水性聚氨酯缔合型增稠剂的研究进展
聚氨酯缔合型增稠剂的合成方法及其在水性胶粘剂中的应用
聚氨酯缔合型增稠剂的合成方法及其在水性胶粘剂中的应用介绍了水性胶粘剂用增稠剂的增稠机理、合成方法及影响因素,论述了近年来国内外的研究成果,简述了增稠剂在水性胶粘剂中的应用,并对聚氨酯缔合型增稠剂的未来研究方向进行展望。
标签:聚氨酯缔合型增稠剂;水性胶粘剂;增稠效率;影响因素随着工业的进步,胶粘剂的应用越来越广泛[1]。
目前使用的胶粘剂大多仍为溶剂型,因溶剂型胶粘剂会挥发出苯、甲苯等有毒物质,所以将会逐渐被水性胶粘剂所取代[2~4]。
水性胶粘剂以水为溶剂,是一种环境友好型胶粘剂[5]。
高性能水性胶粘剂的研发将会成为未来胶粘剂发展的主流。
在水性胶粘剂的生产和应用中,黏度作为其使用性能的一个重要参数,可以利用水溶性增稠剂和水的配比来调节大小。
增稠剂的加入可以提高施工时的黏度,可提高初始粘力,同时改善了被粘物表面的湿润性。
传统的增稠剂如无机增稠剂和碱溶胀型增稠剂在应用中存在增稠以后对电解质比较敏感、黏度的稳定性不好等缺点[6~9],而聚氨酯缔合型增稠剂以其流平性好、黏度稳定性强等优点,在水性胶粘剂领域越来越受到人们的重视。
1 聚氨酯缔合型增稠剂的增稠机理HEUR属于非离子型增稠剂,通常用聚醚(PPG、PEG)和单异氰酸酯亲核加成制得,或者先用过量的二异氰酸酯和一定分子质量的聚醚反应,然后用烷醇或有机胺封端。
由二异氰酸酯和聚醚多元醇反应,用长链的烷醇封端可得式(1)分子结构产物,该产物即为HEUR分子[10],R1为疏水封端基。
HEUR结构比较特殊,其中间是由亲水基团组成,2边由疏水端基组成,疏水基团主要是由直链烷醇类或者有机胺类封端剂封端之后得到的,因此形成了“亲油-亲水-亲油” 三嵌段的分子结构。
在水性体系中,当HEUR的浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,疏水的端基会在水中缔合形成胶束,由于缔合的作用,HEUR形成三维的网状结构[11],如图1(a)所示;而在乳胶粒体系中[如图(b)],HEUR不仅通过疏水端基的胶束作用形成缔合,还可以通过疏水端基吸附在乳胶粒的表面,使乳胶粒子和疏水端基处于解缔合和缔合的平衡状态,解缔合和缔合的时间很短(远小于1 s),正是由于解缔和缔合的瞬间平衡拉近了一些与增稠剂分子末端距离较远的粒子,使HEUR的增稠效果大大提高。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是近年来在胶粘剂领域中备受关注的一种新型材料,其具有环保、优良的性能和广泛的应用前景,因此受到了国内研究者的广泛关注和研究。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行综述,以期为相关研究提供参考和指导。
一、水性聚氨酯胶粘剂的基本性能水性聚氨酯胶粘剂是一种以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂,其具有以下基本性能:1. 环保性:水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂,不产生挥发性有机化合物(VOCs),符合环保要求,适合现代环保意识的需求。
2. 耐候性好:水性聚氨酯胶粘剂在各种恶劣环境下的耐候性能好,具有优异的耐水性、耐油性和耐化学品腐蚀性,因此适用于一些特殊场合的使用。
3. 粘接性能优良:水性聚氨酯胶粘剂具有优异的粘接性能,不仅可以粘接多种基材,而且在低温、高湿等条件下仍能保持较好的粘接性能。
4. 施工性好:水性聚氨酯胶粘剂在施工过程中不含有毒有害物质,不产生刺激性气味,施工方便、安全。
5. 广泛的应用前景:水性聚氨酯胶粘剂可广泛应用于纺织品、皮革、木材、金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等材料的粘接,具有广阔的市场前景。
1. 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法水性聚氨酯胶粘剂的合成方法是该领域的关键研究方向之一。
国内研究者通过改进聚氨酯的合成工艺和改良配方,逐渐实现了水性聚氨酯胶粘剂的高效合成。
研究者采用预聚体法合成了具有优异性能的水性聚氨酯胶粘剂,提高了产品的性能指标和降低了成本。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的性能改进水性聚氨酯胶粘剂的性能改进是国内研究的重点之一。
研究者通过改变水性聚氨酯的结构和分子量、添加特定的助剂等手段,提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度、耐水性、耐热性等性能,使其更加适合各种特定的应用场合。
3. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的重要方向之一。
