疏水樹脂變成親水

㈠ 荷葉上那個防水物質是由什麼組成的

很久很久以來，優化的自潔功能已在自然界存 在，荷花葉子就是其中的代表。荷葉表面具有很好的憎水性，並實際上是不能濕潤的，它還出污泥而一塵不染。這是為了適應環境而長期演變的結果。德國波恩大學植物學教授 W ． Bartblott 研究了荷花葉子的結構和荷葉效應機理。經研究發現，荷花葉子之所以具有以上性能，是因為葉子表面既憎水，又有一個顯微結構。

德國 Sto 上市公司下屬 ISPO 公司，根據荷葉效應機理和硅樹脂外牆塗料的實際應用結果，經過 3 年研究工作，成功地把荷葉效應移植到外牆乳膠漆中，開發了微結構有機硅乳膠漆，即荷葉效應乳膠漆。這種荷葉效應乳膠漆採用具有持久憎水性的少乳化劑有機硅乳液等一些專門物質，並形成一個納 米級顯微結構，從而使其塗膜具有類似荷花葉子的表面結構，達到拒水保潔功能。
市場上的荷葉效應塗料或乳液，絕大多數是通過降低表面張力來實現的。這種通過降低表面張力的方法，其提高與水的接觸角的能力有限，約能提高 至 120 ° 左右，如市場上的硅樹脂塗料與水的初始接觸角約為 93 ° ～ 1 15 ° ，它們與灰塵的接觸面積基本沒變，因此，荷葉效應的結果是有限的，很難達到既保持塗膜乾燥，又具有自潔功能。

與水的接觸角至少要達到 130 ° ，這時表面具有顯著的憎水性，成珠滾落的雨水才具有自潔功能 。 材料的性能是由其組成和結構決定的。把降低表面張力和形成顯微結構結合起來，才能取得很好 的荷葉效應結果。根據表面物理化學中表面平整度對接觸角的影響規律可知，當接觸角小於 90 ° 時，表面粗糙度大些能使接觸角進一步減小；而當接觸角大於 90 ° 時，粗糙表面能使接觸角進一步提高。荷葉效應乳膠漆塗膜與水的接觸角大於 90 ° ，所以粗糙的 顯微結構可提高接觸角，約能提高至 140 ° 。另一方面，一個顯微粗糙表面，還可以使灰塵與塗膜的接觸面積降至原來的 1 ％以下，從而使灰塵與水的粘附 力大於灰塵與塗膜的附著力。因此，下雨時，雨水在牆 面上成珠滾落，同時把灰塵帶走，使牆面保持乾燥和清潔。

㈡ 水性PU樹脂 這里的水性是啥意思是親水性還是疏水性還是其他什麼意思

溶劑是水，乳化後的 所以叫水溶性的，分為溶劑型和水性的

㈢ 水性聚氨酯怎樣做到先親水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多異氰酸酯與多元醇反應而形成的以氨基甲酸酯重復的結構單元。聚氨酯樹脂具有軟硬度可調、耐磨、耐溶劑、耐低溫及與大多數材料有粘接性等特點，近年來發展相當迅速,而水性聚氨酯則兼具無毒、不易燃燒、對環境友好等優點，因而越來越受到人們的重視，開發並應用水性聚氨酯將成為今後聚氨酯工業的發展趨勢[1]。
本課題研究的是陰離子型水分散聚氨酯塗層，經該塗層處理的織物具有防水透濕的功能。

2 原理

由於聚氨酯樹脂疏水性很強，既不溶於水中，也很難分散於水中，而異氰酸酯基團與水的反應活性很大，所以直接制備水性聚氨酯很難實現。因此，要製取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子鏈上引入親水基團(如羧酸基、磺酸基團)，然後再將其分散於水中，製得水分散聚氨酯[2]。為了提高水性聚氨酯塗層的性能，可在上述體系中引入封閉劑，即封閉劑與預聚體中的部分異氰酸基(－NCO)反應生成氨酯鍵，而氨酯鍵在加熱的條件下又裂解生成異氰酸酯(解封閉)，再與織物上的羥基反應生成聚氨酯[3]。這樣就增加了聚氨酯塗層與織物的結合力。

3 試驗

3.1 主要原材料
原料名稱與規格 生產單位
異氰酸酯 工業級 大連化工廠或進口
聚醚多元醇 工業級 天津化工三廠
擴鏈劑 化學純 宜興市第二化學試劑廠
親水劑 化學純 上海試劑一廠
中和劑 化學純 上海試劑一廠
丙酮 工業級 高橋化工二廠
3.2 工藝流程
3.3 制備方法
在不銹鋼反應釜中加入已經脫水處理的聚醚多元醇(異氰酸酯遇水反應生成脲，因此聚醚在使用前要作脫水處理)，在攪拌下加入異氰酸酯和催化劑，升溫至一定溫度，保溫1個小時,製得預聚體。將預聚體用丙酮稀釋，加入擴鏈劑進行擴鏈並使聚氨酯大分子鏈上引入親水基團，中和後使其成為離子體，最後加水乳化，脫去溶劑後製得水性聚氨酯塗層。

