㈠ 水性聚氨酯樹脂和水性環氧樹脂哪個好
每款樹脂都有他的產品物性,物理性能不一樣,用途不一樣,沒有專好與不好,只是哪款屬會更合適些,根據你的用途需求、材質來定的,例如:如果你做地坪油漆,那就用環氧樹脂做的油漆比較合適,施工方便,硬度高,氣味小,性價比高,如果做皮革油墨,那就用水性聚氨酯樹脂,皮革有彎曲性能,聚氨酯樹脂做的油墨,耐彎曲性能最好,達10萬次以上,這是其他樹脂沒法做到的優勢。還有水性聚氨酯樹脂和水性環氧樹脂,他們可以相溶的,可以相互搭配,成為新的樹脂,互補相互的短板,提高產品性能,提高產品性價比,國內這方面的廠家,寶景化工這方面做的不錯,可以跟他們了解一下!
㈡ 什麼是光固化樹脂
光固化樹脂含有活性官能團,能在紫外光照射下由光敏劑引發聚合反應,生成不溶的塗膜,雙酚A型環氧丙烯酸酯具有固化速度快、塗膜耐化學溶劑性能好,硬度高等特點。聚氨酯丙烯酸酯具有柔韌性好、耐磨等特點。光固化復合樹脂是目前口腔科常用的充填、修復材料,由於它的色澤美觀,具有一定的的抗壓強度,因此在臨床應用中起著重要的作用,我們用於前牙各類缺損及窩洞修復取得滿意的效果。
於口腔治療中的對比
對大面積深齲,傳統的諸多修復方法各有優缺點:銀汞合金硬度高、抗壓強,但無粘接性(無雙向牽拉),只靠機械嵌力,有蠕變,有一定的腐蝕性和毒性,對溶出物分析發現有汞、銀、銅、鋅的溶出[2];玻璃離子水門汀有良好的粘接性,但硬度差、不耐磨、易變色;嵌體(包含合金、塑料、烤瓷等)修復術、冠樁冠核修復術、金屬殼冠和烤瓷冠修復等方法的臨床應用很廣,但牙體預備時磨損大,且工藝復雜,成本高。
目前,光固化復合樹脂廣泛應用於臨床,其性能好,色澤美觀持久,操作簡便,成本低,深受歡迎。但光敏樹脂具有向光性。目前採用的口內直接填充法,光源來自一個方向,這樣勢必造成洞底、洞壁的樹脂聚合不及表面,使洞底牙體質交界處呈現裂隙[3]。有研究表明,復合樹脂經光固化後其固化程度為43%~64%[3],這樣的充填物實際上只發揮其材料性能的1/2~2/3。為解決這一問題,臨床通常採用分層充填(每層2 mm)光照固化,但該法每層都暴露在口腔內濕潤的環境中,這樣在該充填物中就存在著n-1個「層面」是為單層的疊摞。
光敏樹脂口外多向光照固化間接充填法,是在口內不需分層、大塊堆砌,一次成型,初凝後採用口外光照固化,然後再於口內粘接固定。從臨床效果觀察,本方法與其它修復方法相比有明顯優越性:①充分發揮材料性能,克服了口內直接充填時材料固化不全及「層面」多的弊端;②在外觀顏色、粘接性能、邊緣滲漏及細胞毒性等方面優於銀汞充填;③從操作工藝及價格方面優於嵌體、殼冠的製作,可一次就診完成,減少病人復診次數和經濟負擔。光敏樹脂口外固化修復大面深齲,克服了其它方法之弊端,集優勢於一身,不失為一種較好的修復方法。遠期效果有待繼續觀察。
㈢ 水性聚氨酯樹脂的水性聚氨酯的合成單體
水性聚氨酯合成用聚合物多元醇及小分子多元醇同油性聚氨酯,多異氰酸酯主要選擇IPDI、TDI和HDI。此外,要引入親水單體,其攜帶的親水基團。 親水性擴鏈劑是水性聚氨酯制備中使用的水性化功能單體,它能在水性聚氨酯大分子主鏈上引入親水基團。陰離子型擴鏈劑中帶有羧基、磺酸基等親水基團,結合有此類基團的聚氨酯預聚體經鹼中和離子化,即呈現水溶性。常用的產品有:二羥甲基丙酸(dimethylol propionic acid ,DMPA)、二羥甲基丁酸(dimethylol butanoic acid ,DMBA)、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉。
目前陰離子型水性聚氨酯合成的水性單體主要選用DMPA, DMBA活性比DMPA大,熔點低,可用於無助溶劑水性聚氨酯的合成,使VOC降至接近0。DMPA、DMBA為白色結晶(或粉末),使用方便。合成叔胺型陽離子水性聚氨酯時,應在聚氨酯鏈上引人叔胺基團,再進行季叔胺鹽化(中和)。而季胺化工序較為復雜,這是陽離子水性聚氨酯發展落後陰離子水性聚氨酯的原因之一。
陽離子型擴鏈劑有二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、N-丙基二乙醇胺(PDEA)、N-丁基二乙醇胺(BDEA)、二甲基乙醇胺、雙(2-羥乙基)苯胺(BHBA)、雙(2-羥丙基)苯胺(BHPA)等,國內大多數採用N-甲基二乙醇胺(MDEA)。非離子型水性聚氨酯的水性單體主要選用聚乙二醇二醇,數均相對分子質量通常大於1000。 水性聚氨酯可分為單組分水性聚氨酯和雙組分水性聚氨酯。