研究者针对不同的应用领域,如纺织品、皮革、木材、金属、塑料等材料的粘接需求,进行了一系列的应用研究。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型、无毒、无味、无挥发有机物的新型胶粘剂,随着人们对环境保护意识的不断提高和对产品质量要求的不断提升,水性聚氨酯胶粘剂得到了广泛的应用。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行分析与总结,以期能够更好地推动该领域的发展。
一、水性聚氨酯胶粘剂的概述水性聚氨酯胶粘剂是以聚氨酯为主要基料,与水为溶剂,再加入一定的添加剂制成的一种新型环保型粘接材料。
与传统的有机溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂具有不易燃、成本低、环保性好等优点,已广泛应用于汽车、家具、包装、建筑等领域。
二、水性聚氨酯胶粘剂的国内研究现状1. 水性聚氨酯胶粘剂的材料研究在水性聚氨酯胶粘剂的研究中,材料的选择是一个至关重要的环节。
国内研究者通过优化聚氨酯树脂的种类和结构,改进交联剂的配方,提高了水性聚氨酯胶粘剂的性能,使其具有更好的粘接性和机械性能。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺研究水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺对产品质量具有重要影响。
国内研究者通过改良反应条件和生产工艺,优化了水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺,提高了产品的稳定性和性能。
4. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的一个重要方向。
国内研究者通过开发新的应用领域和优化应用工艺,推动了水性聚氨酯胶粘剂在汽车、家具、包装、建筑等领域的应用。
三、水性聚氨酯胶粘剂国内研究的发展趋势1. 环保性更高随着环保意识的提高,水性聚氨酯胶粘剂的研究将更加注重其环保性能,包括减少挥发有机物(VOC)排放、降低对环境的影响等方面。
2. 功能性更好水性聚氨酯胶粘剂的功能性将成为其研究的重点方向,包括提高粘接强度、耐高温性能、耐候性能等方面,以满足不同领域的需求。
3. 多样化应用水性聚氨酯胶粘剂将会在国内更多的领域得到应用,包括电子、航空航天、轨道交通等高新技术领域。
4. 自主创新能力水性聚氨酯胶粘剂国内研究将更加注重自主创新,提高自主研发能力,加强自主品牌建设,推动中国水性聚氨酯胶粘剂产业的发展。
PUR增稠剂的作用机理及在水性涂料中的应用
PUR增稠剂的作用机理及在水性涂料中的应用报告编号:7.01E 概况水性涂料都采用增稠剂,为系统提供理想的流变性能。
除了传统的增稠剂,如高分子量纤维素醚、多糖和无机增稠剂以外,人们开始使用越来越多的聚氨酯增稠剂。
PUR增稠剂具有极强的牛顿流动特性,其流平性能、一次刷涂厚度和耐擦洗性都是最佳的。
PUR增稠剂的增稠作用机理为分子里内含的疏水和亲水成分。
1.介绍水稀释涂料的出现已经有几十年了。
50年以前,乳胶漆在涂料工业中起着重要作用。
越来越多的人有兴趣将乳胶漆用于各种广泛的应用,如替代含有机溶剂的醇酸树脂涂料,这个数量明显增加。
其中,最重要的原因是这种水性涂料更环保。
作为高光泽、易于施工、具有良好流平性能的醇酸树脂涂料的替代品,这种水性涂料会出现大量问题,如润湿性能、泡沫的形成、干燥性能、流平差、刷涂性、成膜性能,等等。
最后3个性能受流变性的影响尤其明显。
通常,通过纤维素增稠剂的辅助作用,来调节常规乳胶漆的流变性。
这种涂料的流变性能与传统醇酸树脂涂料不同。
该乳胶漆的粘度曲线(流变性)表现出粘度与剪切速率的一种非线性相关关系。
剪切速率的增加将引起粘度(结构粘度)的减少。
至于醇酸树脂涂料,当粘度出现少量减少时,涂料的结构粘度即降低。
这种流变性的不同说明了乳胶漆和醇酸树脂涂料在流动性能和涂层厚度上的不同。
而聚氨酯或PUR增稠剂是流变助剂领域中一个最重要的成果。
这种缔合型增稠剂用于水性涂料配方,这些涂料的流变性能与醇酸树脂涂料一致。
该文将详细说明这种PUR增稠剂系列的性能和用途,并与传统增稠剂相比较。
2.流变学流变学是研究物质流动性能的一门科学。
2.1流动行为和流动液体流动分为层流和湍流。
如果人们将平行、无限薄的几个液体层(我们可以将它看作液体的组成)相对移动到另一层,没有出现液体层混合,这种液体流动为层流。
如果液体层出现混合,这种流动即为扩散流动。
当引入的大量能量(用于引起液体流动)消失并且不用于实际流动目的时,即产生紊流。
疏水侧链型水性聚氨酯缔合型增稠剂的制备与表征