4 產品性能

產品性能見表1。
表1 鐵錨111、112、113水分散聚氨酯塗層性能

5 應用

水性聚氨酯可廣泛用作尼絲紡、真絲、棉、帆布、滌棉等織物的塗層。經塗層整理後的織物具有防水透濕、表面柔軟、富有彈性的功能。該塗料適用於做滑雪衫、風雨衣、茄克衫等服裝面料及帳篷、防油布等工業用布,也可用於混紡織物仿毛整理，是一種高檔的整理劑。

6 結果與討論

6.1 －NCO/－OH值的確定
芳香族異氰酸酯的苯環結構與擴鏈劑組成了聚氨酯大分子鏈中的硬段，使材料具有剛性和強度。大分子量的聚醚多元醇具有柔軟性，有很低的玻璃化溫度，構成了聚氨酯大分子鏈中的軟段，使材料具有柔軟性。不同的異氰酸酯與羥基比可得到不同性能的材料，如－NCO/－OH值減小，柔軟性增加；－NCO/－OH值增大，剛性增大，提高材料的剛性和牢度。此外，透濕性與－NCO/－OH值有關，－NCO含量增多，擴鏈劑中的親水基團量增大，透濕率增大;但其過多，成膜後會手感發粘。當－NCO/－OH=1/2時，分子鏈兩端以－OH結尾，聚合度最小。當－NCO/－OH=2，分子鏈兩端以－NCO結尾，同樣聚合度也是最小。當－NCO/－OH=1時，無限度聚合，反應難於控制。－NCO/－OH對塗層質量的影響見表2。
表2 －NCO/－OH對塗層質量的影響
由上表可知，－NCO/－OH比值越接近於1，分子量越大，體現在塗層的性能上是耐水壓越高，但粘度增大，不利於反應的控制。
因此，選擇合適的－NCO/－OH值，可得到既富有彈性、手感柔軟、透濕性又好的水性PU塗層。
由實驗得出，水性聚氨酯塗層－NCO/－OH值以控制在1.20～1.80之間為好。
6.2 －NCO％含量的控制
我們在實際生產中，採用了中間控制預聚體中異氰酸根百分含量(－NCO％,m/m)的方法，以穩定生產工藝。
－NCO％含量的中間控制，在整個反應過程中顯得尤為重要，它不僅關繫到整個反應能否順利進行，而且還直接影響塗層的質量。
－NCO％含量增加，膜的拉伸強度增加，延伸率下降。從結構上分析,－NCO％含量增高，硬段(異氰酸酯)增加，軟段減少，因此膜的拉伸強度增加，同時硬脆性增加，延伸率下降(見表3)。
表3 －NCO％含量對反應過程的影響
因此，－NCO％含量(m/m)一般宜控制在2.00％～2.80％。
6.3 溫度對預聚反應的影響
由於催化劑的加入，大大地增加了異氰酸酯的反應活性。如果溫度過高，將有較多的副產物產生，導致凝聚，同時過高的反應溫度會導致異氰酸酯自聚。溫度過低，則反應不完全。表4為在實驗中測得的在一定配比、一定反應時間、不同溫度下－NCO％的含量，從而反映出反應的完全程度。
表4 反應溫度對預聚體的影響
由表4可見，反應溫度低於45℃時,反應不完全。溫度高於60℃,則反應難於控制,這主要是由於溫度過高時,預聚反應發生支鏈反應和異氰酸酯產生自聚。因此溫度應控制在50～60℃。
6.4 塗布工藝對耐水壓的影響
(1)不同基布對耐水壓的影響見表5。
表5 基布對耐水壓的影響
由此可見，織物的疏密程度直接影響耐水壓，密度高耐水壓高，密度低耐水壓低。
(2)上膠量對耐水壓的影響見表6。
表6 上膠量對耐水壓的影響
註：基布為尼絲紡(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出，耐水壓與上膠量有關，上膠量多耐水壓高,上膠量少耐水壓低。

7 結論

(1)－NCO/－OH(－NCO％)大小與塗層的性能有關，選擇范圍為：
－NCO/－OH=1.20～1.80
(2)－NCO％含量控制可作為在生產過程中中間控制的依據。
(3)溫度對預聚反應的影響較大，溫度過高產生支鏈反應，溫度過低反應不完全。溫度宜控制在50～60℃。
(4)塗布工藝影響塗層材料的耐水壓。
同一基布：上膠量大，耐水壓高;上膠量小，耐水壓低。
不同基布、相同上膠量：基布疏，耐水壓低;基布密，耐水壓高。