單組分水性聚氨酯包括單組分熱塑性、單組分自交聯型和單組分熱固性三種類型。單組分熱塑性水性聚氨酯為線型或簡單的分支型,屬第一代產品,使用方便,價格較低,貯存穩定性好,但塗膜綜合性能較差;單組分自交聯型、熱固型水性聚氨酯是新一代產品,通過引入硅交聯單元或者乾性油脂肪酸結構形成自交聯體系,通過水性聚氨酯的羥基和氨基樹脂(HMMM)可以組成單組分熱固型水性聚氨酯。
自交聯基團或加熱(或室溫)條件下可反應的基團,使塗膜綜合性能得到了極大提高,其耐水、耐溶劑、耐磨性能完全可以滿足應用,該類產品是目前水性聚氨酯的研究主流。雙組分水性聚氨酯包括兩種類型,一種由水性聚氨酯主劑和交聯劑組成,如水性聚氨酯上的羧基可用多氮丙啶化合物進行外交聯;
另一種由水性羥基組分(可以是水性丙烯酸樹脂、水性聚酯或水性聚氨酯)和水性多異氰酸酯固化劑組成;使用時將兩組分混合,水揮發後,通過室溫(或中溫)可反應基團的反應,形成高度交聯的塗膜,提高綜合性能。其中後者是主導產品。
㈣ 水性聚氨酯的基本概念
聚氨酯樹脂的水性化已逐步取代溶劑型,成為聚氨酯工業發展的重要方向。水性聚氨酯可廣泛應用於塗料、膠粘劑、織物塗層與整理劑、皮革塗飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑。
本項目經過國家自然科學基金資助研究及十多年的研發,已具有成熟的陰離子型自乳化聚氨酯乳液和陽離子型自乳化聚氨酯乳液合成改性的技術,可提供 1噸/天生產能力的水性聚氨酯生產的整套工藝和設備技術。本項目可根據用戶的需求,對水性聚氨酯進行配方設計與調整以滿足實際使用的要求,並可結合納米雜化技術制備高性能的水性聚氨酯。 按粒徑和外觀分可分為聚氨酯水溶液(粒徑<0.001微米,外觀透明)、聚氨酯水分散體(粒徑:0.001-0.1微米,外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1微米,外觀白濁);
依親水性基團的電荷性質,水性聚氨酯可分為陰離子型水性聚氨酯、陽離子型水性聚氨酯和非離子型水性聚氨酯。其中陰離子型最為重要,分為羧酸型和磺酸型兩大類。
依合成單體不同水性聚氨酯可分為聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照選用的二異氰酸酯的不同,水性聚氨酯又可分為芳香族和脂肪族,或具體分為TDI型、HDI型等等。
依產品包裝形式水性聚氨酯可分為單組分水性聚氨酯和雙組分水性聚氨酯。
水性聚氨酯整個合成過程可分為兩個階段。第一階段為預逐步聚合,即由低聚物二醇、擴鏈劑、水性單體、二異氰酸酯通過溶液逐步聚合生成相對分子質量為l000量級的水性聚氨酯預聚體;第二階段為中和後預聚體在水中的分散。
水性PU因其具有環保作用,雖然歷史不長,但發展非常迅速。
水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三種,為二元膠態體系,聚氨酯(PU)粒子分散於連續的水相中,也有人稱水性PU或水基PU。 由於聚氨酯原料和配方的多樣性,水性聚氨酯開發40年左右的時間,人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多,可以按多種方法分類。
⒈以外觀分
水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實際應用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本書中統稱為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。
⒉按使用形式分
水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類。可直接使用,或無需交聯劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨使用不能獲得所需的性能,必須添加交聯劑;或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯劑後能提高粘接性能,在這些情況中,水性聚氨酯主劑和交聯劑二者就組成雙組分體系。
⒊以親水性基團的性質分
根據聚氨酯分子側鏈或主鏈上是否含有離子基團,即是否屬離子鍵聚合物(離聚物),水性聚氨酯可分為陰離子型、陽離子型、非離子型。含陰、陽離子的水性聚氨酯又稱為離聚物型水性聚氨酯。
⑴陰離子型水性聚氨酯又可細分為磺酸型、羧酸型,以側鏈含離子基團的居多。大多數水性聚氨酯以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引人羧基離子及磺酸離子。
