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亲水剂(亲水性扩链剂)
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-4-5 10:56:29 |
亲水剂(亲水性扩链剂)指能在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团的扩链剂，它是水性聚氨酯制备中使用的水性化功能单体。
阴离子型亲水剂(亲水性扩链剂)中带有羧基、磺酸基等亲水基团，结合有此类基团的聚氨酯预聚体经碱中和离子化，即呈现水溶性。
常用的阴离子型亲水剂(亲水性扩链剂)有：二羟甲基丙酸(dimethylol propionic acid， DMPA)、二羟甲基丁酸(dimethylol butanoic acid ，DMBA)、1，4-丁二醇-2-磺酸钠。目前阴离子型水性聚氨酯合成的水性单体主要选用DMPA，DMBA活性比DMPA大，熔点低，可用于无助溶剂水性聚氨酯的合成，使VOC降至为0，其应用应引起重视。
DMPA、DMBA为白色粉末，使用方便。和阴离子水性聚氨酯显著不同，在合成叔胺型阳离子水性聚氨酯时，先是在聚氨酯链上引入叔胺基团，再进行季叔胺盐化(中和)。而季胺化工序较为复杂，这是阳离子水性聚氨酯发展落后阴离子水性聚氨酯的原因之一。
阳离子型水性单体有二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、N-丙基二乙醇胺(PDEA)、N-丁基二乙醇胺(BDEA)、二甲基乙醇胺、双(2-羟乙基)苯胺(BHBA)、双(2-羟丙基)苯胺(BHPA)等。
国外对利用不同叔胺化合物合成阳离子水性聚氨酯的研究较为深人，而国内大多数采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)。
非离子型水性聚氨酯的水性单体主要选用聚乙二醇二醇，数均相对分子质量通常大于1000。 水性单体品种、用量对水性聚氨酯的性能具有非常重要的影响。其用量越大，水分散体粒径越细，外观越透明，稳定性越好，但对耐水性提高有副作用。
因此在设计合成配方时，应该在满足稳定性的前提下，尽可能地降低水性单体的用量。应该注意，近年来，出现了一些水性聚酯也可以用于WPU的合成。
水性聚氨酯预聚体制备时黏度较大，为方便传质、传热，尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。国内常用的溶剂为丙酮、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺，国外主要用N-甲基吡咯烷酮(NMP)，使用丙酮、丁酮时，分散完成后应予脱除，使工艺比较复杂。
而使用N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)时，若单体选择、配方设计恰当，预聚体黏度较低，控制好其用量，VOC值可以达标，可不予脱除，而且NMP的少量存在还可以起到成膜助剂的作用，提高涂料施工性能。使用DMBA、TMXDI可以合成零VOC的水性聚氨酯分散体。
4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)优点:
液体,安全易操作
釜中寿命长
毒性低-艾姆斯试验为阴性
流动性和附着性提高
湿度灵敏性低
可用于MDI预聚物的熟化
与多种多元醇共熟化剂和其他聚氨酯化学原料兼容
可用于室温熟化
硬泡: 增强压缩强度尺寸稳定性,降低易脆性,闭孔率高,导热系数低
TDI软泡: 低密度,高强度,高承载性
MDI软泡:低密度,低硬度,强度增强
水性聚氨酯原料繁多，配方多变，制备工艺也各不相同，为方便研究、应用，常对其进行适当分类。
以外观分：水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液。
以亲水性基团的电荷性质(或水性单体)分：水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型产量最大、应用最广。阴离子型水性聚氨酯又可分为羧酸型和磺酸型两大类。
近年来，非离子型水性聚氨酯在大分子表面活性剂、缔合型增稠剂方面的研究越来越多。阳离子型水性聚氨酯渗透性好，具有抗菌、防霉性能，主要用于皮革涂饰剂。
以合成用单体分：水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型、聚碳酸酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分为芳香族、脂肪族、芳脂族和脂环族，或具体分为TDI型、IPDI型、MDIX型，等等。
芳香族水性聚氨酯同溶剂型聚氨酯类似具有明显的黄变性，耐候性较差，属于低端普及型产品；脂肪族水性聚氨酯则具有很好的保色性、耐候性，但价格高，属于高端产品；芳脂族和脂环族的性能居于二者之间。
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