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水性聚氨酯亲水性扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-2-23 17:31:49 |
谢伟等人在《DMBA基水性聚氨酯乳液的合成研究》表明：利用DMBA作为水性聚氨酯亲水性扩链剂，采用后扩链工艺，整个反应过程6h基本可以完成，不用溶剂，使得产品环保，而且不需脱溶，避免浪费。
刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》表明：在用DMBA合成水性聚氨酯过程，不要加一点溶剂既可以完成整个反应过程，而且反应结果附合配方设计。
高反应率，反应速度快，反应温度低。
合成聚氨酯预聚体反应时间短，一般只要50-60分钟，而DMPA则要150-180分钟。这是因为DMBA结构中比DMPA多了一个亚甲基，使羧基与亚甲基的距离加大，羧基与异氰酸酯的空间位阻减少，从而使反应速率增大。
用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄，胶膜性能优异，光泽度高。
刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》中，分别以水性聚氨酯亲水性扩链剂二羟基丁酸（DMBA）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG-220）等主要原料，采用预聚体法合成无溶剂型水性聚氨酯树脂，与DMPA基合成的WPU进行对比
刘都宝等人经研究认为，DMBA聚氨酯乳液的位伸强度和断裂伸长率高于DMPA聚氨酯，原因是：
一是DMBA的分子结构，庞大的侧链-CH2COO-妨碍了聚氨酯硬段的聚集，硬段堆砌程度差，使硬段本身在软段基质中溶解度偏高，硬段微区中硬段减小，这些因素会导致模量下降，然而低模量会导致较大的断裂伸长，反过来较大的断裂伸长又会使软段产生进一步的应力结晶，结果出现较高的拉伸强度。
二是DMBA具有比DMPA更低的熔点，而且DMBA容易熔于多元醇，所以在相同的时间内DMBA可以完全按照配方反应，而由于DMPA只有一部分溶解反应掉，所以DMBA比DMPA合成的分子量大，力学性能更优越。DMBA光泽度比DMPA的光泽度高的原因，可能是由于DMBA的亲水性更好，导致乳液的粒径比较小，粒子较均匀。
综上所述，二羟甲基丁酸具有比二羟甲基丙酸无法比拟的优势，可以认为是目前己知性能最优的亲水基化合物。
MDBA是4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一种液体仲二胺, 由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几乎能与任何多元醇和多元胺混合。
随着国家对环保政策的日益严厉，各项法规相继出台，我国的水性树脂的必将快速发展，水基材料替代传统的油性材料已是大势所趋，二羟甲基丁酸作为一种性能更优的水性聚氨酯亲水性扩链剂，必将迎来广阔的市场。
选用ＰＤＭＳ和ＰＨＭＯ作为ＰＵ材料的软链段（即混合大二醇），混合软链段中ｍ（ＰＤＭＳ）∶ｍ（ＰＨＭＯ）＝４∶１，ｗ（硬链段）＝４０％。
当混合扩链剂中ｎ（ＢＤＯ）∶ｎ（ＢＨＴＤ）为３∶２时，采用两步本体溶液聚合法合成出的混合大二醇基ＰＵ弹性体（ＰＵＥ－４０）表现出优异的综合力学性能，其极限拉伸强度变化不大，模量显著降低；另外，ＰＵＥ－４０试样的透明性好，表明该试样中发生的微观相分离程度较小，对光的散射性好。
ＤＨＰＡ含量对聚氨酯乳液性能的影响。随着ＤＨＰＡ用量的增加，黏度逐渐增大。透射电镜照片显示乳胶粒平均粒径随亲水基团含量的增加而减小，而且胶粒基本呈球形。
ＤＨＰＡ含量对聚氨酯胶膜性能的影响。在Ｒ值为２时制备的水性聚氨酯乳液制膜的力学性 能可见，在含有ＤＨＰＡ的 胶膜中，随着亲水基团含量的增加，膜的拉伸强度基本呈上升趋势，而伸长率先上升后下降，ＤＨ－ＰＡ为５％时胶膜的力学性能最佳。
采用自制的磺酸型亲水扩链剂（ＤＨＰＡ）可以制得综合性能较优的水性聚氨酯，当Ｒ为２、ＤＨ－ＰＡ为５％时得到的聚氨酯乳液最透明，且具有较好的稳定性，胶膜具有最佳的力学性能。 与羧酸盐型产品相比，产品的断裂伸长率和硬度有了很大程度的提高。
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4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.yaruichemical.com |
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