⑵陽離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側鏈上含有銨離子(一般為季銨離子)或鋶離子的水性聚氨酯,絕大多數情況是季銨陽離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以採用含叔胺基團擴鏈劑為主,叔胺以及仲胺經酸或烷基化試劑的作用,形成親水的銨離子。還可通過含氨基的聚氨酯與環氧氯丙烷及酸反應而形成銨離子。
⑶非離子型水性聚氨酯,即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有:①普通聚氨酯預聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進行高剪切力強制乳化;②製成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團,親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯,親水性基團一般是羥甲基。⑷混合型 聚氨酯樹脂分子結構中同時具有離於型及非離子型親水基團或鏈段。
⒋以聚氨酯原料分
按主要低聚物多元醇類型可分為聚醚型、聚酯型及聚烯烴型等,分別指採用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作為低聚物多元醇而製成的水性聚氨酯。還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合 以聚氨酯的異氰酸酯原料分,可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環族異氰酸酯型。按具體原料還可細分,如TDI型、HDI型,等等。
⒌按聚氨酯樹脂的整體結構劃分
⑴按原料及結構可分為聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多異氰酸酯乳液、封閉型聚氨酯乳液。聚氨酯乳液是指以低聚物多元醇、擴鏈劑、二異氰酸酯為原料,以通常方法制備的聚氨酯分散於水所形成的乳液。乙烯基聚氨酯乳液一般指在乙烯基樹脂水溶液或乳液中加入異氰酸酯而形成的乳液,是雙組分體系。多異氰酸酯乳液是指含親水基團多異氰酸酯乳化於水,或多異氰酸酯的有機溶液分散於含乳化劑的水而形成的乳液,也是雙組分即用即配體系,適用期較短。封閉型異氰酸酯乳液是指分子中含有被封閉的異氰酸酯基團的聚氨酯乳液,是一種穩定的單組分體系。在制備聚氨酯乳液時司引入封閉異氰酸酯基團,也可製成封閉異氰酸酯基團含量高的乳液,用於和其他乳液體系共混,起交聯作用,水分揮發後加熱交聯。
⑵聚氨酯乳液還可細分為聚氨酯乳液和聚氨酯-脲乳液,後者是指由聚氨酯預聚體在水中分散同時通過水或二胺擴鏈而形成的乳液,實質上生成了聚氨酯—脲,但由於由預聚體分散法制備較為普遍,習慣上稱為聚氨酯乳液者居多。
⑶按分子結構可分為線性分子聚氨酯乳液(熱塑性)和交聯型聚氨酯乳液(熱固性)。交聯型又可細分為內交聯和外交聯型。內交聯型聚氨酯乳液是在合成時形成一定程度的支化交聯分子結構,或引入可熱反應性基團,它是穩定的單組分體系。外交聯是在乳液中添加能與聚氨酯分子鏈中基團起反應的交聯劑,是雙組分體系。
⒍根據聚氨酯的水性化方法劃分
根據制備方法有多種分類。舉例如下。
⑴自乳化法和外乳化法
自乳化法又稱內乳化法,是指聚氨酯鏈段中含有親水性成分,因而無需乳化劑即可形成穩定乳液的方法。
外乳化法又稱為強制乳化法,若分子鏈中僅含少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團,或完全不含親水性成分,此時必須添加乳化劑,才能得到乳液。
比較而言,外乳化法制備的乳液中,由於親水性小分子乳化劑的殘留,影響固化後聚氨酯膠膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制備以離子型自乳化法為主。
⑵預聚體法、丙酮法、熔融分散法
自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有預聚體分散法和丙酮法。預聚體法即在預聚體中導人親水成分,得到一定粘度范圍的預聚體,在水中乳化同時進行鏈增長,制備穩定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。
丙酮法屬於溶液法,是以有機溶劑稀釋或溶解聚氨酯(或預聚體),再進行乳化的方法。在溶劑存在下,預聚體與親水性擴鏈劑進行擴鏈反應,生成較高分子量的聚氨酯,反應過程可根據需要加人溶劑以降低聚氨酯溶液粘度,使之易於攪拌,然後加水進行分散,形成乳液,最後蒸去溶劑。溶劑以丙酮、甲乙酮居多,故稱為丙酮法。此法的優點是丙酮、甲乙酮的沸點低、與水互容、易於回收處理,整個體系均勻,操作方便,由於降低粘度同時也降低了濃度,有利於在乳化之前製得高分子量的預聚體或聚氨酯樹脂,所得乳液
