水性聚氨酯合成工藝實例   

在裝有溫度計、機(jī)械攪拌器、回流冷凝器、加料漏斗、連通氮?dú)庋b置的干燥燒瓶中，加人聚醚型或聚酯型多元醇、二羥甲基丙酸 (DMPA) 、 1 ／ 2 總質(zhì)量的 N —甲基— 2 吡咯烷酮 (M — pyr01) 和催化劑 ( 約為固體分總量 0 ． 05 ％的二月桂酸二丁基錫 ) 。 M — pyrol 的總量應(yīng)使最后的反應(yīng)混合物中剩余 17 ％ ( 質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 。先在室溫下攪拌反應(yīng)混合物，使其全部溶解 ( 低溫加熱溶解也可 ) ，然后通過加料漏斗滴加二異 氰酸酯，控制反應(yīng)混合物的溫度在 80 ～ 90 ℃，反應(yīng)約 3h 后，降溫至 75 ～ 80 ℃，加入剩余的 M — pyrol ，攪拌 5 min ，進(jìn)一步使反應(yīng)體系降溫至 65 ～ 70 ℃，隨即加入能完全中和 DMPA 化學(xué)當(dāng)量的三乙胺，再攪拌 10min 后，滴加適量的水，最后保持反應(yīng)體系溫度在 60 ～ 70 ℃約 3h ，得到粘稠產(chǎn)物。  

(1) 水性聚氨酯的粘度不隨聚合物相對分子質(zhì)量的改變有明顯差異，即使分子內(nèi)部形成橋聯(lián)結(jié)構(gòu)也無影響，所以可增加聚合物的聚合度，以提高內(nèi)聚強(qiáng)度；而溶劑型聚合物的粘度隨相對分子質(zhì)量的增加呈指數(shù)關(guān)系上升，橋聯(lián)時易產(chǎn)生凝膠。   

(2) 在相同固含量下，溶劑型聚氨酯的粘度隨固含量的增加明顯上升，而水性聚氨酯的粘度一般比溶劑型的要低，且水性聚氨酯分散粒徑小時粘度變大。 

(3) 溶劑型聚合物的粘度可借助控制固含量或溶劑量來調(diào)整，而水性聚氨酯的粘度需用增稠劑來調(diào)整，這樣使體系中水溶性成分過多，耐水性降低。   

(4) 水性聚氨酯的流動特征呈現(xiàn)非牛頓性，而溶劑型一般近似牛頓性，其粘度變化規(guī)律符合牛頓曲線。   

 (5) 水性聚氨酯易與其它樹脂或顏料等物質(zhì)混合來改進(jìn)性能，降低成本，配方容易調(diào)整，設(shè)備易清洗。而溶劑型聚氨酯受聚合物之間的相容性或溶劑的溶解性制約，配方影響因素較多，設(shè)備難清洗。   

 (6) 水的蒸發(fā)潛熱高，干燥比較遲緩；另一方面，水的表面張力大，對基材特別是對低表面能或疏水性的基材潤濕性差，難于賦予充分的粘接性，加熱干燥固化時，乳液粒子間容易凝聚而不易得到連續(xù)性的涂膜。另外，水性聚氨酯聚合物是離子鍵結(jié)合，具有強(qiáng)的親水性，有時為改進(jìn)涂膜的塑性要加進(jìn)水溶性增粘劑，使涂膜的耐水性受到一定影響。   

 (7) 水性聚氨酯體系的防凍性有一定限度，在北方冬季施工受到一定影響。   

(8) 由于水性聚氨酯體系不使用或少使用有機(jī)溶劑，無中毒、著火之虞，符合環(huán)保要求，且涂膜綜合性能好，因而在建筑涂料、皮革、家具等行業(yè)具有明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣泛。