水性聚氨酯的制備

水性聚氨酯的合成可以分為外乳化法和內(nèi)乳化法。外乳化法中分子鏈上引入含有少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團(tuán),或者完全不引入親水性成分,要添加乳化劑并在強(qiáng)烈的攪拌下制成水性聚氨酯乳液或分散體。內(nèi)乳化法則是在水性聚氨酯分子中引入親水基團(tuán)或帶有親水基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑(即內(nèi)乳化劑),然后中和成鹽,直接將其分散于水介質(zhì)中,而無需乳化劑即可形成穩(wěn)定的乳液。內(nèi)乳化法又可以分為預(yù)聚體法、丙酮法、熔融分散法、端基保護(hù)法和酮亞胺-酮連氮法。其中預(yù)聚體法和丙酮法比較成熟。

水性聚氨酯的制備方法分為外乳化法和自乳化法。比較而言,外乳化法制備的乳液中,由于親水性小分子乳化劑的殘留,影響固化后水性聚氨酯膠膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制備目前以離子型自乳化法為主。自乳化法,主要分為預(yù)聚體法、丙酮法及熔融分散法三種。預(yù)聚體法即在預(yù)聚體中導(dǎo)入親水成分得到定粘度范圍的預(yù)聚體,在水中乳化同時(shí)進(jìn)行鏈增長,制備穩(wěn)定的水性聚氨酯,該法僅適用于脂肪族或脂環(huán)族聚氨酯水分散體的合成,價(jià)格低性能優(yōu)良的芳香族端異氰酸酯預(yù)聚體與水的反應(yīng)較快,在水中胺擴(kuò)鏈的效果差。丙酮法屬于溶液法,是以有機(jī)溶劑稀釋或溶解聚氨酯再進(jìn)行乳化的方法。在溶劑存在下,預(yù)聚體與親水性擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),生成較高分子量的聚氨酯,反應(yīng)過程可根據(jù)需要加入溶劑以降低聚氨酯溶液粘度,使之易于攪拌,然后加水進(jìn)行分散,形成乳液,最后蒸去溶劑。