的膜性能比單純預聚體法的好。而預聚體法由於粘度的限制,為了便於剪切分散,預聚體的分子量不能太高,可能會影響水性聚氨酯性能,例如粘度高則乳化困難,粒徑大,乳液穩定性差;預聚體分子量小則NCO基團含量高,乳化後形成的脲鍵多,膠膜硬,缺乏柔軟性。
丙酮法和預聚體法的主要區別是,在丙酮法中,聚氨酯先預聚成分子量較大的預聚體,由於分子量大的預聚體粘度大,必須稀釋降低粘度;而預聚體法中根據需要可加或不加少量丙酮等溶劑。這兩者的概念有所交*,有的乳化方法既屬丙酮法又屬預聚體法。熔融分散法又稱熔體分散法、預聚體分散甲醛擴鏈法。預先合成含叔胺基團(或離子基團)的端NCO基團預聚體,再與尿素(或氨水)在本體體系反應,形成聚氨酯雙縮二脲(或含離子基團的端脲基)低聚物,並加入氯代醯胺在高溫熔融狀態繼續反應,繼續季胺化。
聚氨酯雙縮二脲離聚物具有足夠的親水性,加酸的稀水溶液形成均相溶液,再與甲醛水溶液反應進行羥甲基化,含羥甲基的聚氨酯嚴縮二脲能在50—130℃用無限水稀釋,形成穩定乳液。當降低體系的pu值時,能在分散相中進行縮聚反應,形成高分子量聚氨酯。含離子基團的端NCO預聚體形成端脲基或縮二脲基聚氨酯低聚物後,則直接在熔融狀態乳化於水,再加甲醛水溶液進行羥甲基化及擴鏈反應。
⑶二元胺直接擴鏈與酮亞胺—酮連氮法
在預聚體分散法中,若採用溶於水的二元伯胺擴鏈劑擴鏈,由於一NCO與一NH2的反應速度快,不易得到微細而均勻的乳液,可採用酮亞胺或酮連氮法解決此問題。酮亞胺-酮連氮法是指預聚體與被酮保護了的二元胺(酮亞胺體系)或肼(酮連氮體系)混合後,再用水分散,分散過程中,酮亞胺、酮連氮以一定的速率水解,釋放出遊離的二元胺或肼與分散的聚合物微粒反應,得到的水性聚氨酯—脲具有良好的性能。 水性聚氨酯塗料是以水性聚氨酯樹脂為基料並以水為分散介質的一類塗料。通過交聯改性的水性聚氨酯塗料具有良好的貯存穩定性、塗膜機械性能、耐水性、耐溶劑性及耐老化性能,而且與傳統的溶劑型聚氨酯塗料的性能相近,是水性聚氨酯塗料的一個重要發展方向。品種主要包括熱固型聚氨酯塗料和含封閉異氰酸酯的水性聚氨酯塗料等幾個品種。
⑴熱固型聚氨酯塗料。交聯的聚氨酯能增加其耐溶劑性及水解穩定性。聚氨酯水分散體在應用時與少量外加交聯劑混合組成的體系叫熱固型水性聚氨酯塗料,也叫做外交聯水性聚氨酯塗料。使用的交聯劑主要有多官能團的氮丙啶、氨基樹脂(三聚氯胺樹脂)或專用的環氧樹脂等。採用氮丙啶,一般用量為聚氨酯質量的3%-5%,就有很好的交聯薄膜生成;
⑵含封閉異氨酸酯的水性聚氨酯塗料。該塗料的成膜原料由多異氰酸酯組分和含羥基組分兩部分組成。多異氰酸酯被苯酚或其它含單官能團的活潑氫原子的化合物所封閉,因此兩部分可以合裝而不反應,成為單組分塗料,並具有良好的貯藏穩定性。多異氰酸酯組分與苯酚、丙二酸酯、己內醯胺等封閉劑反應生成氨酯鍵,而氨酯鍵在加熱的情況下又裂解生成異氰酸酯,再與羥基組分反應生成聚氨酯。因此封閉型聚氨酯水性塗料的成膜就是利用不同結構的氨酯鍵的熱穩定性的差異,以較穩定的氨酯鍵來取代較弱的氨酯鍵。封閉劑的種類很多,但是芳香族異氰酸酯水性聚氨酯塗料主要用苯酚或甲酚。脂肪族水性聚氨酯漆則不用酚類,以免變色,可採用乳酸乙酯、己內醯胺、丙二酸二乙酯、乙醯丙酮、乙醯乙酸乙酯等;
⑶室溫固化水性聚氨酯塗料。對於某些熱敏基材和大型製件,不能採用加熱的方式交聯,必須採用室溫交聯的水性聚氨酯塗料。美國空氣產品和化學公司報道,通過與水分散性多異氰酸酯結合,可以改進水性端羥基聚氨酯預聚物/丙烯酸酯混合物,尤其是羥基丙烯酸酯混合物的性能。此類水性聚氨酯塗料,採用特製的多異氰酸酯交聯劑,即含(-NCO)端基的異氰酸酯預聚物,經親水處理後分散於各種含羥基聚合物中而形成的分散體,與多種含羥基聚合物水分散體組成能在室溫固化的聚氨酯水性塗料;
⑷光固化水性聚氨酯塗料。光固化水性聚氨酯塗料採用電子束輻射、紫外光輻射的高強度輻射引發低活性的聚物體系產生交聯固化,以紫外光固化形式為主。先用不飽和聚酯多元醇制備預聚物,然後用常規的方法引進粒子基團,經親水處理後製得在主鏈上帶雙鍵的聚氨酯水分散體,再與易溶的高活性三丙烯酸烷氧基酯單體、光敏劑等助劑混合得到光固化水性聚氨酯塗料;
