性能優(yōu)良,高固含水性聚氨酯的制備

聚氨酯（PU），又稱聚氨基甲酸酯，是一種主鏈上包含氨基甲酸酯鍵（—NHCOO—）特征基團的共聚物?？紤]到其特殊的軟硬段交替結(jié)構(gòu)，大家可以根據(jù)分子設(shè)計來得到不一樣功能的水性聚氨酯材料，因而水性聚氨酯得到了普遍的選用。20世紀(jì)60年代以來，大家普遍選用的是溶劑型聚氨酯，有機溶劑具備氣味大、易爆炸、污染嚴(yán)重等不足，再加上大家的環(huán)境保護意識日益增加，水性聚氨酯（WPU）因其綠色環(huán)保沒有污染的優(yōu)點被大家普遍重視。水性聚氨酯是以水作分散介質(zhì)的分散體系，具備綠色環(huán)保、力學(xué)性能優(yōu)良、與其它材料相容性好等優(yōu)點，現(xiàn)已被廣泛運用于化工、電子、醫(yī)療、建筑、汽車和航空等諸多領(lǐng)域。

水性聚氨酯在涂料、膠粘劑、皮革涂飾等諸多領(lǐng)域均有廣泛運用，但也存在不足，例如水當(dāng)作分散介質(zhì)，蒸發(fā)潛熱比較大，造成乳液成膜速度比較慢，因而要得到更好應(yīng)用價值的水性聚氨酯，就需要提高其固含量。國外對水性聚氨酯研究從20世紀(jì)開始，如今許多公司都現(xiàn)已實現(xiàn)了工業(yè)化，生產(chǎn)的產(chǎn)品性能優(yōu)良，固含量高，固含都為50%左右，且乳液黏度通常都是1000mPa·s以下。

性能優(yōu)良、高固含量水性聚氨酯的制備，受多個方面原因影響，最直接的一點便是原料的選擇。選擇六亞甲基二異氰酸酯（HDI）與異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）當(dāng)作硬段一部分。這是由于脂肪族異氰酸酯上的—NCO基團反應(yīng)活性遠(yuǎn)低過芳香族異氰酸酯，單一選用HDI或者IPDI，都是會具備某些缺點，將二者混合選用來彌補各自的不足，與此同時集中二者的優(yōu)點。

在軟段方面，選擇聚醚、聚酯混合當(dāng)作軟段。這也是考慮到單一聚酯多元醇合成的聚氨酯膜片其耐水性不佳，因此選用聚醚多元醇與聚酯多元醇復(fù)合，來提高綜合性能。以聚酯為主體，確保較強的力學(xué)性能，再根據(jù)添加一部分聚醚試著改善水性聚氨酯的耐水性。以磺酸鹽聚醚二醇和聚乙二醇單甲醚為親水單體合成了50%固含量的水性聚氨酯乳液。