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磺酸鹽型水性聚氨酯膠黏劑的研制研究

   2021-08-03 1630
核心提示:葉青萱(黎明化工研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,河南洛陽471000)摘要:簡(jiǎn)述水性聚氨酯(WPU)特性及其目前存在的問題。綜述以磺酸鹽

葉青萱

    (黎明化工研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,河南洛陽471000)

    摘要:簡(jiǎn)述水性聚氨酯(WPU)特性及其目前存在的問題。綜述以磺酸鹽作親水劑改善WPU性能的途徑、效果和依據(jù)。

    關(guān)鍵詞:水性聚氨酯;親水劑;磺酸鹽;羧酸鹽

    中圖分類號(hào):TQ433.432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672–2191(2013)01–0001–09

    1·水性聚氨酯特性及目前存在的問題

    水性聚氨酯(WPU)分子結(jié)構(gòu)主鏈中含有氨基甲酸酯鏈節(jié),它以水為介質(zhì),比溶劑型聚氨酯(PU)制備、使用安全,有機(jī)揮發(fā)物(VOC)低,無著火危險(xiǎn)。WPU中的異氰酸酯基團(tuán)耗用殆盡,幾乎無游離異氰酸酯存在,大幅度提高了使用安全性,屬環(huán)保型制品,且適用于易被有機(jī)溶劑侵蝕的基材。理論上其制備成本應(yīng)低于溶劑型,但因目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)WPU時(shí)常加有丙酮等溶劑,既危險(xiǎn)又不能達(dá)到低成本生產(chǎn)目的,產(chǎn)品性能尚不盡如人意,未能被用戶完全認(rèn)可接納。因此,在我國(guó)如何將該科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力尚有待進(jìn)一步深入研發(fā)。

    目前我國(guó)WPU生產(chǎn)和使用上存在的主要問題大致有以下幾方面:①制備過程中合成的PU預(yù)聚物(或稱低聚物)黏度偏大,將其分散于水之前,必需用溶劑降黏,分散擴(kuò)鏈后又需將溶劑蒸除。這不僅使生產(chǎn)工藝復(fù)雜化,且提高了生產(chǎn)成本和不安全性。又因溶劑未能完全蒸除,故不能保證下游應(yīng)用制品如塑料復(fù)合膜食品包裝袋的安全性。②由于WPU介質(zhì)水的表面張力大,約為7.3×10–2N/m,為通常有機(jī)溶劑的3倍,致使WPU涂敷成膜過程中在基體表面潤(rùn)濕性欠佳,鋪展性差(因表面張力小的液體才能很好地潤(rùn)濕表面張力相對(duì)大的基體表面);或被多孔性基材吸收快速干燥,不易得到連續(xù)性的膠層,影響涂膜質(zhì)量和黏結(jié)性;對(duì)非極性基材的潤(rùn)濕性更差。③水的蒸發(fā)潛熱高,1g水在37℃時(shí)完全蒸發(fā)需要吸收2402J(574cal)熱量,干燥滯緩,耗能。④國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的WPU固含量低,含有大量水,設(shè)備利用率低,運(yùn)輸、貯存成本高,且易受凍。⑤基料分子內(nèi)部具有親水基團(tuán),耐水性不理想。⑥國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量欠佳,批間穩(wěn)定性差等。

    中國(guó)大陸生產(chǎn)的WPU產(chǎn)品現(xiàn)多數(shù)用作涂料,作為膠黏劑用量有限。自21世紀(jì)以來,WPU膠黏劑的研究工作取得長(zhǎng)足進(jìn)展,很多問題均有所突破,主要從采用適當(dāng)助劑以及改善合成工藝著手。現(xiàn)所用原料、助劑的供應(yīng)比較充足,可供選擇的品類較多。這些均有利于WPU膠黏劑的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化。

    改善WPU膠黏劑品質(zhì)的措施較多,文中僅介紹以磺酸鹽作親水劑制備WPU的近進(jìn)展。

    2·磺酸鹽親水劑的特征

    自1975年D.Dietrich等研發(fā)出向PU分子鏈中引入離子型基團(tuán)制備WPU技術(shù)以來,一直沿用和發(fā)展至今。研究表明,即使少量離子基團(tuán)引入PU分子中,由于庫(kù)侖力的相互作用,也會(huì)形成凝集的離子性疇,從而促進(jìn)硬疇相分離,大幅度影響WPU性能,尤其是黏結(jié)性的提高。聚合物分子鏈中電荷的種類(磺酸鹽、羧酸鹽等陰離子型,季銨鹽等陽離子型以及聚氧化乙烯等非離子型)、電荷的位置(主鏈、側(cè)鏈、鏈端)、離子及反離子多寡、膠粒結(jié)構(gòu)與粒徑等,均對(duì)WPU黏度與性能有較大影響。工業(yè)上二氨磺酸鹽和二醇磺酸鹽以及二羥基羧酸鹽重要。