⑸第三代水性聚氨酯塗料(PUA)。聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸(PA)乳液同其溶劑型產品相比,具有價廉,安全,不燃燒,無毒,不污染環境等優點。純PA乳液存在耐磨性、耐水性和耐化學品性差的缺陷,單一的PU乳液也存在一些不足,如穩定性、白增稠性和膜的保光性差,固含量高,應用范圍不廣等。PU和PA在性質上具有互補作用。PUA復合乳液兼備了二者的優點,具有耐磨、耐腐蝕和光亮,柔軟有彈性,耐水性和機械力學性能好,耐候性佳等特性,因此被譽為第三代水性聚氨酯,成為當今塗料的一個發展趨勢。應用范圍
水性PU分散體已在通用溶劑型PU所覆蓋的領域大量使用,成功地應用於輕紡、皮革加工、塗料、木材加工、建材、造紙和膠粘劑等行業。
皮革工業加工中PU乳液塗飾後的皮革,具有光澤度高、手感好、耐磨耗、不易斷裂、彈性好、耐低溫性能和耐撓屈性能優良等特點,克服了丙烯酸類樹脂塗飾劑「熱粘冷脆」的缺陷。
此外,在紡織品塗層整理中有廣泛的應用。水性PU對紡織品的成膜性好、粘接強度高、能賦予織物柔軟、豐滿的手感,改善織物耐磨性、抗皺性、回彈性、通透性和耐熱性等。
水性PU比有機溶劑型PU應用成本低、無公害、易處理、粘合效果好,在膠粘劑及塗料行業有很好的發展前途。PU離子聚合物對天然和合成橡膠表面均具有很好粘接性,可用於鞋類的製造。
水性PU主要用做傢具漆、電泳漆、電沉積塗料、建築塗料、紙張處理塗料、玻璃纖維塗料等除此之外水性塗料還有一些特殊用途,如用作安全玻璃的中間塗膜,以製成不碎裂的安全玻璃,廣泛用於汽車、飛機、輪船或航天儀器。
水性分散體主要用作金屬塗料,如陽離子型電沉積塗料被廣泛用於汽車底漆,以提高車體的抗腐蝕性能。
㈤ 什麼是水性聚氨酯膠
水性聚氨酯膠是指聚氨酯溶於水或分散於水中而形成的膠粘劑,有人也稱水性聚氨酯膠為水系聚氨酯膠或水基聚氨酯膠。水性聚氨酯膠依其外觀和粒徑,將其分為三類:聚氨酯水溶液(粒徑<0.001um,外觀透明)、聚氨酯分散液(粒徑0.001-0.1 um,外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1 ,外觀白濁)。水性聚氨酯膠最大的優勢是以水為基本介質,具有不燃、氣味小、不污染環境、節能、操作加工方便等優點,已受到人們的重視。目前,水性聚氨酯的核心技術受技術壁壘而依舊被國外公司所控制,國內水性聚氨酯膠的價格成本較高,產品水平也參差不齊,比較好的唯有東方樹脂生產的德力水性聚氨酯膠。 水性聚氨酯膠粘劑的性能特點與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比,水性聚氨酯膠粘劑除了上述的無溶劑臭味、無污染等優點外,還具有下述特點。(1)大多數水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO基團,因而主要是靠分子內極性基團產生內聚力和粘附力進行固化。而溶劑型或無溶劑單組分及雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用NCO的反應、在粘接固化過程中增強粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羥基等基團,適宜條件下可參與反應,使膠粘劑產生交聯。(2)除了外加的高分子增稠劑外,影響水性聚氨酯粘度的重要因素還有離子電荷、核殼結構、乳液粒徑等。?聚合物分子上的離子及反離子(指溶液中的與聚氨酯主鏈、側鏈中所含的離子基團極性相反的自由離子)越多,粘度越大;而固體含量(濃度)、聚氨酯樹脂的分子量、交聯劑等因素對水性聚氨酯粘度的影響並不明顯,這有利於聚氨酯的高分子量化,以提高膠粘劑的內聚強度。與之相比,溶劑型聚氨酯膠粘劑的粘度的主要影響因素有聚氨酯的分子量、支化度、膠的濃度等。相同的固體含量,水性膠粘劑的粘度較溶劑型膠粘劑小。(3)粘度是膠粘劑使用性能的一個重要參數。水性聚氨酯的粘度一般通過水溶性增稠劑及水來調整。而溶劑型膠粘劑可通過提高固 含量、聚氨酯的分子量或選擇適宜溶劑來調整。(4)由於水的揮發性比有機溶劑差,故水性聚氨酯膠粘劑乾燥較慢,並且由於水的表面張力大,對表面疏水性的基材的潤濕能力差。若當大部分水分還未從粘接層、塗層揮發到空氣中,或者被多孔性基材吸收就遽然加熱乾燥,則不易得到連續性的膠層。由於大多數水性聚氨酯膠是由含親水性的聚氨酯為主要固體成分,且有時還含水溶性高分子增稠劑,膠膜乾燥後若不形成一定程度的交聯,則耐水性不佳。(5)水性聚氨酯膠粘劑可與多種水性樹脂混合,以改進性能或降低成本。此時應注意離子型水性膠的離子性質和酸鹼性,否則可能引起凝聚。因受到聚合物間的相容性或在某些溶劑中的溶解性的影響,溶劑型聚氨酯膠粘劑只能與為數有限的其他樹脂膠粘劑共混。(6)水性聚氨酯膠粘劑氣味小,操作方便,殘膠易清理,而溶劑型聚氨酯膠粘劑使用中有時還需耗用大量溶劑,清理也不及水性膠方便。
㈥ 高固含水性聚氨酯樹脂用於什麼地方
