文档介绍：第21卷第2 期胶体与聚合物 v o l2 N o .2
2 0 03 年 6 月 Joum aoC olloid &
水性聚氨醋的合成及应用’
闰福安
(武汉化工学院化工系,武汉 430074)
摘要本文对水性聚氨酩的合成单体、化学原理及工艺进行了介绍。
关键词水性聚氨配: 合成; 应用
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聚氨酷指大分子主链上含有许多氨基甲酸醋基的高分子化合物,由二(或多) 异橄酸醋与二(或
多) 元醇通过逐步聚合反应生成,为综合性能优秀的合成树脂之一1Q,广泛用于涂料、粘合剂、泡沫
塑料以及弹性体.
水性聚氨醋的研究始自上世纪 50 年代. 6070 年代对水性聚氨醋的研究开发迅速发展,70 年代
开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酌。进入90 年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,
环境友好的水性聚氨醋的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、粘合剂
等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酣的市场。
1 水性聚氨酉旨的合成
水性聚氨醋的合成原料
多异氛酸醋水性聚氨酷合成的多异氰酸酷包括芳香族和脂肪族两大类。芳香族主要有丁D I(甲
苯二异氰酸酷)、M D I (二苯基甲烷二异氰酸醋): 脂肪族主要有 HDI (六亚甲基二异氰酸酷)、IPD I
( 异佛尔酮二异氰酸醋)。其中 TD IM D I 国内已经工业化生产,H D IIPD I 只能依赖进口。由于芳
香族二异氰酸酣户外易变黄,国外高档的水性聚氨醋产品主要使用HDIIPDI。另外二异氰酸酷单体
蒸气压高、毒性大,使用时常通过预缩聚提高分子量,或者使之三聚化: 另外H D I同水反应生成的缩
二服也有越来越重要的应用。
低聚物多元醉水性聚氨醋合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚醋型两大类,它构成聚氨醋
的软段。国内主要用聚醚多元醇,如 PEG (聚环氧乙烷二醇)、PPG (聚环氧丙烷二醇)、PTM G (聚
四氢吠喃二醇) 以及上述共聚三醇。聚醚型水性聚氨酷低温柔顺性好、耐水解、价格低,但耐光性较
差。
聚酷型多元醇比较常用的有PCL (聚己内酷二醇)、聚己二酸乙二醇酷二醇、聚己二酸-14一丁二
醇酗= 醇、聚己二酸己二醇醋二醇等。聚酷型水性聚氨酷强度高、附着力好,但其耐水解性不及聚醚
型。由聚碳酸醋二醇、新戊二醇衍生的聚醋= 醇耐水解性大大提高,为提高聚酷型水性聚氨酷的贮存
稳定性提供了原料支持。
扩链剂为了调节分子量及软、硬段比例,在水性聚氨酷合成中常使用扩链剂。扩链剂主要是多
官能度醇类或胺类化合物。如乙二醇、一缩二乙二醇、12一丙二醇、一缩二丙二醇、14一丁二醇、
乙二胺、二亚乙基三胺,有时也加入少量的TM P (三经甲基丙烷) 引入适量的分支,改善性能。
亲水4'1(亲水性扩链剂) 亲水性扩链剂指能在水性聚氨醋大分子主链上引入亲水基团的扩链剂,
它是水性聚氨醋制备中使用的功能单体。该类扩链剂中带有狡基、磺酸基或叔胺基,结合有此类基团
的聚氨酷经中和、离子化,即呈现水溶性。常用的产品有 D M PA (二轻甲基丙酸)、14一丁二醇-2-磺
. 收稿日期: 2003