疏水侧链型水性聚氨酯缔合型增稠剂的制备与表征蔡玲;张兵;鲍俊杰;许戈文;黄毅萍【摘要】以二醇甘油单油酸酯为扩链剂、聚乙二醇为亲水链段、异佛尔酮二异氰酸酯为连接点合成了疏水侧链型水性聚氨酯缔合型增稠剂(SHEUR).研究了聚乙二醇的相对分子质量以及二醇甘油单油酸酯的含量对SHEUR性能的影响.对制备的SHEUR进行了红外表征,并进行了表面张力、临界胶束浓度(CMC)以及黏度性能测试.结果表明:SHEUR能够降低溶液表面张力至50 mN/m,在溶液中能够形成胶束;CMC与分子结构有关,降低亲水链段或增加疏水侧链能使CMC值降低,反之,CMC值升高;适当地增加亲水链段长度以及疏水侧链部分的含量,有助于提高SHEUR的自增稠效果.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2016(046)001【总页数】8页(P19-26)【关键词】疏水侧链型;水性聚氨酯;增稠剂【作者】蔡玲;张兵;鲍俊杰;许戈文;黄毅萍【作者单位】安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4水性聚氨酯增稠剂(hydrophobe-modified ethoxylated urethane,HEUR)是一种疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,是一种非离子缔合型增稠剂。
HEUR具有环保节能、结构可调、增稠性能优异以及成膜性良好等优点。
HEUR的增稠机理是亲水基团与水分子以氢键缔合,从而限制水的流动性;疏水基团与乳液粒子、颜料粒子等缔合形成三维网络结构,使体系黏度增加,从而达到增稠效果[1-3]。
缔合型增稠剂的结构、性能及增稠机理研究进展
缔合型增稠剂的结构、性能及增稠机理研究进展李高宁;韩洪燕;黄秀红【摘要】缔合型增稠剂是一种水溶性聚合物,在临界缔合浓度以上,形成以分子间缔合为主的超分子结构,增大了流体力学体积,因此具有较好的增稠性,是新一代的增稠剂.本文主要介绍了疏水缔合水溶性聚合物的结构及溶液性质,具体讨论了影响疏水缔合水溶性聚合物的增稠性能的多种因素,包括聚合物的结构和组成,分子量,离子基团,温度,剪切速率,表面活性剂.%The associative thickener is a water-soluble polymer,it's with good thickening because the associative thickener forms supramolecular structures based on the intermolecular association which increases the hydrody-namic volume when it 's above the critical aggregation concentration. This paper mainly introduces the structure and solution properties of hydrophobically associating water - soluble polymer,specifically discusses a variety of factors that affect the thickening properties of the polymer ,including the structure and composition of the polymer molecular weight,ionic groups,temperature,shear rate,the surface active agent.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】6页(P37-42)【关键词】增稠剂;结构;性能;疏水缔合【作者】李高宁;韩洪燕;黄秀红【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ31在涂料中,增稠剂作为调整涂料的流变性能和保水性能的功能助剂,在涂料涂布操作和涂层性能改善中起着重要的作用,目前应用较广的是缔合型增稠剂。
聚氨酯缔合型增稠剂的增稠机理和增稠效率研究
2021年第8期广东化工第48卷总第442期·135·聚氨酯缔合型增稠剂的增稠机理和增稠效率研究彭军1,2,关涛2,任碧野2(1.广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;2.