高固含水性聚氨酯樹脂是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系,也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑,無污染、安全可靠、機械性能優良、相容性好、易於改性等優點。
高固含水性聚氨酯樹脂具體可用於鞋膠及塑料、鋁箔軟包裝復合膠,也可用作皮革I:光劑及纖維、紙張、泡沫體的粘接。它尤其適用於食品包裝薄膜(如BOPP、PEI、PE等塑料薄膜,鋁箔)的復合及鞋材(如真皮、PVc革、TPR、EVA等)的貼合。
高固含水性聚氨酯樹脂與傳統溶劑型聚氨酯樹脂相比具有無毒、不易燃燒、不污染環境等優點,已廣泛應用於皮革塗飾、汽車塗裝、纖維處理、造紙工業助劑、塗料和膠粘劑等領域。而高固含水性聚氨酯樹脂與水性聚氨酯樹脂相比,不但初粘力高、乾燥成膜速度快,而且成本低,在推廣上更具優勢。合成革用水性高固含聚氨酯樹脂的研發成功,提升了合成革產業的整體發展水平,對合成革行業的轉型升級具有重要的推動作用。
水性聚氨酯簡單分類:
按粒徑和外觀分可分為聚氨酯水溶液(粒徑<0.001微米,外觀透明)、聚氨酯水分散體(粒徑:0.001-0.1微米,外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1微米,外觀白濁)。
依親水性基團的電荷性質,水性聚氨酯可分為陰離子型水性聚氨酯、陽離子型水性聚氨酯和非離子型水性聚氨酯。其中陰離子型最為重要,分為羧酸型和磺酸型兩大類。
依合成單體不同水性聚氨酯可分為聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照選用的二異氰酸酯的不同,水性聚氨酯又可分為芳香族和脂肪族,或具體分為TDI型、HDI型等等。
依產品包裝形式水性聚氨酯可分為單組分水性聚氨酯和雙組分水性聚氨酯。
水性聚氨酯整個合成過程可分為兩個階段。第一階段為預逐步聚合,即由低聚物二醇、擴鏈劑、水性單體、二異氰酸酯通過溶液逐步聚合生成相對分子質量為l000量級的水性聚氨酯預聚體;第二階段為中和後預聚體在水中的分散。
水性PU因其具有環保作用,雖然歷史不長,但發展非常迅速。
水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三種,為二元膠態體系,聚氨酯(PU)粒子分散於連續的水相中,也有人稱水性PU或水基PU。
㈦ 光固化樹脂
光固化樹脂由樹脂單體(monomer)及預聚體(oligomer)組成,含有活性官能團,能在紫外光照射下由光專敏劑(light initiator)引發屬聚合反應,生成不溶的塗膜,雙酚A型環氧丙烯酸酯具有固化速度快、塗膜耐化學溶劑性能好,硬度高等特點。聚氨酯丙烯酸酯具有柔韌性好、耐磨等特點。光固化復合樹脂是目前口腔科常用的充填、修復材料,由於它的色澤美觀,具有一定的的抗壓強度,因此在臨床應用中起著重要的作用,我們用於前牙各類缺損及窩洞修復取得滿意的效果。
㈧ 水性聚氨酯國家標准
水性聚氨酯按粒徑和外觀分可分為:
1、聚氨酯水溶液(粒徑<0.001微米,外觀透明)
2、聚內氨酯水容分散體(粒徑:0.001-0.1微米,外觀半透明
3、聚氨酯乳液(粒徑>0.1微米,外觀白濁)
主要品種:
1、熱固型聚氨酯塗料。
2、含封閉異氨酸酯的水性聚氨酯塗料。
3、室溫固化水性聚氨酯塗料。
4、光固化水性聚氨酯塗料。
(8)親水性聚氨酯光固化樹脂擴展閱讀
水性聚氨酯樹脂主要在塗料、黏合劑和處理劑等領域得到廣泛的應用。
1、黏合劑
和溶劑型聚氨酯黏合劑一樣,水性聚氨酯黏合劑黏結性能好,膠膜物性可調節范圍大,除可用作各種基材的塗層膠外,還可用於多種基材的黏結。
2.塗層劑
皮革塗層。聚氨酯材料柔韌、耐磨,可用作天然皮革及人造革的塗層及補傷劑。
㈨ 水性聚氨酯樹脂添加什麼讓它硬化
提高水性聚氨酯樹脂的硬度,可通過引入三官能度單體形成適當的分支或外加交聯劑。
(1)內交聯法
為提高塗膜的機械性能和耐水性,可直接合成具有適度交聯度的水性聚氨酯,通常可採用以下方法加以實現:
①在合成預聚物時,引入適量的多官能度(通常為三官能度)的多元醇和多異氰酸酯,常用的物質為TMP、HDI三聚體、IPDI三聚體等。
②脂肪族水性聚氨酯可以採用適量多元胺進行擴鏈,使形成的大分子具有微交聯結構,常用的多元胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺等。
③同時採用(1)和(2)兩種方法。
對水性聚氨酯進行內交聯改性,關鍵要掌握好內交聯度,內交聯度太低,改性效果不明顯,若太高將影響其成膜性能。
