水性聚氨酯主要合成方法-丙酮法

丙酮法又叫溶劑法，是指PU預(yù)聚體和親水?dāng)U鏈劑在大量丙酮溶劑的存在下，合成分子量較高的水性聚氨酯的方法，丙酮法的合成過程如下圖所示。丙酮是一種非常適合此方法的溶劑，因?yàn)樗挥绊?a href="http://www.anthxm.com/htm/list/3001_1.shtml" target="_blank">水性聚氨酯的合成，對異氰酸酯和水的混溶不產(chǎn)生影響，而且它還是一種低沸點(diǎn)的溶劑，在蒸餾過程中很容易除去。此外，丙酮還可以降低異氰酸鹽的反應(yīng)速率。而且在擴(kuò)鏈反應(yīng)過程中，也可以使用丙酮試劑來控制聚合物的粘度，方便控制反應(yīng)過程。在該方法中，水性聚氨酯聚合物的形成是在均勻溶液中完成的。在合成PU乳液的方法中，丙酮法使用最多。采用丙酮法合成水性聚氨酯優(yōu)點(diǎn)主要包括以下三點(diǎn):

(1)在均相介質(zhì)中PU分子鏈發(fā)生延伸，重現(xiàn)性較好；

(2)丙酮可以降低聚合物的粘度，可以良好的控制預(yù)聚體粘度和分散粘度；

(3)丙酮沸點(diǎn)低，易除去，最終產(chǎn)物是無溶劑的。

丙酮是最常用、最合適的有機(jī)溶劑之一，但也存在部分缺陷。丙酮法僅適用于可溶于丙酮的線性PU。而且，合成過程中使用大量丙酮溶劑，增加了蒸餾步驟，在經(jīng)濟(jì)上是不可取的，同時(shí)也降低了產(chǎn)率，增加了能耗。在工業(yè)上，大量水性聚氨酯產(chǎn)品都是采用丙酮法制備的，丙酮工藝常用于膠粘劑領(lǐng)域。

對預(yù)聚體法和丙酮法進(jìn)行了比較研究。研究結(jié)果表明，分散步驟對于獲得優(yōu)良水性聚氨酯產(chǎn)品是至關(guān)重要的，水性聚氨酯乳液的平均粒徑取決于合成路線。與預(yù)聚體法相比，使用丙酮法能夠得到粒徑分布均勻、穩(wěn)定性較好的水性聚氨酯產(chǎn)品，而且使用預(yù)聚體法會出現(xiàn)較高的結(jié)晶現(xiàn)象。