    氨基磺酸鹽H2NCH2CH2NHCH2CH2SO3Na羥基磺酸鹽HOCH2CH2CH(SO3Na)CH2OH因α,α–二羥甲基丙酸(DMPA)來源渠道多,國(guó)內(nèi)現(xiàn)廣為采用。該化合物的羧酸基團(tuán)受空間障礙影響,不與異氰酸酯反應(yīng),避免了消耗離子基團(tuán)和異氰酸酯原料,或發(fā)生支化反應(yīng)而導(dǎo)致產(chǎn)品黏度增大或質(zhì)量劣化。DMPA熔點(diǎn)高(工業(yè)品≥175℃,純品為190~191℃),又不溶于多元醇等反應(yīng)物,在水和丙酮中的溶解度均低,25℃時(shí)分別為0.11g/g和0.01~0.02g/g。需預(yù)先溶于N–甲基吡咯烷酮(NMP)中,才能使反應(yīng)均勻而平穩(wěn)地進(jìn)行。該溶劑現(xiàn)被有些國(guó)家定為有毒、有刺激性物質(zhì),需限用。

    國(guó)外高性能WPU多用磺酸鹽親水劑合成。與羧酸鹽相比,它屬?gòu)?qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,具有更強(qiáng)的親水性,離子化程度高,在水中可自由解離,形成較強(qiáng)的庫(kù)侖力;分子間作用力強(qiáng),產(chǎn)生很強(qiáng)的靜電相互作用效應(yīng),促使形成的WPU膠粒可穩(wěn)定分散于水中,具有優(yōu)良貯存穩(wěn)定性;分散體具有更穩(wěn)定的“雙電層”結(jié)構(gòu),其綜合性能(如耐酸堿性、耐電解質(zhì)性、耐水解性、力學(xué)性能穩(wěn)定性、與助劑相容性以及膠膜性能等)更優(yōu)。由其制得的WPU的膠膜初黏性高,使較低硬度的WPU具有較高拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度,力學(xué)性能良好。以磺酸基計(jì)算,合成WPU時(shí)用量較低,制得的乳液固含量高,黏度低,在較寬pH(5~7)范圍內(nèi)穩(wěn)定,外觀再現(xiàn)性佳。一般磺酸型親水劑的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量(Mn)偏高,使用量大,價(jià)高,國(guó)內(nèi)工業(yè)尚不常用。

    3磺酸鹽型WPU合成、生產(chǎn)進(jìn)展

    向PU分子結(jié)構(gòu)中引入磺酸鹽基團(tuán)的方法有以下幾種[1]:①以磺酸鹽基團(tuán)作擴(kuò)鏈劑;②以磺化的聚醚二醇制備磺化的端異氰酸酯預(yù)聚物;③以磺化的聚酯二醇制備磺化的端異氰酸酯預(yù)聚物;④以磺化的聚酯二醇制備磺化的端異氰酸酯預(yù)聚物,以含羧基的擴(kuò)鏈劑制得兼具磺酸和羧酸親水劑的WPU。

    德國(guó)Bayer公司是全球早、大的生產(chǎn)WPU產(chǎn)品的企業(yè),全球約有幾萬噸WPU生產(chǎn)裝置,也是研究磺酸型WPU早的企業(yè)。它生產(chǎn)的鞋用WPUDispercollU–53、U–54等系列產(chǎn)品,配以適當(dāng)助劑,即所謂的第4代鞋用膠黏劑,就是磺酸鹽型WPU膠黏劑。產(chǎn)品廣受國(guó)內(nèi)外制鞋業(yè)青睞,為世界四大名牌運(yùn)動(dòng)鞋的大供應(yīng)商。表1列出其主要性能。

表1 Dispercoll U – 53、U–54 主要性能

    該產(chǎn)品特點(diǎn):固含量高、黏度低,為膠黏劑制作者提供配制的高度自由度。活化溫度低,可用于粘接熱敏性基材。該WPU采用可乳化異氰酸酯交聯(lián)劑(親水醚鏈段改性的HDI基異氰酸酯)交聯(lián),膠膜同時(shí)滿足透濕,初黏強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度,耐水解、耐溶劑、耐增塑劑、耐油和脂肪的遷移、耐熱性等要求,成本也能為用戶接受。性能與溶劑型一般羥基PU相當(dāng)。該產(chǎn)品基于脂肪族異氰酸酯,所得膠膜高度抗UV黃變。熱活化型提供很強(qiáng)的黏結(jié)性,尤其對(duì)富含增塑劑的基材。當(dāng)DispercollU–53和U–54用于制鞋時(shí),其粘接含質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)增塑劑的PVC(聚氯乙烯),顯示出良好的初黏性,終剝離強(qiáng)度均>10N/mm。