(2)自交聯法
所謂自交聯法是指在水性聚氨酯成膜後,能自動進行化學反應實現交聯,提高塗膜的交聯度,改善塗膜的性能。因此必須對水性聚氨酯的大分子結構進行改性。例如可以引入乾性油脂肪酸(雙鍵結構)以及多烷氧基硅單元等方法加以實現,使得其在成膜後能發生自動氧化交聯反應和水解縮合反應,提高綜合性能。該法應用較廣,市場上已有相關產品應市。
(3)外加交聯劑法
採用自乳化法制備的陰離子型水性聚氨酯成膜後仍含有大量的羧基,使塗膜的耐水性變差。同溶劑型雙組分PU一樣,水性聚氨酯在施工前可添加外交聯劑,成膜後與塗膜中的羧基和外交聯劑的可反應基團反應,消除塗膜的親水基團,可大幅度提高塗膜的耐水性,同時也對塗膜的力學性能有一定改善。常用的交聯劑有多氮丙啶、碳化二亞胺,以及水可分散多異氰酸酯、環氧樹脂、氨基樹脂、環氧硅氧烷等。
水性聚氨酯的合成可分為兩個階段。第一階段為預逐步聚合,即由低聚物二醇、擴鏈劑、水性單體、二異氰酸酯通過溶液(或本體)逐步聚合生成分子量為103量級的水性聚氨酯預聚體;第二階段為中和後預聚體在水中的分散和擴鏈。
早期水性聚氨酯的合成採用強制乳化法。即先制備一定分子量的聚氨酯聚合物,然後在強力攪拌下將其分散於加有一定乳化劑的水中。該法需要外加乳化劑,乳化劑用量大,而且乳液粒徑大、分布寬、穩定性差,目前已經很少使用。
現在,水性聚氨酯的乳化主要採用內乳化法。該法利於水性單體在聚氨酯大分子鏈上引入親水的離子化基團或親水嵌段:-COO- +NHEt3、SO3- +Na、-N+ -Ac,-OCH2CH2-等,在攪拌下自乳化而成乳液(或分散體)。這種乳液穩定性好,質量穩定。根據擴鏈反應的不同,自乳化法主要有丙酮法和預聚體分散法。
丙酮法
丙酮法在預聚中期、後期用丙酮或丁酮降低黏度,經過中和,高速攪拌下加水分散,減壓脫除溶劑,得到水性聚氨酯分散體。該法工藝簡單,產品質量較好,缺點是溶劑需要回收,回收率低,且難以重復利用。目前,我國主要使用該法合成普通型芳香族水性聚氨酯。
預聚體分散法
即先合成帶有-NCO端基的預聚體,通常加入少量的N-甲基吡咯烷酮調整黏度,高速攪拌下將其分散於溶有二(或多)元胺的水中,同時擴鏈得高分子量得水性聚氨酯。美國等發達國家主要利用該法合成高檔脂肪族水性聚氨酯。
㈩ 水性聚氨酯的產品技術分析
大多數水性PU主要是由自乳化法制備,以含親水性基團的PU為主要固化成分,塗膜乾燥時若親水成分不能有效的進入交聯網路中,乾燥形成的塗膜遇水易溶脹。另外其缺少像雙組分溶劑型PU塗膜所能得到的交聯密度和高相對分子質量,因而這些水分散體塗膜的耐水性、耐溶劑性、耐熱性和光澤性較差,嚴重地限制了其使用的范圍。因此,常採用提高塗膜的交聯密度來改善乳液塗膜的耐水性。常用的交聯方法有兩種:一種是在合成PU預聚物時,加入官能度大於2的多羥基化合物,直接生成交聯PU預聚物,將上述預聚物很好地分散在水中,並擴鏈形成大分子,最後形成乳液。
這種方法也叫前交聯法,缺點是易使預聚物黏度增大,較難分散在水中,影響乳液的穩定性。新型交聯劑和多官能團擴鏈劑的篩選與合成的研究相當活躍,已成為提高水性PU物理機械性能和耐水性能的主要途徑之一。另一種方法為外交聯法,採用帶羧的陰離子PU乳液進行交聯,交聯反應發生在PU分子的羧基上,有氮丙啶、碳化亞胺以及金屬鹽類化合物,在室溫條件下進行交聯。這類交聯劑一般在使用PU乳液時加入,因其交聯反應速率很快,短時間內產生凝膠而破乳。外交聯法可成功解決PU乳液塗膜的親水性問題,但因外加交聯劑,組成雙組分塗飾劑給施工帶來不便,此方法使用較少。 國內外對水性聚氨酯的研究都聚焦在對其改性使其功能化,通過改性增加材料的耐水性、耐溶劑性等性能指標。改性主要通過物理和化學兩種手段,通過接枝、嵌段、內、外交聯其它聚合物材料,共混或形成互穿聚合物網路等方法進行改性。常用的改性有以下幾種:
1 丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯類產品優點在於耐候、耐水、耐溶劑、保光性比聚氨酯樹脂突出,在物理機械性能、彈性及粘接性能等方面又遜色於聚氨酯樹脂。因此兩者具有很好的互補性。將丙烯酸酯用於水性聚氨酯乳液的改性,是聚氨酯的發展趨勢之一。較為流行的有共混交聯反應法、乳液共聚法和復合乳液聚合法。
復合乳液聚合法有兩種工藝:
⑴互穿聚合網路(Interpentrating Polymer Network)。體系中至少有一組分為交聯結構,在分子水平上發生作用,如以丙烯酸酯單體作為合成聚氨酯預聚體的有機溶劑,然後再在聚氨酯乳液中進行聚合即製得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿網路型乳液。
