Poliuretan pe bază de apă: materii prime utilizate în mod obișnuit și metode de sinteză în pregătire!

Odată cu dezvoltarea rapidă a poliuretanului pe bază de apă în ultimii ani, tipurile de materii prime poliuretanice pe bază de apă au devenit din ce în ce mai abundente. Datorită sintezei și caracteristicilor tehnice ale poliuretanului pe bază de apă, există încă unele diferențe între materiile prime utilizate pentru poliuretanul pe bază de apă și elastomerii poliuretanici. Din analiza literaturii relevante, există trei tipuri de materii prime utilizate în mod obișnuit la prepararea poliuretanului pe bază de apă.

Unu: polioli polimerici
Poliolii polimerici utilizați în mod obișnuit pentru prepararea poliuretanilor pe bază de apă sunt în principal diolii de polieter și diolii de poliester. În plus, există, de asemenea, polioli polimerici, cum ar fi trioli de polieter, polioli de poliester cu ramificare scăzută și dioli de policarbonat. .
1) Emulsia poliuretanică pe bază de apă de tip polieter se caracterizează printr-o bună flexibilitate la temperaturi scăzute și o bună rezistență la hidroliză. Polioxipropilenglicolul (PPG) este un polioxipropilenglicolul (PPG) utilizat în mod obișnuit, iar prețul său este mai mic decât cel al poliesterglicolului. Dezavantajele sunt aderența scăzută și proprietățile mecanice slabe; rezistența mecanică și rezistența la hidroliză a emulsiei de poliuretan pe bază de apă din politetrahidrofuran eter glicol sunt mai bune. , dar prețul este mare, iar emulsia poliuretanică pe bază de apă pe bază de politetrahidrofurandiol, aderența la substrat nu este ideală, ceea ce limitează și utilizarea pe scară largă.
2) Emulsia poliuretanică pe bază de apă poliester se caracterizează prin rezistență ridicată și aderență bună, dar deoarece rezistența la hidroliză a poliesterului în sine este mai slabă decât cea a polieterului, poliuretanul poliester pe bază de apă preparat din materii prime generale are o perioadă de depozitare relativ stabilă. mic de statura.

Doi: diizocianat
Diizocianaţii utilizaţi în mod obişnuit la prepararea emulsiilor poliuretanice pe bază de apă includ diizocianaţii aromatici: TDI, MDI, etc.; există diizocianați alifatici și aliciclici: IPDI, HDI, H12MDI, etc. Emulsiile poliuretanice pe bază de apă obținute din aceștia au o rezistență mai mare la hidroliză decât cele din diizocianați aromatici, astfel încât produsele poliuretanice pe bază de apă au o bună stabilitate la depozitare.

Trei: prelungitor de lanț
Există două tipuri de prelungitoare de lanț utilizate în mod obișnuit la prepararea poliuretanului pe bază de apă:
1) 1,4-butandiol, etilen glicol, dietilen glicol, hexandiol, etilendiamină, dietilentriamină etc.;
2) Extensor de lanț hidrofil: acid dimetilol propionic (DMPA), acid dimetilol butiric (DMBA), semiester dihidroxi etc.

Patru: metoda de sinteză a poliuretanului pe bază de apă
1. Metoda soluției (cunoscută și ca metoda acetonei)
Se dizolvă prepolimerul terminat cu gruparea izocianat într-un solvent cu un punct de fierbere scăzut, care este miscibil cu apa (acetona este cea mai frecvent utilizată, deci această metodă este numită și metoda acetonei) și reacționează cu un compus cu o grupare funcțională hidrofilă pentru formează un ionomer de poliuretan. Se adaugă apă și se agită pentru a realiza transferul de fază, iar acetona este recuperată prin distilare pentru a obține emulsie poliuretanică pe bază de apă.
2. metoda de dispersie a prepolimerului
Primul pas în proces este de a sintetiza mai întâi un prepolimer pe bază de NCO final, apoi de a implanta o grupare ionică pentru a face din acesta un oligomer ionic și apoi de a adăuga apă pentru a se amesteca energic la o viteză mare. În acest moment, formarea unei dispersii apoase a prepolimerului poliuretanic și reacția de extindere a lanțului grupărilor terminale -NCO cu apă au loc simultan. Adăugarea diaminei ca prelungitor de lanț poate reduce probabilitatea ca -NCO să reacționeze cu apa, astfel încât să se formeze dispersia apoasă finală de poliuretan-uree.
3. metoda de dispersie în topitură
Poliesterul sau polieterdiolul, amina terțiară și izocianatul sunt preparate în stare topită pentru a prepara prepolimerul, iar excesul de uree este utilizat pentru a termina formarea de biuret ionomer hidrofil și apoi dispersat în soluție de formaldehidă pentru a genera hidroxil Reacția de metilare generează metilol bis-biuret oligomer poliuretan , care poate fi diluat cu apă pentru a obține emulsie de biuret poliuretanic. Reacția acestei metode este ușor de controlat și se poate obține o emulsie de dispersie stabilă cu particule fine și uniforme fără un dispozitiv de agitare puternic de mare viteză.




Adeziv pe bază de apă pentru laminarea superioară a pantofilor