    一般,將WPU用以粘接非吸收性基材,如皮革、熱塑性橡膠、PVC等,需采用熱活化膠黏劑粘接過程,以避免夾雜水分以及在室溫下因干燥不均勻,形成鱗片狀物質(zhì),嚴(yán)重降低黏結(jié)強(qiáng)度,尤其在長(zhǎng)期濕環(huán)境下更加嚴(yán)重。此時(shí),將WPU施用于被粘接物體后,在熱活化條件下,膠黏劑層的水全部蒸發(fā)后,完全轉(zhuǎn)化成膠黏劑狀態(tài)[2]。但是,基于結(jié)晶性的聚酯型WPU膠黏劑,在施膠、干燥和冷卻時(shí),形成一非黏性膜,其模量高(低滲透率)。需經(jīng)熱活化,迅速加熱至50℃以上(U型WPU),可熔融結(jié)晶聚酯鏈段,同時(shí)模量驟降(高滲透率),膠膜變得可流動(dòng),黏著性提升。即聚合物的結(jié)晶聚酯鏈段在加熱隧道內(nèi)或借助紅外輻射,在低活化溫度下熔融,膠膜展示足夠黏著性和流動(dòng)性,便于粘接。兩基材黏合后,即完成粘接。

    熱活化過程要求在幾秒至幾分鐘內(nèi)完成,這樣,基材實(shí)質(zhì)上保持非受熱狀態(tài),僅施予少量熱,基材黏合后,膠黏劑即可快速冷卻而實(shí)現(xiàn)粘接。因此,活化溫度不宜太高,以免損傷基材,或當(dāng)粘接熱塑性橡膠鞋材時(shí),不至于變形。

    Bayer鞋用WPU膠黏劑的性能突出,熱活化溫度低,是國(guó)產(chǎn)膠難以相比的。

    早在20世紀(jì)60年代Bayer就有專利敘述采用磺酸鹽制備WPU方法。為降低活化溫度適應(yīng)制鞋工業(yè)等應(yīng)用,Bayer[2]在選用磺酸鹽親水劑的同時(shí),采用至少2種不同(環(huán))脂肪族二異氰酸酯(每種至少是所用二異氰酸酯總物質(zhì)的量的10%以上)與聚酯二醇反應(yīng)制得膠黏劑。混合異氰酸酯優(yōu)選異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和六亞甲基二異氰酸酯(HDI)。磺酸鹽親水劑采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45%水溶液的N–(2–氨基乙基)–2–氨基乙烷磺酸鈉(AAS),親水劑中還加入DMPA并用。從舉例看,采用HDI/IPDI混合異氰酸酯(摩爾比為66∶34)、聚四次甲基己二酸酯、AAS和DMPA混合親水劑等主要原料制作的鞋用膠黏劑,其活化溫度為45℃,膠層均勻,耐熱80.5℃。

    采用HDI–IPDI混合異氰酸酯WPU的活化溫度降低的原因,可能是這2種異氰酸酯的分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱性促使硬段微區(qū)的結(jié)晶,軟硬段相分離程度較高。在此狀態(tài)下,軟段不受硬段影響,越接近本身低玻璃化溫度,也就越使活化溫度降低。又因引入了環(huán)狀結(jié)構(gòu),產(chǎn)物的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及耐熱性等表現(xiàn)優(yōu)異。

    Bayer曾采用改性鞋用膠黏劑,制作深受全球足球愛好者注目的世界杯用足球,使之做得更圓,更耐久,更能隨人們意志而定向運(yùn)行。

    國(guó)內(nèi)為提高鞋用WPU膠黏劑的質(zhì)量,以BayerU–54商品為主要原料,加助劑配制而成,如李喜蘭等[3]向市售的BayerU–54常用鞋用WPU和耐熱的MYT6996AWPU混合物中加入流平劑、消泡劑等功能性助劑,配制成鞋用膠黏劑。其外觀呈乳白色,不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到50%,黏度(25℃)為5000mPa·s左右,適用于橡膠、EVA(乙烯–乙酸乙烯酯共聚物)、皮革、帆布等鞋材材質(zhì)表面刷涂。膠樣在55~60℃活化溫度下干燥2~5min即可烘去水分,其膠接面具有較高的黏結(jié)強(qiáng)度,對(duì)于橡膠、PVC材質(zhì),初期剝離強(qiáng)度可達(dá)6.0N/mm以上,后期剝離強(qiáng)度可達(dá)10.0N/mm以上或材質(zhì)破壞。該膠黏件在70℃、10min受熱環(huán)境條件下,完全不彈開。耐黃變值可達(dá)4.8,基本不黃變,這樣完全可用于白色或淺色鞋材的粘接,經(jīng)3周耐水解性實(shí)驗(yàn),膠接面仍可保持70%以上的強(qiáng)度。

