水性聚氨酯的制备及应用
作者 : 未知

  [摘要]该文综述了水性聚氨酯的制备方法及其主要原料、水性聚氨酯的应用。探讨水性聚氨酯的发展前景。   [关键词]水性聚氨酯 制备 应用 发展
  
  水性聚氨酯是60年代发展起来的高分子材料,由于其优异的性能,越来越受到人们的青睐。水性聚氨酯以水作为分散介质,具有不燃、无毒、无污染、节省能源及易贮存等优点,使用方便。同时具有溶剂型聚氨酯的一些重要性能特征。随着人们环保意识的日益增强和各国安全、环保法规的确立和日益强化,传统溶剂型聚氨酯的应用越来越受到限制,水性聚氨酯取代溶剂型聚氨酯将成为必然。
  
  一、水性聚氨酯的制备
  
  主要原料是多异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇,利用多异氰酸酯中-NCO基与醇中的-OH基反应生成聚氨酯预聚体,经过扩链后,用封端剂封端成为阴离子的水溶性聚氨酯化合物。
  
  1、多异氰酸酯的选择
  多异氰酸酯可使用甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、脂肪族主要有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯。其中甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯国内已经工业化生产。一般而言,制备水性聚氨酯应采用活性较低的多异氰酸酯。芳香族异氰酸酯制成的产品受日光照射后易泛黄,脂肪族异氰酸酯制品耐日光性较好。
  
  2、多元醇的选择
  水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型两大类,它构成聚氨酯的软段,但两类不能在均相中相互混合使用。常用的原料只有聚酯二醇;而聚醚二醇、聚碳酸酯二醇使用较少。聚酯多元醇制品强度高,但耐水解性差;聚醚多元醇制品成本低,耐水解性能好,为提高聚酯型水性聚氨酯的贮存稳定性提供了原料支持。
  
  3、扩链剂的选择
  为了调节分子量及软、硬段比例,在水性聚氨酯合成中常使用扩链剂。常用的扩链剂为二官能团的二醇、二胺类。当-OH/-NCO或-NH2/-NCO>1时,只起扩连作用;若-OH/-NCO或-NH2/-NCO2)经预分散后加入聚氨酯(PU)反应体系进行原位聚合。透射电镜(TEM)照片显示纳米SiO2在PU中基本上达到纳米分散。结果表明添加适量的纳米材料可以全面提高聚氨酯力学性能。
  
  4、光固化水性聚氨酯材料
  光固化水性聚氨酯材料是采用电子束高强度辐射引发活性的低聚物体系产生交联固化。目前以紫外光固化为主。德国巴斯夫公司制备了含有羧基的水分散性辐射固化聚氨酯涂料,是由多异氰酸酯,聚酯多元醇,含异氰酸酯活性基和聚合性不饱和基的活性物制成。
  5、医药用聚氨酯材料
  聚氨酯具有良好的血液相容性和耐挠曲性,人们已经将其用于医学材料。硅氧烷改性聚氨酯,具有很强的生物稳定性、机械柔韧性、耐撕裂等性能,是优异的医用材料。德国专利报道了用水性聚氨酯作为药物外表胞衣或粘合剂。
  
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