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640)Study on Thickening Mechanism and Thickening Efficiencyof Polyurethane Associated ThickenerPeng Jun1,2,Guan Tao2,Ren Biye2(1.Guangzhou Synthetic Materials Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou510665;2.School of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou510640,China)Abstract:As a typical polymer associated thickener,polyurethane associated thickener has been deeply studied in synthesis,thickening efficiency,thickening mechanism and stimulation response thickening.The research progress of thickening mechanism and influencing factors of thickening efficiency of waterborne polyurethane associated thickener at home and abroad in recent years was reviewed,and the future research direction of waterborne polyurethane associated thickener was prospected.Keywords:polyurethane;thickener;association;mechanism;research progress1引言聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR)作为一种重要的流变助剂,常被用于调控水性体系的粘度和流变性能,迄今已被广泛应用于食品饮料、制浆造纸、印染、乳胶涂料、油墨、石油开采、皮革、化妆品等行业和领域[1]。
聚氨酯缔合增稠剂的合成及增稠效果研究
聚氨酯缔合增稠剂的合成及增稠效果研究聚氨酯缔合剂是一种新型的功能性缔合剂,广泛应用于塑料、涂料、橡胶、油墨等材料制备中。
与其它功能性缔合剂相比,聚氨酯缔合剂具有良好的附着力和耐溶剂性能,可以显著提高涂料的粘接性及耐污抗牢度。
本文旨在研究聚氨酯缔合剂合成及对增稠效果的影响。
首先,聚氨酯缔合剂合成过程如下:首先,将硫酸氢钠溶液添加到氨水中,混合搅拌30分钟,使硫酸根的pH值降低到5,然后,继续将硫酸乙酯添加到氨水溶液中,并加入一定量的脂肪酸酯,这是缔合剂的主要成分,搅拌30分钟后,再添加量硫酸铵和聚氨酯凝胶,搅拌至凝胶可以形成粘性高的膏状物,最后,将膏状物放入真空加热蒸发干燥,得到聚氨酯缔合剂。
其次,聚氨酯缔合剂对增稠效果的影响。
聚氨酯缔合剂与橡胶混合可以显著提高橡胶的凝胀能力,可用于增稠油墨和涂料,改善涂料的性能。
此外,聚氨酯缔合剂对塑料材料的增稠效果较好,可以改善塑料材料的流动性和外观,增加塑料材料的抗拉强度和耐磨性。
最后,聚氨酯缔合剂可以用于改善环氧涂料的流动性,增加它的隔离稳定性和抗老化性,从而达到增稠的目的。
此外,聚氨酯缔合剂还可以用于降低武器装备的锈蚀程度,增强其表面附着力及耐化学性能。
综上所述,聚氨酯缔合剂的合成及增稠效果的研究将为各种材料制备提供有效的技术支持,是一个重要的研究方向之一。
在未来的研究中,应加强对聚氨酯缔合剂的表征及其应用效果研究,以保证其安全性和可操作性,创造更多新型功能性缔合剂,推动我国工业应用和生产水平的提高。
经过数十年的发展,聚氨酯缔合剂已经成为一种广泛应用于各种材料制备中的新型功能性缔合剂。
本文研究了聚氨酯缔合剂合成及对增稠效果的影响,为其安全性、可操作性和研发提供了有益的实验参考,对于一些特定的涂料、塑料和橡胶制备有一定的参考价值。
缔和增稠剂的用途和作用机理
缔和增稠剂的用途和作用机理机理, 用途缔和增稠剂的用途和作用机理水性涂料都采用增稠剂,为系统提供理想的流变性能。
除了传统的增稠剂,如高分子量纤维素醚、多糖和无机增稠剂以外,人们开始使用越来越多的聚氨酯增稠剂。
PUR增稠剂具有极强的牛顿流动特性,其流平性能、一次刷涂厚度和耐擦洗性都是最佳的。
PUR增稠剂的增稠作用机理为分子里内含的疏水和亲水成分。
1. 介绍水稀释涂料的出现已经有几十年了。
50年以前,乳胶漆在涂料工业中起着重要作用。
越来越多的人有兴趣将乳胶漆用于各种广泛的应用,如替代含有机溶剂的醇酸树脂涂料,这个数量明显增加。
其中,最重要的原因是这种水性涂料更环保。
作为高光泽、易于施工、具有良好流平性能的醇酸树脂涂料的替代品,这种水性涂料会出现大量问题,如润湿性能、泡沫的形成、干燥性能、流平差、刷涂性、成膜性能,等等。
最后3个性能受流变性的影响尤其明显。
通常,通过纤维素增稠剂的辅助作用,来调节常规乳胶漆的流变性。
这种涂料的流变性能与传统醇酸树脂涂料不同。
该乳胶漆的粘度曲线(流变性)表现出粘度与剪切速率的一种非线性相关关系。
剪切速率的增加将引起粘度(结构粘度)的减少。
至于醇酸树脂涂料,当粘度出现少量减少时,涂料的结构粘度即降低。
这种流变性的不同说明了乳胶漆和醇酸树脂涂料在流动性能和涂层厚度上的不同。
而聚氨酯或PUR增稠剂是流变助剂领域中一个最重要的成果。
