水性聚氨酯的合成.ppt

水性聚氨酯的合成

2.5测试2.5.1热稳定性将装有阳（阴）离子水性聚氨酯乳液的四口烧瓶置于水浴锅中，分别在温度为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃条件下搅拌，观察其乳液变化2.5.2乳液稳定性沉积试验：将乳液在50ML(10CM长)的离心管中，采用静置、冷冻和在转速为3000转/分钟下，离心30分钟三种办法。用试管装入少量分散液，然后用塞子堵好试管口，最后把试管放进冷冻柜(218℃)，放置三天后取出，让其在常温下静止解冻，观察解冻后的分散液。2.5.3固含量将一定量水性聚氨酯乳液称重后置于已经恒重的烧杯中，于80℃烘箱内干燥，待三次称重变化在0.1克范围内时，说明水性聚氨酯中的溶剂已经除尽，将烧杯与干燥器内冷却至室温，称重。2.5.4乳液粘度的测定按照1:15的比例用蒸馏水将乳液稀释，然后用旋转粘度计（NDJ-4型）测定。第23页，共42页，星期日，2025年，2月5日水性聚氨酯的合成

第三章结果与讨论3.1阳离子水性聚氨酯3.1.3加料方式的选择方法一由于是将N-甲基二乙醇胺（MEDA）滴入到液态MDI中，液态MDI端基上的-NCO基暴露于空气中时间过长，不可避免的与空气中的水发生暴聚，产生不溶于丙酮的凝胶，导致乳化的失败（见表3）。第24页，共42页，星期日，2025年，2月5日方法二此方法是将液态MDI滴入到N-甲基二乙醇胺（MEDA），此法解决了由于液态MDI过长时间暴露于空气中，而与水发生暴聚的凝胶问题。但是，由MEDA与液态MDI反应生成的聚合产物，虽然能在水中溶解，且达到理想的粘度与固含量要求，但由于其存在水溶性不足而导致乳液呈现乳白色浑浊的现象，这可能是因为—NCO基与极少部分的水反应生成了一个个微凝胶，分子在主体上是亲水的，但是由于微凝胶的存在而影响其乳化效果，达不到稳定透明，而且由此法制成的阳离子水性聚氨酯分子量不够大而不满足于应用中涂抹于羊毛织物阳离子水性聚氨酯需要大分子量的的要求。故还需在此方法基础上有所改进，在不损失粘度与固含量的基础上，以增大其亲水性和分子量。（见表3）第25页，共42页，星期日，2025年，2月5日方法三方法三是于方法二之上的改进方案，为满足增大聚合物的亲水性和分子量的目的，故引入了聚乙二醇（PEG，式量1000），因为聚乙二醇本身具有亲水性极强的特征，通过导入聚乙二醇，大大提高了聚合物分子链的长度与分子量大小，以及其亲水性，从而大大提高了聚合产物的乳化效果且大大增加了阳离子水性聚氨酯的实际应用性能，满足了应用中涂抹于织物表面的聚氨酯涂层需大分子量的要求，可谓是一举两得。（见表3）故本实验中合成方法采用方法三。第26页，共42页，星期日，2025年，2月5日MDI型号聚合方式不通氮气通氮气聚合物特征在丙酮中的溶解性乳化效果聚合物特征在丙酮中溶解性乳化效果SUP2023方法一白色固体不溶固体不溶白色粘性物质部分溶解乳液分层方法二白色粘性物质部分溶解乳液分层白色粘性物质全部溶解乳白色浑浊液，不分层方法三白色粘性物质部分溶解乳液分层白色粘性物质全部溶解无色透明乳液，不分层SUP7112方法一白色固体不溶固体不溶白色粘性物质部分溶解乳液分层方法二白色粘性物质部分溶解乳液分层白色粘性物质全部溶解乳白色浑浊液，不分层方法三白色粘性物质部分溶解乳液分层白色粘性物质全部溶解无色透明乳液，不分层第27页，共42页，星期日，2025年，2月5日水性聚氨酯的合成

3.1.4水份对聚合物以及乳化效果的影响由表3我们不难看出，聚合反应中通入的干燥氮气的作用：是除去反应体系空气中的水份，避免液态MDI端基的-NCO基团与水发生暴聚，结块产生凝胶，聚合反应中一旦有水的渗入，直接影响-NCO与-OH的反应，导致凝胶或者微凝胶的产生，最终影响乳化效果，所以反应中切记水分的排除，方法一般以通入干燥氮气，并且在滴入MDI之前，除尽PEG与DMPA混合物中丙酮。第28页，共42页，星期日，2025年，2月5日水性聚氨酯的合成

3.1.5NCO/OH比对乳液性能的影响NCO/OH的比值实际上等于MDI/(PEG+DMPA)的比值。它在理论上决定了乳化前MDI中-NCO基团的反应程度，即决定了乳化前-NCO的浓度值，并且NCO/OH的比值对预聚物也起到了决定性的作用。合适的NCO/OH比值能使分子链得以充分扩大，但又不影响乳化效果。当NCO/OH的比值太小时，在预聚阶段TDI参与反应的程度过大，所得的预聚物相对分子质量较大，粘度也较大;而另一方面，剩余的-