安大華泰帶你學(xué)習(xí)水性聚氨酯交聯(lián)改性

國內(nèi)水性陰離子性聚氨酯乳液由于其合成形成一些帶有羧酸或磺酸基團(tuán)的線性嵌段聚合物,致使其樹脂的穩(wěn)定性隨離子基團(tuán)濃度的增加而提高,而涂膜性能卻相應(yīng)下降?？朔崴苄运跃郯滨ネ磕の蚀笞钣行У姆椒ň褪墙宦?lián)。交聯(lián)型聚氨酯通過多官能團(tuán)交聯(lián)劑在聚氨酯主鏈結(jié)構(gòu)中引入支鏈結(jié)構(gòu),使其耐水性、耐溶劑性及彈性等得到改善。交聯(lián)一般分內(nèi)交聯(lián)和外交聯(lián)兩種。

內(nèi)交聯(lián)水性聚氨酯是指水性聚氨酯內(nèi)部引入交聯(lián)結(jié)構(gòu),目前因為該體系制得的乳液穩(wěn)定性不夠,因此應(yīng)用不夠廣泛。

對水性聚氨酯常以實(shí)施外交聯(lián)為主,即聚氨酯乳液在使用時與少量外加交聯(lián)劑混合而成。為獲得穩(wěn)定的水分散體系,通常不采用雙組分溶劑型聚氨酯涂料的交聯(lián)機(jī)理,而靠線性聚氨酯水分散體中的羥基、羧基、胺基、氨基甲酸酯基或脲基上的活性氫分別與各種交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。

常用的交聯(lián)劑如下:

a.甲醛其與聚氨酯水分散體中的氨基或脲在酸性條件下發(fā)生縮聚,在成膜過程中和成膜后通過加熱完成交聯(lián)。其價格低,交聯(lián)速度快,但揮發(fā)性大、有毒性、容易污染環(huán)境,不是理想的交聯(lián)劑。

b.三聚氰胺-甲醛樹脂它使用最普遍,特別是六甲氧基三聚氰胺(HMMM),在高溫下既能與聚氨酯分子中的羥基、氨基甲酸酯基、胺基或脲基交聯(lián),也能發(fā)生自縮聚;采用酸型催化劑可降低固化溫度和烘烤時間;所得涂膜硬度高、耐磨性、耐溶劑性優(yōu)良,并有較好的耐候性。

c.三元氮丙啶化合物適于羧酸型聚氨酯水分散體的交聯(lián),反應(yīng)在較低的溫度下就能完成,但該化合物具有強(qiáng)烈的氨味及毒性。

d.含環(huán)氧基的化合物其活性高,能與多種基團(tuán)反應(yīng),實(shí)用性較廣,品種多,如底漆中用的雙酚A型環(huán)氧樹脂-胺類加成物水分散體,具優(yōu)良的戶外耐久性;在面漆中用的含(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的丙烯酸共聚物乳液或水溶液等。其固化速度決定于環(huán)氧交聯(lián)劑的品種、聚氨酯水分散體的端基種類,如含端胺基的聚氨酯水分散體就具較高的交聯(lián)速度。

e.含封閉異氰酸酯的水性聚氨酯以含封閉異氰酸酯基的水性聚氨酯為成膜物,以胺類為交聯(lián)劑。封閉異氰酸酯基團(tuán)在室溫下不會和交聯(lián)劑發(fā)生固化反應(yīng),須將溫度升高到一定程度,解封后才能與交聯(lián)劑反應(yīng),交聯(lián)固化。由于交聯(lián)劑與成膜物質(zhì)能共存于一體,這類涂料又叫單組分可交聯(lián)水性聚氨酯涂料。含封閉異氰酸酯基的水性聚氨酯樹脂既可以是陰離子型也可以是陽離子型,前者可制得陽極電泳涂料,用后者可以制得陰極電泳涂料。這類涂料的優(yōu)點(diǎn)在于使用方便,具有很好的儲存穩(wěn)定性。

f.其他包括利用金屬離子交聯(lián)和光固化交聯(lián),相對研究較少。

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