这种缔合型增稠剂用于水性涂料配方,这些涂料的流变性能与醇酸树脂涂料一致。
该文将详细说明这种PUR增稠剂系列的性能和用途,并与传统增稠剂相比较。
2. 流变学流变学是研究物质流动性能的一门科学。
2.1 流动行为和流动液体流动分为层流和湍流。
如果人们将平行、无限薄的几个液体层(我们可以将它看作液体的组成)相对移动到另一层,没有出现液体层混合,这种液体流动为层流。
如果液体层出现混合,这种流动即为扩散流动。
当引入的大量能量(用于引起液体流动)消失并且不用于实际流动目的时,即产生紊流。
聚氨酯缔合型增稠剂的合成及性能研究
聚氨酯缔合型增稠剂的合成及性能研究王君;吕彤;黄丹丹;曹玮;花玉芳【摘要】将异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇反应获得预聚体,用1,6-己二醇扩链,并用长链烷基醇封端,最终获得内部含有疏水链段的聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR).采用FT-IR和1H NMR对HEUR的结构进行了表征;通过黏度测定,着重研究了相对分子质量及其分布、疏水链段的位置和大小对增稠效果的影响,同时分析了增稠剂的加入对苯丙乳液粒径及其分布的影响.结果表明:当末端疏水链一定时,增加亲水链长度,有助于黏度的提高;相同浓度下,相对分子质量分布窄的样品比分布宽的样品增稠效果好;分子内部疏水链段会使黏度降低,同时会使乳液粒径增大,乳液黏度的大小完全由增稠剂分子末端疏水链以及增稠剂的用量控制.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】聚氨酯缔合型增稠剂;疏水链段;扩链剂;相对分子质量分布;粒径【作者】王君;吕彤;黄丹丹;曹玮;花玉芳【作者单位】天津工业大学,天津300387;天津工业大学,天津300387;天津工业大学,天津300387;天津工业大学,天津300387;天津工业大学,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR)是新出现的一种环境友好型增稠剂,其在溶液中的性质类似于表面活性剂,增稠机理也不同于一般增稠剂。
HEUR特殊的性质取决于它的分子结构,HEUR在亲水链末端或侧链带有疏水链段[1]。
研究结果表明,HEUR中亲水链段的相对大小存在最佳值,使增稠剂拥有最优性能[2-3]。
选取不同的原料和制备方法可以获得相对分子质量不同的亲水链段,进而影响增稠效果[4-6]。
疏水链的大小和形状对HEUR的增稠效果起决定性作用[7-8]。
现有文献中对合成产物结构的确定仅使用FT-IR一种表征手段,不具有说服力。
在增稠效果方面,主要对分子末端的疏水链段作了较深入的研究,而对分子内部的疏水链段研究较少,对增稠机理的研究也并不透彻。
水性聚氨酯涂料印花粘合剂的合成工艺及研究进展
于涂 料 印花织物后 具有 良好的手 感 、防 污和耐侯 性等性 能。辐照聚合制备涂料 酯 的工 艺流程 图。
进行种子乳液聚合 ,制备出以水性聚氨酯为壳 、丙烯酸酯 手感 、色牢度 以及环保等核心问题 ,可用于婴幼儿服 装。
r
Sy y n t b e s i s a n d De v e 0 0 m n t 0 : Wa t e r b o r n e Po y u r e t h a r e
Us e d a s P g me 1 { P i n t i r g A { : t h e s } V e
烯基封端 的聚氨酯乳液 ,并将该乳液用于涂料 印花 。经过
测试 表明 :合成的乳液具有壳核 结构 ,并且该乳液 用于涂
料 印 花粘 合 剂 时 , 印花 产 品 手 感 柔 软 ,得 色 量高 ,干 、湿
磨擦牢度及皂 洗牢度都很高 ,超过 了涂料 印花 的国家标准 及其他染料印花布 的国标要求 ,可与染色布媲 美 ,甚至超 过后者。
氨酯 为壳 的壳核 型乳 液 ,这种 方 法又被称 为种 子乳 液聚 合。与其他方法制备的壳核型聚合物乳液相 比,种子乳液
C — — oat i — ngs — R — ev— i ew
聚合法制备的乳液具有稳定性更好 、粒径分布窄、易控制 等优点 。梁飞等 以水性聚氨酯为种子加入丙烯酸 溶胀 , 为核 的壳核型乳液 ,经过 测试表 明 :壳核乳液聚合法所得 到的水性 聚氨酯一 丙烯酸酯乳液稳定性 明显提高 ,体 系的 相容性好 :胶膜的吸水率仅为 1 8 . 9 % ,表 明胶膜的耐水性 得 到提高。X u 等 用种子 乳液聚合法合成丙 烯酸 酯改性 乙
手聚台 加^单体2
种子乳蔽
新型水性缔合型聚氨酯增稠剂的研制
现代涂料与涂装
!""#$ "%
!"
涂料用助剂
8G9 进行足够时间的脱水并检查真空泵的真空度。
表 # 试验仪器名称及产地 仪器名称 && ’ ( 型增力电动搅拌器 电热恒温水浴锅 精密烘箱 +12234-05/ 旋转黏度计 高效液相色谱仪 6 78 (("" 98: ; %& !& # 原料配比 产 地
#> !