    近年國(guó)內(nèi)也已開始研發(fā)以磺酸鹽為親水劑的WPU。

    王哲等人[4]采用羧酸、磺酸鹽混合親水劑,自乳化和外乳化型混合乳化劑,合成的WPU不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)55%。他們以己二酸乙二醇酯、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG,Mn為2000)、DMPA與IPDI和小分子擴(kuò)鏈劑反應(yīng)(在質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%催化劑存在下),待—NCO反應(yīng)至所需值,降溫,以丙酮降黏。加入三乙胺中和成鹽。緩慢加入溶解于水的磺酸鹽、OP–10(烷基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基磺酸鈉),控制不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%以上。高速乳化,滴加適量消泡劑,減壓蒸除丙酮,得乳白色帶藍(lán)光乳液。當(dāng)n(聚酯)∶n(聚醚)為2∶1,DMPA、磺酸鹽擴(kuò)鏈劑、外乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.6%、0.25%、1.6%時(shí),結(jié)果佳。此時(shí)產(chǎn)物黏度為114mPa·s(不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%),拉伸強(qiáng)度為6.49MPa,模量為0.25MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為1439.87%。

    王哲等人[5]又以己二酸丁二醇酯替代上述聚酯,當(dāng)n(聚醚)∶n(聚酯)為4∶1,DMPA、磺酸鹽擴(kuò)鏈劑、外乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.6%、0.5%、1.6%時(shí),所得產(chǎn)品w(不揮發(fā)物)為54%,黏度為98mPa·s,拉伸強(qiáng)度為17.28MPa,模量為1.14MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為1413.61%。采用的二氨基烷基磺酸鈉H2N(CH2)nNH(CH2)mSO3Na(AAS),是帶有伯胺基和仲胺基的雙胺基磺酸鹽,可與反應(yīng)體系中—NCO反應(yīng),使親水性較強(qiáng)的磺酸基連接在PU鏈段,生成脲。由此PU分子鏈中既含氨基甲酸酯又含脲基,可優(yōu)化WPU性能,使具有強(qiáng)親水性磺酸鹽的PU易于乳化,以此提高固含量。

    李曉萱等[6]認(rèn)為,以磺酸鹽作親水劑用量少,乳液黏度低,乳液貯存穩(wěn)定性和外觀再現(xiàn)性佳,由其可以合成AAS。它是由乙二胺與2–氯乙磺酸鈉在NaOH存在下,發(fā)生取代反應(yīng)所制。當(dāng)pH為10,將2–氯乙磺酸鈉配成溶液滴加入乙二胺,以防止反應(yīng)放熱,溫度上升,產(chǎn)生副反應(yīng)。以磺酸鈉在端基方式引入,采用無水乙醇判斷反應(yīng)終點(diǎn),AAS收率48.62%,提純后質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.2%,為黃色透明結(jié)晶性離子化合物。以AAS(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%,擴(kuò)鏈25min)制備的WPU外觀呈乳白藍(lán)光,可貯存6個(gè)月以上,黏度為41mPa·s,不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52%。

    李偉等人[7]采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%AAS水溶液為親水?dāng)U鏈劑,丙酮法制WPU。其他主要原料:HDI、IPDI(混合異氰酸酯)、聚己二酸–1,4–丁二醇酯(PBA,Mn3000,羥值56),1,4–丁二醇(BDO)等。蒸除丙酮后,不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。主要研究一次性加入和連續(xù)滴加AAS對(duì)WPU性能影響。結(jié)果表明,后者乳液的平均粒徑和黏度明顯偏高。相比之下,一次性加入AAS所得乳液的平均粒徑和黏度適中。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間較短成膜會(huì)破裂,可能是磺酸鹽尚未全部接入PU鏈段,制成的PUMn未到位;隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),體系穩(wěn)定性提高,乳液薄膜的擺桿硬度稍微增加。但當(dāng)反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),乳液初黏性明顯減弱,因擴(kuò)鏈時(shí)間過長(zhǎng),AAS反應(yīng)完全后殘余—NCO基團(tuán)將與水緩慢反應(yīng),生成取代脲,交聯(lián)密度迅速增大,導(dǎo)致黏度增大,加水乳化困難,乳液中產(chǎn)生部分塊狀物。當(dāng)擴(kuò)鏈時(shí)間為25~40min時(shí),可獲得性能較佳的磺酸鹽型WPU。

