水性聚氨酯亲水扩链剂的研究进展.pdfVIP

２０１４年第２９卷 第２期 聚 氨 酯 工 业 ２０１４．Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．２ ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ·１· ·专题综述 · 水性聚氨酯亲水扩链剂的研究进展 １，２，３ １，３ ∗ １，２，３ １，３ 杨成华 　 梁利岩 　 张云飞 　 吕满庚 （１ 中国科学院广州化学研究所　 广州５１０６５０）（２ 中国科学院大学　 北京 １０００３９） （３ 中国科学院纤维素化学重点实验室　 广州５１０６５０） 摘　 要：介绍了水性聚氨酯（ＷＰＵ）亲水扩链剂的种类、合成方法及其对ＷＰＵ性能的影响，重点对 阴离子型亲水扩链剂进行了分类和介绍。 综述了国内外ＷＰＵ 亲水扩链剂的研究现状，并对其发 展前景提出了展望。 关键词：亲水扩链剂；水性聚氨酯；阴离子 中图分类号：ＴＱ３２３８　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１００５－１９０２（２０１４）０２－０００１－０４ 　 　 聚氨酯通常由异氰酸酯与多元醇通过逐步聚合 层结构，所以，其对电解质不敏感，可以适用于较宽 ［１］ 反应得到 ，具有优良的耐低温、耐磨、耐脆化等特 的ｐＨ范围，这大大拓宽了ＷＰＵ 的应用领域。 非离 性，拉伸强度高、柔韧性、弹性及结构的可设计性 子型ＷＰＵ 的扩链剂主要有聚乙二醇。 ［２］ ［６］ 好 ，被广泛用于涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂等领 李坚，等 以聚乙二醇（ＰＥＧ）为亲水单体制备 域。 近十几年来，随着人们的环保意识增强，一些发 非离子型ＷＰＵ乳液，研究认为要制备稳定的非离 达国家先后制定了相应的溶剂法规，从而限制了溶 子型ＷＰＵ乳液，ＰＥＧ用量应大于２０％，乳液粒径随 剂型聚氨酯的发展。 ＰＥＧ用量增大而减小，粘度却增大，干膜拉伸强度 水性聚氨酯（ＷＰＵ）以水为介质，具有不燃、无 随ＰＥＧ用量的增加而改变，断裂伸长率增加。 ［３］ ［７］ 毒、无污染等优点 。 ＷＰＵ 的制备主要是通过在聚 Ｓｅｙｅｄ Ｍｏｈａｇｈｅｇｈ Ｓ Ｍ，等 以不同相对分子质 氨酯主链上引入亲水基团，进而实现在水中的稳定 量的聚乙二醇单甲醚为亲水单体制备了一系列的非 分散。 根据亲水基团类型不同，ＷＰＵ 分为阳离子 离子ＷＰＵ乳液。 研究结果表明，随着聚乙二醇单 型、阴离子型和非离子型３类。 亲水性扩链剂是在 甲醚的相对分子质量增大，乳液粒径减小，粘度增 对端异氰酸酯基聚氨酯预聚体进行扩链的同时引入 加，这是因为随着聚乙二醇单甲醚的相对分子质量 亲水性基团的物质，常见的亲水基团如羧基、磺酸基 增大，其链的柔顺性和亲水性增加。 团或仲氨基等，当其侧挂到聚氨酯分子链上，就使得 ２　 阳离子型扩链剂 ［４－５］ 聚氨酯链段上带有能被离子化的功能性基团 。 常用的亲水扩链剂主要有二羟甲基丙酸、二羟甲基 合成阳离子型 ＷＰＵ 的亲水扩链剂主要有两 丁酸、乙二氨基乙磺酸钠、聚乙二醇、二乙烯三胺等。 类：一类为仲胺或叔胺化合物扩链剂，如二乙醇胺、 目前，国内外ＷＰＵ 中非离子、阳离子和阴离子亲水