㈣ 如何使樹脂和金屬表面的親水性一致

改性
具體看什麼樹脂和什麼金屬，然後尋找合適的改性方法

㈤ 如何改變EVA樹脂的親水性

很有難度，國家科學院應該可以辦到但是成本似乎挺高沒啥用！

㈥ 怎樣改變材料的親水性和憎水性

不同物質的方法不同。

1、固體粉塵

親水性物質粉粒的料漿中加入石蠟乳液，充分混合，即可使石蠟在粉料表面形成憎水包裹層。

2、有機物

以辛酸亞錫作為催化劑的條件下，通過開環聚合合成了PLA2PEG2PLA 的三嵌段共聚物。這類嵌段共聚物具有親水的PEG鏈段和疏水的PLA 鏈段，通過改變共聚物組成，可大幅度調節材料的親疏水性能和降解融蝕速率。

3、纖維

滌綸和錦綸等合纖織物同棉織物相比，其吸水性、吸濕性很差，親油性很強，表面易帶靜電，且易吸附灰塵和易沾污，並易發生洗滌後再沾污現象。

為了克服這種缺點，須對這類織物進行防污整理，以增強纖維的親水性，減少其憎水性，減少污垢的靜電吸附，並且在洗滌時可防止污垢的再附著。

(6)疏水樹脂變成親水擴展閱讀：

1、親水性原理：

容易與水成氫鍵而結合的性質稱親水性。許多親水性基團，如羥基、羧基、氨基、磺酸基等都易與氫鍵結合，因而是親水性的。

親水性在材料表面為水分所潤濕的性質。是一種界面現象，潤濕過程的實質是物質界面發生性質和能量的變化。當水分子之間的內聚力小於水分子與固體材料分子間的相互吸引力時，材料被水潤濕，此種材料為親水性的，稱為親水性材料。

而水分子之間的內聚力大於水分子與材料分子間的吸引力時，則材料表面不能被水所潤濕，此種材料是疏水性的（或稱憎水性），稱為疏水性材料。

水分子與不同固體材料表面之間的相互作用情況是各不相同的。在水（液相）、材料（固相）與空氣（氣相）三相的交點處，沿水滴表面的切線與水和材料接觸面所形成的夾角θ稱為接觸角（見圖），θ角在0°～180°之間，由θ角的大小可估計潤濕程度。

θ角越小，潤濕性越好。如θ=0°，材料完全潤濕；θ<90°（如玻璃、混凝土及許多礦物表面），則為親水性的；θ>90°（如水滴在石蠟、瀝青表面）為疏水性的；θ=180°時，則為完全不潤濕。

2、憎水性原理

物質的憎水性是由於憎水基團的作用，一般的憎水基團為C-H鍵，如油脂類物質。在復合絕緣子行業中，憎水性也被稱為濕潤性，由復合絕緣子外絕緣（硅橡膠）的表面張力決定，表徵水分對復合絕緣子外絕緣的濕潤能力。

㈦ 蛋白疏水怎麼才能變親水 表面活性劑

表面活性劑之所以叫表面活性劑就是因為分子集團內既具有親水集團又具有疏水基團，本來就是親水親油的，你要的這種，大概的意思就是能溶於水，幹了後要疏水，建議你試試HLB適中的非離子型表面活性劑，很多，自己去檢索一下就可以了，或者乾脆試一下水溶性塗料，環保健康。
表面活性劑可以使體系的表面狀態發生明顯變化或者是顯著降低液體表面張力。
表面活性劑在金屬表面發生吸附時，親水基團吸附在金屬表面上，當表面活性劑濃度低時，在金屬表面形成單分子吸附層，疏水的非極性部分覆蓋著金屬表面，使金屬表面疏水，進而達到保護金屬的目的。