    氫鍵對(duì)WPU的性能起著重要作用。由紅外譜圖明顯觀察到—C==O(質(zhì)子接受體)與脲鍵中的—N—H(質(zhì)子給予體)形成有序的氫鍵,但隨著擴(kuò)鏈時(shí)間延長(zhǎng),會(huì)影響氫鍵的形成。制成的WPU膠粒均呈規(guī)則球形結(jié)晶性結(jié)構(gòu),且大小粒子同時(shí)存在。當(dāng)擴(kuò)鏈時(shí)間延長(zhǎng)時(shí),其粒徑明顯增大。軟段規(guī)整結(jié)構(gòu)和硬段有序排列均將形成結(jié)晶,但硬段中的一些剛性基團(tuán)如氨酯鍵、脲基和脲酯基等的亞氨基—NH—與軟段中的酯羰基形成氫鍵會(huì)增加軟硬段間的相容性,導(dǎo)致結(jié)晶并不完整,多為一些無定型相態(tài)或微晶、次晶等。從X射線衍射曲線看,顯示的主要還是軟段衍射結(jié)晶峰,產(chǎn)品中依然存在相當(dāng)程度微相分離。

    李偉等人[8]在另一篇文章中揭示控制乳液膠粒的大小粒徑比(R)是制備高固含量乳液的一個(gè)有效途徑。當(dāng)R=6.37~11.15,小粒徑體積分?jǐn)?shù)占25%時(shí),乳液黏度小。分析其原因,可能是適量和適度小粒徑膠粒,可有效填充入較大粒徑膠粒的空隙間,而不影響乳液黏度,相反可有效地提高乳液固含量。

    李偉等人以Mn2000的PBA與HDI、IPDI和DBTDL(二月桂酸二丁基錫)攪勻,加入計(jì)量的BDO和環(huán)氧樹脂,保溫反應(yīng)至—NCO含量達(dá)規(guī)定值后,加入丙酮降黏。同時(shí)加入磺酸鹽擴(kuò)鏈劑(AAS)反應(yīng),再加入EDA(乙二胺)擴(kuò)鏈,減壓蒸除丙酮,得環(huán)氧改性的磺酸鹽型WPU。從WPU膠粒粒徑看,無EP(環(huán)氧樹脂)者粒徑小(95.8nm),當(dāng)EP質(zhì)量分?jǐn)?shù)從1%增大至4%時(shí),WPU乳液粒徑由121nm增大至169nm,且粒徑分布也增寬,無EP時(shí)為32.1nm,加入EP后為41.7~66.8nm。這是由于EP與PU反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生支化,形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所致。隨EP含量遞增,乳液變成乳白,半透明,吸水率遞減,由5.8%(無EP)減至2.5%。Zeta電位均大于–30mV,形成穩(wěn)定乳液。這說明EP的加入降低體系的親水性,乳液不容易分散轉(zhuǎn)相,乳液粒徑變大,影響乳液外觀和貯存穩(wěn)定性。因此,需優(yōu)化EP的加入量。引入EP提高WPU的苯環(huán)剛性結(jié)構(gòu),硬段含量增加,從而提高拉伸強(qiáng)度,大值為49.3MPa。綜合考慮,EP加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)以4%為宜。PU的熱分解從硬段開始,取決于氨酯鍵和脲鍵的相關(guān)結(jié)構(gòu),溫度一般為150~300℃。當(dāng)溫度升至300~450℃,分子中軟段開始分解。該WPU制品在250℃以下,膠膜質(zhì)量基本未變,超過300℃時(shí)膠膜快速分解,300~430℃質(zhì)量損失達(dá)90%。引入EP后,由于引入剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu),又提高了交聯(lián)密度,可提高膠膜的熱分解溫度,即明顯提高膠膜的熱穩(wěn)定性。

