鞋用水性聚氨酯扩链剂
本文介绍鞋用水性聚氨酯扩链剂。鞋用水性聚氨酯胶黏剂,原料:六亚甲基二异氰酸酯(HDI),工业品。
六亚甲基二异氰酸酯(HDI),工业品;聚己二酸一1,4一丁二醇酯(PBA),工业品;二羟甲基丙酸0dmpa),工业品;二月桂酸二丁基锡,分析纯;丙酮,工业品;新戊二醇,分析纯;三乙胺,工业品。
将100g PBA与6.7g dmpa加入装有温度计、搅拌器与导气管的500ml三口烧瓶中,在110~120~C、O.53~1.07kPa压力下脱水1h,冷却至60~C时分别加入几滴催化剂及22.1g HDI,在70~80~C下反应数小时制成聚氨酯预聚体。
然后添加约70ml丙酮搅匀,于50~C左右加入2.5g新戊二醇后开始加热回流,并在62℃左右反应数小时进行扩链,冷却至50℃时在强烈搅拌下加入三乙胺水溶液,得到均匀聚氨酯水分散体。
主要影响因素
①制备条件对聚氨酯性能的影响。加入HDI反应2h后,如不加鞋用水性聚氨酯扩链剂新戊二醇扩链,而是直接加鞋用水性聚氨酯扩链剂三乙胺水溶液乳化,体系中产生大量气泡,且要使水乳液的pH值接近7,需要加入超出COOH物质的量的三乙胺,说明体系中有酸性物质生成。体系中产生的泡沫应是过量的NC0与水产生的C02,三乙胺还是异氰酸酯与水反应的催化剂,可促使异氰酸酯与水在较低的温度下快速反应,所以泡沫很快就溢出。
化学名称:聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
由于脲分子之间的范德华作用较强,颗粒易聚集变大而沉淀,体系的贮存稳定性差,且剥离强度很低,为内聚破坏所致,说明聚氨酯分子链比较短,分子量小,机械强度低。
②dmpa加料时期对聚氨酯性能的影响。在制备聚氨酯预聚体过程中添加有利于亲水的dmpa,可得到比较稳定均匀的聚氨酯水分散体。相反,在扩链过程中添加dmpa时,若体系中的反应温度为60~65℃时,所得的溶液容易搅拌。
由于反应温度较低,造成聚合反应不完全,分子链较短,加水乳化得到较黏稠的白色乳液,减压脱溶剂时有大量气泡逸出,可能是过量NCO与水反应放出的C02所致,乳液变得不稳定,一段时间后就凝成一块。说明反应温度低,不利于亲水的DMFA引入。体系在较高的温度(80℃)下反应数小时后仍可得到黏度较大的聚氨酯溶液,加水乳化后得黏稠水乳液,放置亦不稳定,易呈凝块。如上所述可以看出,在扩链过程中添加DMFA时,无论反应温度如何都不能得到稳定的乳液。
③反应时间的影响。扩链反应1.5h得到的分散体黏度比2.5h的大,胶膜吸水率相对较大,而失重率相对较小,反应3h的分散体很快凝胶,反应时间以2~2.5h为佳。
④反应温度的影响。回流反应温度为85℃时,以丁酮作溶剂,反应物料黏度很快变大,加水时有一部分形成半透明凝胶,一部分完全不乳化,为透明微带绿色的固体块,可能是反应温度过高、异氰酸酯与水的反应加快、形成水分散困难的交联产物所致。另外,丁酮沸点高,后期脱除不易,用丙酮在62 ℃左右反应为宜。
⑤中和剂三乙胺用量的影响。分散稳定的聚氨酯乳液有一啦最佳的离子含量范围,同时对离子的表面活性也有一定的要求。三一乙胺用量小于2m1,即与dmpa物质的量比小于O.28。1时聚合物不易分散,分散后形成乳液粒子粗大,易沉淀。三乙胺大于2.6ml即与dmpa2物质的量比大于O.38:1时所得乳液黏度大节溶剂脱除困难,且易形成凝胶。三乙胺与亲水扩链剂dmpa用量为(O.28:1)~(O.38:1)(物质的量比)时,可制得外观均匀、粒径小、剥离强度高的聚氨酯乳液。
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