疏水树脂变成亲水

㈠ 荷叶上那个防水物质是由什么组成的

很久很久以来，优化的自洁功能已在自然界存 在，荷花叶子就是其中的代表。荷叶表面具有很好的憎水性，并实际上是不能湿润的，它还出污泥而一尘不染。这是为了适应环境而长期演变的结果。德国波恩大学植物学教授 W ． Bartblott 研究了荷花叶子的结构和荷叶效应机理。经研究发现，荷花叶子之所以具有以上性能，是因为叶子表面既憎水，又有一个显微结构。

德国 Sto 上市公司下属 ISPO 公司，根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果，经过 3 年研究工作，成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中，开发了微结构有机硅乳胶漆，即荷叶效应乳胶漆。这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质，并形成一个纳 米级显微结构，从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构，达到拒水保洁功能。
市场上的荷叶效应涂料或乳液，绝大多数是通过降低表面张力来实现的。这种通过降低表面张力的方法，其提高与水的接触角的能力有限，约能提高 至 120 ° 左右，如市场上的硅树脂涂料与水的初始接触角约为 93 ° ～ 1 15 ° ，它们与灰尘的接触面积基本没变，因此，荷叶效应的结果是有限的，很难达到既保持涂膜干燥，又具有自洁功能。

与水的接触角至少要达到 130 ° ，这时表面具有显著的憎水性，成珠滚落的雨水才具有自洁功能 。 材料的性能是由其组成和结构决定的。把降低表面张力和形成显微结构结合起来，才能取得很好 的荷叶效应结果。根据表面物理化学中表面平整度对接触角的影响规律可知，当接触角小于 90 ° 时，表面粗糙度大些能使接触角进一步减小；而当接触角大于 90 ° 时，粗糙表面能使接触角进一步提高。荷叶效应乳胶漆涂膜与水的接触角大于 90 ° ，所以粗糙的 显微结构可提高接触角，约能提高至 140 ° 。另一方面，一个显微粗糙表面，还可以使灰尘与涂膜的接触面积降至原来的 1 ％以下，从而使灰尘与水的粘附 力大于灰尘与涂膜的附着力。因此，下雨时，雨水在墙 面上成珠滚落，同时把灰尘带走，使墙面保持干燥和清洁。

㈡ 水性PU树脂 这里的水性是啥意思是亲水性还是疏水性还是其他什么意思

溶剂是水，乳化后的 所以叫水溶性的，分为溶剂型和水性的

㈢ 水性聚氨酯怎样做到先亲水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘接性等特点，近年来发展相当迅速,而水性聚氨酯则兼具无毒、不易燃烧、对环境友好等优点，因而越来越受到人们的重视，开发并应用水性聚氨酯将成为今后聚氨酯工业的发展趋势[1]。
本课题研究的是阴离子型水分散聚氨酯涂层，经该涂层处理的织物具有防水透湿的功能。

2 原理

由于聚氨酯树脂疏水性很强，既不溶于水中，也很难分散于水中，而异氰酸酯基团与水的反应活性很大，所以直接制备水性聚氨酯很难实现。因此，要制取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子链上引入亲水基团(如羧酸基、磺酸基团)，然后再将其分散于水中，制得水分散聚氨酯[2]。为了提高水性聚氨酯涂层的性能，可在上述体系中引入封闭剂，即封闭剂与预聚体中的部分异氰酸基(－NCO)反应生成氨酯键，而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯(解封闭)，再与织物上的羟基反应生成聚氨酯[3]。这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力。

3 试验

3.1 主要原材料
原料名称与规格 生产单位
异氰酸酯 工业级 大连化工厂或进口
聚醚多元醇 工业级 天津化工三厂
扩链剂 化学纯 宜兴市第二化学试剂厂
亲水剂 化学纯 上海试剂一厂
中和剂 化学纯 上海试剂一厂
丙酮 工业级 高桥化工二厂
3.2 工艺流程
3.3 制备方法
在不锈钢反应釜中加入已经脱水处理的聚醚多元醇(异氰酸酯遇水反应生成脲，因此聚醚在使用前要作脱水处理)，在搅拌下加入异氰酸酯和催化剂，升温至一定温度，保温1个小时,制得预聚体。将预聚体用丙酮稀释，加入扩链剂进行扩链并使聚氨酯大分子链上引入亲水基团，中和后使其成为离子体，最后加水乳化，脱去溶剂后制得水性聚氨酯涂层。

4 产品性能

产品性能见表1。
表1 铁锚111、112、113水分散聚氨酯涂层性能

5 应用

水性聚氨酯可广泛用作尼丝纺、真丝、棉、帆布、涤棉等织物的涂层。经涂层整理后的织物具有防水透湿、表面柔软、富有弹性的功能。该涂料适用于做滑雪衫、风雨衣、茄克衫等服装面料及帐篷、防油布等工业用布,也可用于混纺织物仿毛整理，是一种高档的整理剂。