㈧ 不乳化環氧樹脂,如何改善親水性

根據制備方法的不同，環氧樹脂水性化有以下四種方法：機械法、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法等。
1）機械法
機械法即直接乳化法，可用球磨機、膠體磨、均氏器等將固體環氧樹脂預先磨成微米級的環氧樹脂粉末，然後加入乳化劑水溶液，再通過機械攪拌將粒子分散於水中; 或將環氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當的溫度，在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。用機械法制備水性環氧樹脂乳液的優點是工藝簡單，所需乳化劑用量較少，但乳液中環氧樹脂分散相微粒尺寸較大，粒子形狀不規則且尺寸分布較寬，所配得的乳液穩定性差，粒子之間容易相互碰撞而發生凝結現象，並且該乳液的成膜性能也欠佳。當然提高攪拌分散時的溫度可以促進乳化劑分子在環氧樹脂微粒表面更為有效地吸附，使得環氧樹脂微粒能較為穩定地分散在水相中。
2）化學改性法
化學改性法又稱自乳化法，即將一些親水性的基團引入到環氧樹脂分子鏈上，或嵌段或接枝，使環氧樹脂獲得自乳化的性質， 當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由於帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液，這是化學改性法制備水性環氧樹脂的基本原理。根據引入的具有表面活性作用的親水基團性質的不同，化學改性法制備的水性環氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。
a、陰離子型
通過適當的方法在環氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸等功能性基團，中和成鹽後的環氧樹脂就具備了水可分散的性質。常用的改性方法有功能性單體擴鏈法和自由基接枝改性法。功能性單體擴鏈法是利用環氧基與一些低分子擴鏈劑如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反應，在環氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸基團，中和成鹽後就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用雙酚A環氧樹脂分子鏈中的亞甲基活性較大，在過氧化物作用下易於形成自由基，能與乙烯基單體共聚，可將丙烯酸、馬來酸酐等單體接枝到環氧樹脂分子鏈中，再中和成鹽後就可製得能自乳化的環氧樹脂。
b、陽離子型
含胺基的化合物與環氧樹脂反應生成含叔胺或季胺鹼的環氧樹脂，再加入揮發性有機一元弱酸如醋酸中和得到陽離子型的水性環氧樹脂。這類改性後的環氧樹脂在實際中應用較少，這是因為水性環氧固化劑通常是含有胺基的鹼性化合物，兩個組分混合後，體系容易出現破乳和分層現象而影響該體系的使用性能。
c、非離子型
一般多在環氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團，同時保證每個改性環氧樹脂分子中有兩個或兩個以上環氧基，所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散於水中形成乳液。如用分子量為4000～20000的雙環氧端基乳化劑與環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基膦化氫為催化劑進行反應，可製得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈端的環氧樹脂，該樹脂不用外加乳化劑便可溶於水，且耐水性增強。另外，這種方法製得的粒子較細，通常為納米級，前面兩種方法製得的粒子較大，通常為微米級。從此意義上講，化學法雖然制備步驟多，成本高，但在某些方面具有實際意義。
在環氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團，同時保證每個改性環氧樹脂分子上有兩個或兩個以上環氧基，所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散於水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和環氧樹脂反應，形成端基為環氧基的加成物，利用此加成物和環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基磷為催化劑進行反應，可得到含有親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂。這種環氧樹脂不用外加乳化劑即可溶於水中，且由於親水鏈段包含在環氧樹脂分子中，因而增強了塗膜的耐水性。並且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯鏈段後，交聯固化的網鏈分子量有所提高，交聯密度下降，形成的塗膜有一定的增韌作用。
3) 相反轉法
相反轉是一種制備高分子量環氧樹脂乳液較為有效的方法，II型水性環氧樹脂塗料體系所用的乳液通常採用相反轉方法制備。相反轉原指多組分體系（如油/水/乳化劑）中的連續相在一定條件下相互轉化的過程，如在油/水/乳化劑體系中，其連續相由水相向油相（或從油相向水相）的轉變，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。通常的制備方法是在高剪切力條件下先將乳化劑與環氧樹脂均勻混合，隨後在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入水，隨著加水量的增加，整個體系逐步由油包水型轉變為水包油型，形成均勻穩定的水可稀釋體系。乳化過程通常在常溫下進行，對於固態環氧樹脂，往往需要藉助於少量溶劑和加熱使環氧樹脂粘度降低後再進行乳化。
4)固化劑乳化法
水性環氧樹脂體系通常採用固化劑乳化法來制備水性環氧樹脂乳液。這類體系中的環氧樹脂一般預先不乳化，而由水性環氧固化劑在使用前混合乳化，因而這類固化劑必須既是交聯劑又是乳化劑。水性環氧固化劑是以多胺為基礎，對多胺固化劑進行加成、接枝、擴鏈和封端，在其分子中引入具有表面活性作用的非離子型表面活性鏈段，對低分子量的液體環氧樹脂具有良好的乳化作用。用固化劑乳化法制備水性環氧樹脂體系的優勢是在使用前由固化劑直接乳化環氧樹脂，不需考慮環氧樹脂乳液的儲存穩定性和凍融穩定性；缺點是配得的乳液適用期短。

㈨ 離子交換樹脂的親水性如何去除

離子交換樹脂有很多種，各種各樣的基團都有，想去除親水性需要對其進行官能團的修飾，不同的官能團有不同的修飾方法