#> !> #
试验内容
原料处理
由于 / -@8 水要消耗 "$ 0 -@8 二异氰酸酯, 水的相 对分子质量为 /M, 而试验所用的 CDE 的相对分子质量 故水对该反应的影响是巨大的。 因此, 在合成 为 % %0", 时对 CDE 的含水量必须严格控制,在反应前必须对
收稿日期:!""0 6 "% 6 /"
H
& ’()! ()! * + , - ’(.)— & ()! * # —.)(’— & ()! ()! ’ * !% —(/!)!0
表 # 试验用原料及产地 产 地
进口分装 烟台合成革厂 789:;<= (=>-;<?8 <@-A?+B 进口分装 F2E37 6 7G1H2() F2E37 6 7G1H2() F2E37 6 7G1H2() 成都科龙化工试剂厂 成都科龙化工试剂厂 上海试剂一厂 上海试剂一厂
参数的差异及封端剂的不同都会对所合成的聚氨酯增 稠剂的增稠效果造成影响,在试验中通过选用适当的 单体及控制反应的工艺条件,控制聚合物的相对分子 质量及其分布, 选用疏水链段较长的封端剂, 提高产物 的疏水链段长度,可有效地改善聚氨酯增稠剂的增稠 效果。 #
水性聚氨酯的流变设计及增稠机理浅析
水性聚氨酯的流变设计及增稠机理浅析随着环境保护法规和政策的日趋严峻,水性涂料由于其低VOC的特点受到越来越多的客户的青睐。
水性聚氨酯涂料由于其优异的耐候性,优良的耐化学品性能以及优秀的机械性能在各个领域得到广泛的应用。
水性聚氨酯涂料的流变设计是聚氨酯配方当中非常关键的一环。
归根结底,这是由于水性聚氨酯的整个体系的形态所决定的。
在传统的溶剂型聚氨酯体系中,所使用的溶剂通常是树脂体系的真溶剂,树脂在体系里的状态是完全舒展开来而且均匀“溶解”于体系当中。
整个体系处于于“均一相”状态,树脂与它的溶剂之间属于“你中有我,我中有你”的状态。
如图一所示。
此种体系状态会带来以下系列流变特点:●体系处于均一相状态,对溶剂体系进行流变设计也是对树脂体系的流变设计;●树脂的分子量大小会影响整个体系的粘度,也会改变整个体系的流变状态;●由于树脂体系在溶剂体系中的完全溶解和舒展,使得溶剂型涂料的最终成膜比较容易形成均一而致密的膜。
然而,水性聚氨酯的体系状态与溶剂型聚氨酯有着比较大的区别。
目前,市面上主流的双组分的水性聚氨酯的产品主要是羟基丙烯酸型的水性聚氨酯,而水性羟基丙烯酸树脂又常见乳液型和分散体型两大类。
而这两大类的最主要的区别是在合成的过程的区别。
它们最终形成的产品,从本质上来说都属于“悬浮态”的体系状态。
这种状态的最大特点是,树脂(乳液或分散体)和承载它的介质(水)相互之间是不相容的。
它们之间所形成的相对而言是一种“分离相”的状态,如图二所示。
此种体系状态会带来以下流变特点:●体系处于相对分离的状态,流变设计上就有了所谓的对水相进行增稠和对树脂相进行增稠,以及对两相都有增稠作用的几种不同的设计方案;●树脂的分子量大小和最终的体系粘度的关系不大,体系的最终粘度或流变性能和树脂的分子量大小没有直接的关系;●由于乳液粒子是不溶于水的,所以在最终成膜时,需要引入成膜助剂或者助溶剂来帮助最终成膜,形成均一致密的膜,而成膜助剂或者助溶剂的引入,反过来又会对流变助剂的选择造成一定的影响。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展【摘要】本文主要介绍了国内水性聚氨酯胶粘剂的研究进展。
在分析了水性聚氨酯胶粘剂的研究背景和研究意义。
在详细阐述了水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点、国内发展历程、性能研究、应用领域以及研究的热点与难点。
在总结了当前研究现状,提出了未来研究方向,并展望了水性聚氨酯胶粘剂的发展前景。
通过本文的阐述,读者可以了解到水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究现状,同时也为未来的研究提供了一定的参考和指导。
【关键词】水性聚氨酯胶粘剂、国内研究进展、定义与特点、发展历程、性能研究、应用领域、热点与难点、研究现状、未来研究方向、展望1. 引言1.1 研究背景随着我国经济的迅速发展,水性聚氨酯胶粘剂也开始逐渐受到国内研究者的重视。
国内研究团队以提高水性聚氨酯胶粘剂的性能、降低成本、拓展应用领域等为研究重点,积极探索新的研究方向,取得了一系列令人瞩目的成果。
与国际先进水平相比,国内水性聚氨酯胶粘剂研究仍存在一定差距,需要加大科研投入力度,加强国际合作,提升研究水平和技术创新能力。
对于水性聚氨酯胶粘剂的研究和发展具有重要意义,也为未来国内水性聚氨酯胶粘剂研究提供了有益的启示。
1.2 研究意义研究水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究进展具有重要的意义。
水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型的粘接材料,具有优异的性能,可以替代传统的溶剂型胶粘剂,降低VOC排放,符合环保要求,有利于提高生产安全性。
水性聚氨酯胶粘剂在汽车、建筑、航空航天、电子等领域具有广泛的应用前景,对促进产业升级和技术进步具有重要的推动作用。
通过对水性聚氨酯胶粘剂的性能研究和应用探索,有助于加深对其工作原理和机制的理解,为今后产品研发和应用提供技术支持和参考。
对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展的深入探讨具有重要的理论和实践意义,有助于提升我国在这一领域的技术水平和竞争力。