6 结果与讨论

6.1 －NCO/－OH值的确定
芳香族异氰酸酯的苯环结构与扩链剂组成了聚氨酯大分子链中的硬段，使材料具有刚性和强度。大分子量的聚醚多元醇具有柔软性，有很低的玻璃化温度，构成了聚氨酯大分子链中的软段，使材料具有柔软性。不同的异氰酸酯与羟基比可得到不同性能的材料，如－NCO/－OH值减小，柔软性增加；－NCO/－OH值增大，刚性增大，提高材料的刚性和牢度。此外，透湿性与－NCO/－OH值有关，－NCO含量增多，扩链剂中的亲水基团量增大，透湿率增大;但其过多，成膜后会手感发粘。当－NCO/－OH=1/2时，分子链两端以－OH结尾，聚合度最小。当－NCO/－OH=2，分子链两端以－NCO结尾，同样聚合度也是最小。当－NCO/－OH=1时，无限度聚合，反应难于控制。－NCO/－OH对涂层质量的影响见表2。
表2 －NCO/－OH对涂层质量的影响
由上表可知，－NCO/－OH比值越接近于1，分子量越大，体现在涂层的性能上是耐水压越高，但粘度增大，不利于反应的控制。
因此，选择合适的－NCO/－OH值，可得到既富有弹性、手感柔软、透湿性又好的水性PU涂层。
由实验得出，水性聚氨酯涂层－NCO/－OH值以控制在1.20～1.80之间为好。
6.2 －NCO％含量的控制
我们在实际生产中，采用了中间控制预聚体中异氰酸根百分含量(－NCO％,m/m)的方法，以稳定生产工艺。
－NCO％含量的中间控制，在整个反应过程中显得尤为重要，它不仅关系到整个反应能否顺利进行，而且还直接影响涂层的质量。
－NCO％含量增加，膜的拉伸强度增加，延伸率下降。从结构上分析,－NCO％含量增高，硬段(异氰酸酯)增加，软段减少，因此膜的拉伸强度增加，同时硬脆性增加，延伸率下降(见表3)。
表3 －NCO％含量对反应过程的影响
因此，－NCO％含量(m/m)一般宜控制在2.00％～2.80％。
6.3 温度对预聚反应的影响
由于催化剂的加入，大大地增加了异氰酸酯的反应活性。如果温度过高，将有较多的副产物产生，导致凝聚，同时过高的反应温度会导致异氰酸酯自聚。温度过低，则反应不完全。表4为在实验中测得的在一定配比、一定反应时间、不同温度下－NCO％的含量，从而反映出反应的完全程度。
表4 反应温度对预聚体的影响
由表4可见，反应温度低于45℃时,反应不完全。温度高于60℃,则反应难于控制,这主要是由于温度过高时,预聚反应发生支链反应和异氰酸酯产生自聚。因此温度应控制在50～60℃。
6.4 涂布工艺对耐水压的影响
(1)不同基布对耐水压的影响见表5。
表5 基布对耐水压的影响
由此可见，织物的疏密程度直接影响耐水压，密度高耐水压高，密度低耐水压低。
(2)上胶量对耐水压的影响见表6。
表6 上胶量对耐水压的影响
注：基布为尼丝纺(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出，耐水压与上胶量有关，上胶量多耐水压高,上胶量少耐水压低。

7 结论

(1)－NCO/－OH(－NCO％)大小与涂层的性能有关，选择范围为：
－NCO/－OH=1.20～1.80
(2)－NCO％含量控制可作为在生产过程中中间控制的依据。
(3)温度对预聚反应的影响较大，温度过高产生支链反应，温度过低反应不完全。温度宜控制在50～60℃。
(4)涂布工艺影响涂层材料的耐水压。
同一基布：上胶量大，耐水压高;上胶量小，耐水压低。
不同基布、相同上胶量：基布疏，耐水压低;基布密，耐水压高。

㈣ 如何使树脂和金属表面的亲水性一致

改性
具体看什么树脂和什么金属，然后寻找合适的改性方法

㈤ 如何改变EVA树脂的亲水性

很有难度，国家科学院应该可以办到但是成本似乎挺高没啥用！

㈥ 怎样改变材料的亲水性和憎水性

不同物质的方法不同。

1、固体粉尘

亲水性物质粉粒的料浆中加入石蜡乳液，充分混合，即可使石蜡在粉料表面形成憎水包裹层。

2、有机物

以辛酸亚锡作为催化剂的条件下，通过开环聚合合成了PLA2PEG2PLA 的三嵌段共聚物。这类嵌段共聚物具有亲水的PEG链段和疏水的PLA 链段，通过改变共聚物组成，可大幅度调节材料的亲疏水性能和降解融蚀速率。

3、纤维

涤纶和锦纶等合纤织物同棉织物相比，其吸水性、吸湿性很差，亲油性很强，表面易带静电，且易吸附灰尘和易沾污，并易发生洗涤后再沾污现象。

为了克服这种缺点，须对这类织物进行防污整理，以增强纤维的亲水性，减少其憎水性，减少污垢的静电吸附，并且在洗涤时可防止污垢的再附着。

(6)疏水树脂变成亲水扩展阅读：

1、亲水性原理：

容易与水成氢键而结合的性质称亲水性。许多亲水性基团，如羟基、羧基、氨基、磺酸基等都易与氢键结合，因而是亲水性的。

亲水性在材料表面为水分所润湿的性质。是一种界面现象，润湿过程的实质是物质界面发生性质和能量的变化。当水分子之间的内聚力小于水分子与固体材料分子间的相互吸引力时，材料被水润湿，此种材料为亲水性的，称为亲水性材料。

而水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子间的吸引力时，则材料表面不能被水所润湿，此种材料是疏水性的（或称憎水性），称为疏水性材料。

水分子与不同固体材料表面之间的相互作用情况是各不相同的。在水（液相）、材料（固相）与空气（气相）三相的交点处，沿水滴表面的切线与水和材料接触面所形成的夹角θ称为接触角（见图），θ角在0°～180°之间，由θ角的大小可估计润湿程度。

θ角越小，润湿性越好。如θ=0°，材料完全润湿；θ<90°（如玻璃、混凝土及许多矿物表面），则为亲水性的；θ>90°（如水滴在石蜡、沥青表面）为疏水性的；θ=180°时，则为完全不润湿。

2、憎水性原理

物质的憎水性是由于憎水基团的作用，一般的憎水基团为C-H键，如油脂类物质。在复合绝缘子行业中，憎水性也被称为湿润性，由复合绝缘子外绝缘（硅橡胶）的表面张力决定，表征水分对复合绝缘子外绝缘的湿润能力。

㈦ 蛋白疏水怎么才能变亲水 表面活性剂

表面活性剂之所以叫表面活性剂就是因为分子集团内既具有亲水集团又具有疏水基团，本来就是亲水亲油的，你要的这种，大概的意思就是能溶于水，干了后要疏水，建议你试试HLB适中的非离子型表面活性剂，很多，自己去检索一下就可以了，或者干脆试一下水溶性涂料，环保健康。
表面活性剂可以使体系的表面状态发生明显变化或者是显著降低液体表面张力。
表面活性剂在金属表面发生吸附时，亲水基团吸附在金属表面上，当表面活性剂浓度低时，在金属表面形成单分子吸附层，疏水的非极性部分覆盖着金属表面，使金属表面疏水，进而达到保护金属的目的。

㈧ 不乳化环氧树脂,如何改善亲水性

根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。
1）机械法
机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中; 或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。
2）化学改性法
化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质， 当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。
a、阴离子型
通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。
b、阳离子型
含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后，体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。
c、非离子型
一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000～20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基膦化氢为催化剂进行反应，可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂，该树脂不用外加乳化剂便可溶于水，且耐水性增强。另外，这种方法制得的粒子较细，通常为纳米级，前面两种方法制得的粒子较大，通常为微米级。从此意义上讲，化学法虽然制备步骤多，成本高，但在某些方面具有实际意义。
在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应，形成端基为环氧基的加成物，利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基磷为催化剂进行反应，可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中，且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中，因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后，交联固化的网链分子量有所提高，交联密度下降，形成的涂膜有一定的增韧作用。
3) 相反转法
相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法，II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系（如油/水/乳化剂）中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相（或从油相向水相）的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水型转变为水包油型，形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行，对于固态环氧树脂，往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。
4)固化剂乳化法
水性环氧树脂体系通常采用固化剂乳化法来制备水性环氧树脂乳液。这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化，而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化，因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。水性环氧固化剂是以多胺为基础，对多胺固化剂进行加成、接枝、扩链和封端，在其分子中引入具有表面活性作用的非离子型表面活性链段，对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。用固化剂乳化法制备水性环氧树脂体系的优势是在使用前由固化剂直接乳化环氧树脂，不需考虑环氧树脂乳液的储存稳定性和冻融稳定性；缺点是配得的乳液适用期短。

㈨ 离子交换树脂的亲水性如何去除

离子交换树脂有很多种，各种各样的基团都有，想去除亲水性需要对其进行官能团的修饰，不同的官能团有不同的修饰方法