制备水性聚氨酯常用的原料及合成方法

        随着这几年水性聚氨酯发展迅速，使得水性聚氨酯原料种类日渐丰富起来。由于水性聚氨酯合成与技术特点，用于水性聚氨酯的原料与聚氨酯弹性体还是存在一些区别。从有关文献资料分析，制备水性聚氨酯常用的原料有三大类。
一：聚合物多元醇
    制备水性聚氨酯常用的聚合物多元醇主要以聚醚二醇、聚酯二醇为主，另外也有使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等聚合物多元醇。   
    1）聚醚型水性聚氨酯乳液特点是低温柔顺性好，耐水解性较好。比较常用的聚氧化丙烯二醇（PPG），且价格比聚酯二醇低，缺点是附着力低，力学性能差；聚四氢呋喃醚二醇制得水性聚氨酯乳液的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，但价格较高，而且聚四氢呋喃二醇型水性聚氨酯乳液，与基材粘结力不够理想，因而也限制了它的广泛使用。
   2）聚酯型水性聚氨酯乳液特点是强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。
二：二异氰酸酯   
   制备水性聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有芳香族二异氰酸酯：TDI、MDI等；有脂肪族、脂环族二异氰酸酯有：IPDI、HDI、H12MDI等。由它们制成的聚氨酯水性乳液，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯高，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好，
三：扩链剂
制备水性聚氨酯常用的扩链剂有两类：
1）1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等；
2）亲水性扩链剂：二羟甲基丙酸（DMPA）、二羟甲基丁酸（DMBA）、二羟基半酯等。
四：水性聚氨酯合成方法
1。溶液法（亦称丙酮法）  
把端异氰酸基预聚体溶于低沸点能与水互溶的溶剂中（丙酮最常用，因此此方法亦称丙酮法），与亲水性官能基的化合物反应，生成聚氨酯离聚物，加水搅拌实现相转移，蒸馏法回收丙酮，得水性聚氨酯乳液。
2。预聚体分散法   
工艺过程第一步是先合成端-NCO基预聚体，再植入离子基，使成为离子性齐聚物，再加入水强烈高速搅拌。此时，聚氨酯预聚体形成水分散液和端-NCO基与水进行扩链反应同时发生。加入二元胺作扩链剂可以减少-NCO与水反应的几率，使得最终生成聚氨酯-脲的水分散液。
3。熔融分散法   
将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制取预聚体，用过量的尿素终止生成亲水的双缩二脲离聚物，再把分散于甲醛水溶液中，发生羟甲基化反应，生成羟甲基双双缩二脲聚氨酯齐聚物，用水稀释即可得到聚氨酯双脲乳液。此法反应容易控制，不需要高速强力搅拌装置，即可制得颗粒细而均匀的稳定分散乳液。
此外制备水性聚氨酯的方法还有酮亚胺法（Ketimine）、酮吖嗪法（Ketazine）。

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水性聚氨酯革用树脂啊，其实和油性聚氨酯的一样。选择合理的合成方式、原料后，聚氨酯性能自然能实现配方设计的要求。

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