    上述段落提及的Zeta電位[9],又稱電動(dòng)電位或電動(dòng)電勢(shì)(ζ–電位或ζ–電勢(shì)),它是指剪切面的電位,是表征膠體分散系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。由于分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反向離子,這些反向離子在兩相界面呈擴(kuò)散狀態(tài)分布而形成擴(kuò)散雙電層。根據(jù)Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分,即Stern層和擴(kuò)散層。當(dāng)分散粒子在外電場(chǎng)的作用下,穩(wěn)定層與擴(kuò)散層發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)面即是剪切面,該處對(duì)遠(yuǎn)離界面的流體中的某點(diǎn)的電位稱為Zeta電位或ζ–電位,即Zeta電位是連續(xù)相與附著在分散粒子上的流體穩(wěn)定層之間的電勢(shì)差,可通過電動(dòng)現(xiàn)象直接測(cè)定。目前測(cè)定Zeta電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動(dòng)電位法和超聲波法,其中以電泳法應(yīng)用廣。Zeta電位的重要意義在于其數(shù)值與膠態(tài)分散的穩(wěn)定性相關(guān)。Zeta電位是對(duì)顆粒之間相互排斥或吸引力強(qiáng)度的度量。分子或分散粒子越小,Zeta電位(正或負(fù))越高,體系越穩(wěn)定,即溶解或分散可以抵抗聚集。反之,Zeta電位(正或負(fù))越低,越傾向于凝結(jié)或凝聚,即吸引力超過了排斥力,分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。Zeta電位與體系穩(wěn)定性之間的大致關(guān)系如表2所示。

表2 Zeta 電位與體系穩(wěn)定性之間的大致關(guān)系

    通過Zeta電位的測(cè)量,能詳細(xì)了解分散機(jī)理,它對(duì)靜電分散控制至關(guān)重要,是WPU重要的參數(shù)。

    孫東成等[10]以AAS–Na(質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%水溶液,自制)為親水單體,聚己二酸新戊二醇酯(PNA,羥值56)、IPDI、HDI和EDA為原料,采用丙酮法合成了不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙峰粒徑分布的WPU,并討論了其形成過程。當(dāng)人們預(yù)想提高WPU中固含量,特別是當(dāng)分散相含量高于連續(xù)相含量時(shí),將會(huì)導(dǎo)致分散體黏度的急劇上升,不利于分散體的制備。而雙峰粒徑分布的分散體可避免黏度的上升,因?yàn)樾∧z粒填充在大膠粒間的空隙中,有效地利用了連續(xù)相,降低了黏度,有利于高固含量分散體的制備。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)試結(jié)果,分析了雙峰粒徑分布的形成。在預(yù)聚階段形成—NCO封端的預(yù)聚物;在擴(kuò)鏈和引入親水劑階段,體系的黏度提升,預(yù)聚物Mn增大,分子鏈上引入離子形成PU離聚物;在分散階段,加入少量水時(shí),體系保持透明,極性增加;進(jìn)一步加水,極性進(jìn)一步增加,體系顏色變白,疏水性強(qiáng)的聚合物鏈段相互聚集,形成大膠粒;再進(jìn)一步加水,體系的極性更進(jìn)一步增加,疏水性弱的聚合物鏈段也相互聚集,形成小膠粒,體系發(fā)生相反轉(zhuǎn),得到含丙酮的雙峰粒徑分布的WPU;減壓蒸除丙酮,形成雙峰粒徑分布的WPU。隨著體系親水基團(tuán)含量的增加,PU離聚物的親水性增強(qiáng),WPU的粒徑減小。在每100g樹脂含親水基團(tuán)6mmol時(shí),PU離聚物的親水性弱,疏水性強(qiáng),隨著水的加入,體系極性增加,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的水就發(fā)生明顯相反轉(zhuǎn),只形成大膠粒,無小膠粒。在每100g樹脂含親水基團(tuán)8mmol時(shí),PU離聚物的親水性增強(qiáng),疏水性減弱,隨著水的加入,體系極性增加,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%水時(shí),體系顏色變白,形成大膠粒;加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%水時(shí),體系極性進(jìn)一步增加,形成小膠粒,體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)。在每100g樹脂含親水基團(tuán)10mmol和12mmol時(shí),PU離聚物的親水性繼續(xù)增強(qiáng),疏水性繼續(xù)減弱,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%或70%水時(shí),體系顏色略變白,形成大膠粒;加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%或95%水時(shí),形成小膠粒,體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)。由此可見,親水基團(tuán)的含量影響PU離聚物的親水性,進(jìn)而影響分散階段相反轉(zhuǎn)時(shí)加水量、相反轉(zhuǎn)時(shí)間和粒徑分布。當(dāng)擴(kuò)鏈度從80%到85%,再到90%時(shí),PU離聚物的Mn增加,單個(gè)PU離聚體分子上的親水基團(tuán)含量增加,親水性增強(qiáng),在分散階段,相反轉(zhuǎn)時(shí)加水量增多,相反轉(zhuǎn)時(shí)間延后,大膠粒減少,小膠粒增多;當(dāng)擴(kuò)鏈度增加到100%時(shí),形成小分子的NH2單封端離聚物,PU離聚物的親水性減小,在分散階段,形成單峰分布的大膠粒。