⑵在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不飽和單體進行自由基聚合, 形成所謂核-殼型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的復合乳液。陳義芳採用丙烯酸酯單體作為聚氨酯溶劑製得IPN 結構的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液,研究表明其塗膜具有良好的耐水性及耐污染性。楊建文等將具有羥基側基的丙烯酸樹脂與含有殘留異氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯進行接枝反應,經胺中和後,用水分散形成自乳化水性體系。研究表明當接枝樹脂中聚氨酯含量在30%~50%時,光固化塗層具有較好的硬度、耐溶劑性和耐水性。
2 有機硅改性有機硅化合物屬於半有機、半無機結構的高分子化合物具有耐熱、耐水性、耐候性及透氣性,其中兩個最顯著的特點是耐氧化性和低表面能, 有機硅聚合物還能賦予塗層傑出的柔順性和爽滑絲綢感;因表面能差異而存在微相分離的Si-O-Si 分子鏈會遷移到膜的表面提高塗膜的綜合性能。
對含有氨基的有機硅改性主要有兩種方法:
⑴在合成預聚體的過程中將含有氨基的有機硅引入聚氨酯鏈段中,由於氨基突出的反應活性以及有機硅與聚氨酯溶解度的差異, 所以聚合反應都需在溶劑下進行,這樣不僅溶劑抽提困難,還會造成環境污染,使它們的應用受到限制。
⑵在預聚體乳化的過程中擴鏈引入含有氨基的有機硅。研究表明,硅氧烷在膠膜表面富集,對聚氨酯材料有明顯的表面改性作用,且膠膜耐水性提高。卿寧等用有機硅化合物對水性聚氨酯進行改性,通過紅外和核磁等手段證明有機硅鏈段成功接在水性聚氨酯鏈段上;有機硅化合物用量增大,乳膠膜吸水率降低,表面接觸角增大,使膜的耐水性、穩定性、柔韌性、耐老化性能得到了顯著提高。
3 環氧樹脂改性環氧樹脂結構中含有羥基,該化合物具有粘結能力強,模量和強度高和熱穩定性好等特性。與水性聚氨酯可直接發生合成反應。環氧樹脂改性可以改善聚氨酯的耐水、耐溶劑、耐熱蠕變性及抗張強度,同時可以增加樹脂對基材的剝離強度。在改性反應中將支化點引入聚氨酯主鏈,使得主鏈部分形成網狀結構,該反應中既有環氧基和羥基參與反應,也存在氨基甲酸酯與環氧基的開環反應。改性聚氨酯乳液外觀隨著環氧樹脂環氧值降低,從半透明變化到不透明,改性聚氨酯乳液的薄膜硬度和拉伸強度增大,貯存穩定性和斷裂伸長率下降,乳膠膜耐水性增強。因為環氧值降低,分子量增大,羧基含量增大,導致水性聚氨酯的交聯結構和水性聚氨酯分子鏈上剛性苯環的含量增大, 乳膠膜的硬度、拉伸強度和耐水性得到提高,同時降低了乳膠膜的彈性和斷裂伸長率。環氧樹脂分子量增大後,導致質量增大,在同等情況下聚氨酯的親水性、水性聚氨酯乳液的透明度和貯存穩定性都降低。郭俊傑等合成了用於粘結復合薄膜的環氧樹脂改性水性聚氨酯膠粘劑,改性後的膠粘劑對多種復合薄膜都表現出較強的粘結性能,剝離強度進一步提高,外觀、貯存穩定性良好。且固體質量分數下降30%後仍然具有較強的粘結性能。
4 交聯改性交聯改性是將線形的聚氨酯大分子通過化學鍵的形式將其接合在一起,製得具有網狀結構的聚氨酯樹脂。經過交聯改性後的水性聚氨酯塗膜具有良好的耐水性、耐溶劑及力學性能。成熟的交聯改性技術製得的水性聚氨酯在很多性能上達到甚至超過溶劑型聚氨酯樹脂。交聯改性根據交聯方法的不同可分為內交聯法和外交聯法。內交聯法製得的聚氨酯乳液是單組分體系,外交聯法製得的聚氨酯乳液雙組分體系。在內交聯法反應體系裡面,內交聯劑乳液體系中的其它組分與內交聯劑能共存且保持穩定。交聯時不論採用哪種交聯方式,都要嚴格控制交聯劑的用量。雖然隨著交聯劑用量的增加,膜的拉伸強度、耐水性、耐溶劑性均增大,但是用量過大,會使膜的伸長率下降太多,同時會使乳液顆粒粒徑變大,成膜時融合性差,反而使膜的強度下降。
5 納米改性納米材料是指組成相或晶粒結構中至少有一維的尺寸在100 nm 以下的材料。由於納米材料與高聚物分子間的界面面積非常大,加之納米材料的上述相關性質, 二者界面存在很大的相互作用,具有很好的粘結性能,較好的消除了無機材料與有機聚合物間的熱膨脹系數不匹配的現象,使二者能夠較容易的結合在一起而成為具有優異性能的復合材料,如:強大的表面結合能;與聚合物復合後所具有的強粘結性;改善流動性,提高表面硬度和耐磨性。
6 其他改性方法利用天然高分子(如木質素、澱粉、樹皮等)以及脂肪族聚酯來改性或合成可生物降解聚氨酯,利用氯丙樹脂改性合成聚氨酯等以及三元復合體系,製得的新型聚氨酯材料具有高應力、高硬度和低應變的性能,其物理機械性能優於聚醚三元醇作羥基組分合成的聚氨酯材料。