2. 正文2.1 水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点水性聚氨酯胶粘剂是一种由水性聚氨酯树脂、交联剂、分散剂和助剂等组成的胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型粘结剂,具有广泛的应用领域。
近年来,随着人们对环保和健康的要求不断提高,水性聚氨酯胶粘剂的研究受到了越来越多的关注。
本文将从水性聚氨酯胶粘剂的定义、特性、优点以及国内研究进展等方面进行综述。
一、水性聚氨酯胶粘剂的定义水性聚氨酯胶粘剂是以水为分散介质,聚氨酯为主要聚合物,添加助剂生产的一种胶粘剂。
在生产过程中,各种原材料先经预处理后进行混合,再通过加热、反应、乳化等工艺得到最终的水性聚氨酯胶粘剂。
1. 环保、安全。
与传统的有机溶剂型胶黏剂相比,水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂,不会挥发有害气体,具有环保、安全的特点。
2. 耐热、耐冻融。
水性聚氨酯胶粘剂具有较好的耐高温和耐低温性能,在低温和高温环境下能保持良好的胶力。
3. 耐水、耐化学品腐蚀。
水性聚氨酯胶粘剂具有优异的耐水、耐化学品腐蚀性能,可以在潮湿或化学品环境下长期使用。
4. 外观、使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂颜色透明或微黄,使用方便,适用于多种材料的粘接。
2. 适用性广。
水性聚氨酯胶粘剂可与多种材料配合使用,例如木材、玻璃、金属、塑料等,适用性广,具有很好的经济效益。
3. 使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂易于制备,使用方便,可以为各种行业提供高效、安全、节能的胶黏解决方案。
水性聚氨酯胶粘剂的研究自上世纪80年代以来得到了快速发展。
自2000年以来,国内众多公司和机构均开始对水性聚氨酯胶粘剂的研究进行积极探索。
下面简要介绍水性聚氨酯胶粘剂在制备工艺、主要性能、应用领域等方面的研究进展。
1. 制备工艺的研究当前,水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺主要包括乳化法、溶剂法、相转移催化法、原位过氧化法等。
其中,乳化法是目前研究得最为深入的一种方法。
乳化法通过单室或多室反应釜,将异氰酸酯、多元醇、增塑剂、乳化剂等原材料经过高剪切力的混合搅拌,形成胶体粒子,最后得到具有胶黏性的水性聚氨酯。
2. 主要性能的研究现阶段,水性聚氨酯胶粘剂的主要性能测试主要包括粘接强度、固化速度、耐水性、耐热性、耐候性、静电分散性等。
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易 飞溅 、增 稠 以后 对 电解 质 比较 敏感 、稳 定 性 不好 等 缺点 ,而水性缔合型增稠剂具有 自身黏度低、增 稠 能力 强 、稳 定性 和 流平性 好 、涂膜 丰满 度高 等特 点 , 现 已成 为水 性涂 料不 可缺 少 的一种 助剂 嵋]。
1 增 稠 剂 的种 类
目前 应 用 于水 性 涂料 的增 稠 剂有 纤 维 素 类增 稠 剂 、无机 类增 稠剂 、丙 烯 酸类 增 稠 剂 和 水 性 聚 氨酯 缔 合型增稠剂等 4种 9]。其 中纤维素类增稠剂和无机 类 增稠 剂属 于天 然增 稠剂 ,丙烯 酸类 增稠 剂 和水 性 聚 氨酯缔合型增稠剂属于人工合成增稠剂 。
Progress in W aterborne Polyurethane Associative Thickeners
Song Zhongao,Yang Jianjun,Wu Qingyun,Wu Mingyuan,Zhang Jianan
(School of Chemistry and Chemical Engineering o f Anhui University& Key Laboratory of Environment-friendly Polyme r Mater ials o fAnhui Province,Hefei 230601,China)
子链相互缠绕 的同时本身的体积也会增大,达到增稠 系黏度增大。多点的缔合不仅提高了增稠效率 ,由于
的 目的。但该类增稠剂 的流平性不好 ,较易受霉菌的 存在缔合与解缔合的平衡 ,使得增稠后的体系具有 良
降解 而失 去作 用 。
好 的触变 性 ,即在高 剪切 力下 黏度较 低 ,可便 于施 工 ;
Abstract:This paper introduced the types of thickener for waterborne coatings,the thick— ening mechanism of waterborne polyurethane associative thickeners and the influential factors thereon.In addition,this paper also described the waterborn e polyurethane associative thick— eners in terms of their scientific findings and future development.