    孫東成等研究親水基團(tuán)含量對(duì)WPUζ–電位的影響。研制成的WPU的ζ–電位值均大于40mV(–40~–56mV)。隨著親水基團(tuán)的增加,ζ–電位值增加。這是因?yàn)閹в须姾傻挠H水基團(tuán)能吸附水分子,在膠粒表面形成一層水合膜,還能吸引體系中的異性電荷形成雙電層。水合膜和雙電層的存在,使膠粒間不會(huì)相互凝聚,成為穩(wěn)定的分散體。隨著PU離聚物中親水基團(tuán)的增加,水合膜和雙電層增厚,膠粒間的斥力增加,ζ–電位的值提升,WPU的穩(wěn)定性得以提高。

    孫東成等還研究了PU結(jié)構(gòu)對(duì)WPU平均粒徑和黏度的影響。研究結(jié)果揭示,隨親水基團(tuán)的增加,WPU平均粒徑減小,黏度增大;當(dāng)每100g樹脂含親水基團(tuán)大于10mmol時(shí),WPU平均粒徑減小緩慢,黏度繼續(xù)增加。親水基團(tuán)的增加使PU預(yù)聚物的親水性增強(qiáng),有利于PU預(yù)聚物的分散,WPU的平均粒徑減小;親水基團(tuán)增加,離子電荷數(shù)增加,水化作用增強(qiáng),水合膜增厚,膠粒的有效體積比其真實(shí)體積大,水合膜厚度和膠粒流體動(dòng)力學(xué)體積增加,導(dǎo)致膠粒移動(dòng)阻力增大,從而分散體黏度上升。

    擴(kuò)鏈度影響反應(yīng)體系的NH/NCO摩爾比,決定PU預(yù)聚物在分散前Mn的大小。NH/NCO摩爾比越接近于1,PU預(yù)聚物Mn越大,反應(yīng)體系分子數(shù)越少;在相同的親水基團(tuán)含量情況下,平均到每個(gè)PU預(yù)聚物分子上的親水基團(tuán)數(shù)越多,PU分子親水性越強(qiáng)。擴(kuò)鏈度從80%到85%,再到90%,NH/NCO摩爾比越來越接近于1,PU預(yù)聚物的親水性增強(qiáng),WPU的平均粒徑減小,黏度增大。當(dāng)擴(kuò)鏈度增加到100%以上時(shí),受副反應(yīng)影響,NH/NCO摩爾比大于1,形成了Mn較小的氨基單封端的離子聚合物,PU預(yù)聚物的親水性減小,WPU的平均粒徑增大,黏度減小。

    孫東成等還研究了PU結(jié)構(gòu)對(duì)WPU粒徑分布的影響。當(dāng)親水基團(tuán)含量較低時(shí),WPU的粒徑呈單峰分布且粒徑較大,分散體不穩(wěn)定,1個(gè)月后就有沉淀生成;當(dāng)親水基團(tuán)含量增加時(shí),WPU的粒徑呈雙峰分布,小粒的平均粒徑為205nm,大粒平均粒徑為454nm,小粒多于大粒,分散體具有良好的貯存穩(wěn)定性,6個(gè)月后無沉淀出現(xiàn);當(dāng)親水基團(tuán)含量繼續(xù)增加時(shí),大小膠粒的粒徑均減小,小粒增多,大粒減少,分散體的貯存穩(wěn)定性也>6個(gè)月。因此,在一定親水基團(tuán)含量范圍內(nèi),可制得貯存穩(wěn)定的雙峰粒徑分布的WPU。

    隨著擴(kuò)鏈度的提升,粒徑分布由雙峰變?yōu)閱畏濉T跀U(kuò)鏈度為80%時(shí),WPU呈雙峰粒徑分布,有較多的大膠粒;當(dāng)擴(kuò)鏈度增加到85%、90%時(shí),小膠粒增多,大膠粒減小,呈雙峰粒徑分布;當(dāng)擴(kuò)鏈度增加到100%時(shí),WPU呈單峰粒徑分布并具有較大的粒徑。因此,在一定的擴(kuò)鏈度范圍內(nèi),可制得貯存穩(wěn)定(>6個(gè)月)的雙峰粒徑分布的WPU。

