除了外加的高分子增稠剂外,影响水性聚氨酯粘度的重要因素还有离子电荷、核壳结构、乳液粒径等。聚合物分子上的离子及反离子(指溶液中的与聚氨酯主链、侧链中所含的离子基团极性相反的自由离子)越多,粘度越大;而固体含量(浓度)、聚氨酯树脂的分子量、交联剂等因素对水性聚氨酯粘度的影响并不明显,这有利于聚氨酯的高分子量化,以提高胶粘剂的内聚强度。与之相比,溶剂型聚氨酯胶粘剂的粘度的主要影响因素有聚氨酯的分子量、支化度、胶的浓度等。相同的固体含量,水性胶粘剂的粘度较溶剂型胶粘剂小。
发展前景水性PU在纺织和印染助剂方面的应用越来越广泛。如用作染色助剂、涂料印花粘接剂、柔软与防皱整理剂、抗静电和亲水整理剂等,可提高其染色深度、牢度以及纺织物的其他性能。
水性PU也广泛用于石油破乳剂,造价低、破乳效果好、速度快、无毒、使用方便。
此外,在聚氨酯主链上接枝多氟,即可制作优良的防水、防油、防污剂;在其主链上接枝卤素、磷等元素,也可制成优良的阻燃整理剂。
性能分析
水性聚氨酯具有非常多的优点,所以被广泛应用在:涂料、油墨、胶粘剂、皮革涂饰剂、人造革、手套润滑剂等方面。以皮革涂饰剂为例:涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节。它可增加皮革的美观和耐用性能,提次,增加花色品种、扩大使用范围。其中聚氨酯类涂饰剂的成膜性能好、遮盖力强、粘结牢固,涂层的物理性能优异,可大大提高成革的等级,为此受到高度重视和广泛的关注。
复合乳液聚合法有两种工艺:
⑴互穿聚合网络(Interpentrating Polymer Network)。体系中至少有一组分为交联结构,在分子水平上发生作用,如以酯单体作为合成聚氨酯预聚体的,然后再在聚氨酯乳液中进行聚合即制得酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液。
⑵在水性聚氨酯乳液中加入酯不饱和单体进行自由基聚合, 形成所谓核-壳型酯改性水性聚氨酯的复合乳液。陈义芳采用酯单体作为聚氨酯溶剂制得IPN 结构的酯改性的聚氨酯乳液,研究表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。杨建文等将具有羟基侧基的树脂与含有残留异基的聚氨酯酯进行接枝反应,经胺中和后,用水分散形成自乳化水性体系。研究表明当接枝树脂中聚氨酯含量在30%~50%时,光固化涂层具有较好的硬度、耐溶剂性和耐水性。
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