1.2 无 机 类 增 稠 剂 无机 类增 稠 剂主要 有 改性膨 润 土 、硅 酸 铝等 。膨
润 土无 机增 稠 剂 是 无 机 增 稠 剂 中应 用 最 广 的 一 类 。 无机 类增 稠 剂 的增稠方 式 主要 分 为 2个 方 面 ,分 别 为 片 晶 的 电荷 作用 和水 合 的溶胀 形成 凝胶 状 物 ,达 到增 稠的 目的[1 。它的优点是分散性 比较好 、成本较低 , 但 是其 流平 性 和 保 水 性 较 差 ,目前 生 产 中 已经 很 少 使 用 。
由于 水性涂 料 用水性 树脂 的黏度很 低 ,所 以为 了 增加 涂料 的黏 度 。提 高 涂料 的流 平 性 及 贮存 稳 定性 , 在水 性 涂 料 的 配 制 过 程 中 有 必 要 使 用 增 稠 剂 [2-3]。 增稠 剂对 水性 涂料 的增 稠 效果 因其 种 类 不 同而 有 较 大差异。传统的增稠剂如无机增稠剂 和碱溶胀型增 稠剂在 应 用 中存 在 涂 刷 时 刷 痕 较 重 、流 平性 差 、辊 涂
1-1 纤维素 类增 稠剂
纤 维素 类增 稠剂 (HEC)是 一 类 天 然 有 机 高分 子
[基金项 目]国家 自然科 学基金资助项 目(项 目批 准号 51173001) 通 信 联 系人
宋忠奥等 :水性聚氨酯缔合型增稠剂 的研究进展
化 合 物 ,由于其 纤 维 素分 子链 比较 长 ,分 子 之 间可 以 性基团之间、疏水基团与乳液中的胶粒或与其他无机 相互 交错 缠绕 。并 且 纤 维 素分 子 能 与 水 形 成 氢键 ,分 粒子之间相互产生缔合作用 ,形成网状结构 ,使得体
Key W ords:waterbor ne polyurethane;thickener;hydrophilic segment;hydrophobic seg-
ment;thickening effect;influential factor
随着 环保 法规 的健全 和 人们 环保 意识 的提 高 ,水 性涂 料受 到人们 的关注 .已在 纺织 、皮 革 、造 纸 和木 器 领域 中得 到应 用 。水性 涂料 以水作 为 溶剂 和分 散 剂 , 与传 统 的溶剂 型 涂 料 相 比,减 少 了 VOC对 环 境 污 染 和人体健康 的影响I1]。此外 ,由于水性涂料用 水代 替了传统 的溶剂 ,生产成本也会 降低 ,所 以水性涂料 的应 用领 域将会 非 常广 泛 。
第 46卷 第 6期 2016年 6月
涂 料 工 业
PAபைடு நூலகம்NT & C0A ⅡNGS INDUSTRY
Vo1.46 No.6 Jun.2016
水 性聚 氨 酯缔 合 型增 稠剂 的研 究进 展
宋忠奥 ,杨 建军 ,吴庆云 ,吴 明元 ,张建安 (安徽 大学化 学化工 学院 与安徽 省绿 色高分子材料 重点 实验 室,合 肥 230601)
摘 要 :介绍 了水 性 涂 料增 稠 剂 的种 类 、水 性 聚氨 酯缔 合 型增 稠 剂 的增 稠 机理 及 影 响 因素 :综 述 了近年来 国内外有 关缔 合 型增 稠剂 的科研 成果 ;展 望 了水性 聚氨 酯缔 合 型增稠 剂 的未来 研究 方 向 。
关键 词 :水性 聚氨 酯 ;增 稠 剂 ;亲 水链 段 ;疏 水链 段 ;增稠 效率 ;影 响 因素 中图分 类号 :TQ 630.4 文献 标识 码 :A 文章 编号 :0253—4312(2016)06—0081—07