    產(chǎn)品WPU經(jīng)透射電鏡(TEM)檢測(cè),其膠粒呈大小不均的球形結(jié)構(gòu)。

    郭晉曉等[11–12]以PBA(Mn2000)和聚丙二醇醚(PPG)為軟段,自制AAS–Na為親水基團(tuán),HDI和IPDI為硬段,采用丙酮法合成了磺酸鹽型WPU,并以此作為膠黏劑的基體樹脂。結(jié)果表明:不同配方的WPU均具有較低的黏度(<1000mPa·s)、較小的粒徑(<200nm)、較高的固含量(不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50%)和較好的貯存穩(wěn)定性(180d無沉淀);不同配方的WPU膠膜均具有良好的耐熱性(250℃以下無降解)和耐水性(吸水率<4%);當(dāng)w(PPG)=4%、n(HDI)∶n(IPDI)=9∶1時(shí),WPU膠黏劑膠膜的剝離強(qiáng)度達(dá)到大值(13.52N/mm),此時(shí)初期剝離強(qiáng)度也相對(duì)較高(2.11N/mm),適于作鞋用膠。

    原料組分中PPG分子鏈柔性相對(duì)較大,向分子鏈中引入適量的PPG鏈段,可適度增加PBA型PU的柔順性,降低WPU膠黏劑的熱活化溫度,提高其初期剝離強(qiáng)度;另外,PBA型PU柔順性的適度增加也有利于PBA鏈段的結(jié)晶,從而提高成品的剝離強(qiáng)度。但當(dāng)PPG用量過多時(shí),PU分子鏈段極性減小,分子內(nèi)聚力下降,PU膠黏劑與PVC間的黏結(jié)力降低,表現(xiàn)為初期和終剝離強(qiáng)度均呈下降趨勢(shì)。

    在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),當(dāng)n(HDI)∶n(IPDI)=9∶1時(shí),終剝離強(qiáng)度相對(duì)大,此時(shí)初期剝離強(qiáng)度也相對(duì)較高。這是因?yàn)镠DI呈直鏈型分子結(jié)構(gòu),其剛性小于環(huán)狀結(jié)構(gòu)的IPDI,故HDI比例越高,PU分子鏈柔順性越好,終剝離強(qiáng)度也越高。由所制WPU膠膜的應(yīng)力應(yīng)變曲線得知:不同配方的WPU膠膜,其應(yīng)力應(yīng)變曲線均呈現(xiàn)出典型的結(jié)晶聚合物拉伸行為。這是由于WPU膠膜中存在晶區(qū)(由PBA鏈段形成)和非晶區(qū)(由其他鏈段形成),當(dāng)拉伸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí),PBA結(jié)晶區(qū)產(chǎn)生屈服并細(xì)頸化,進(jìn)一步冷拉至試樣斷裂,此時(shí),斷裂強(qiáng)度可達(dá)28.67MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為1453%,其值相當(dāng)高。隨PPG用量增加,WPU膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率和斷裂強(qiáng)度均增大,這是由于PPG既提高PBA型PU的結(jié)晶能力,又提高PU分子的柔性所致。隨IPDI比例增大,WPU膠膜的斷裂強(qiáng)度在細(xì)頸化階段呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),并且在冷拉至試樣斷裂階段也大致符合此變化趨勢(shì),這是由于IPDI的剛性大于HDI所致。

    DuanYoulu等[13]采用聚己二酸己二醇酯、間苯二甲酸–5–磺酸鈉的聚酯二醇為軟段,以HDI、TMXDI(四甲基環(huán)己基甲烷二異氰酸酯)混合異氰酸酯作硬段,用DMPA、BDO擴(kuò)鏈,合成出具有優(yōu)良性能的WPU。其不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.7%時(shí),黏度為115mPa.s。膠黏劑結(jié)晶速度快,活化溫度低(52~65℃),初黏結(jié)性高,低pH值(pH5~7)下穩(wěn)定,與其他水基聚合物相容,經(jīng)交聯(lián)后耐熱。秦昌晃[14]采用二氨基苯磺酸鈉(SDBS)另加少許DMPA(質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1%)作混合內(nèi)乳化劑。少量DMPA粉末可直接加入,無需預(yù)溶于溶劑中。以擴(kuò)鏈劑方式引入含磺酸基團(tuán)的SDBS,與異氰酸酯反應(yīng)迅速,Mn增長(zhǎng)速度也快,故需用大量丙酮稀釋,以防黏度過高,難以反應(yīng)。SDBS分子中含有苯環(huán),其共軛結(jié)構(gòu)使制品膠膜不耐黃變。因此,改用自制的脂肪族乙二胺基乙磺酸鈉水溶液,結(jié)果良好,膠黏劑性能與采用SDBS所得相當(dāng),外觀更好,鞋膠膜不黃變。

    秦昌晃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示,DMPA本身及其中和狀況對(duì)PU預(yù)聚物的分散效果(乳液外觀、穩(wěn)定度和膠粒粒徑)影響很大。當(dāng)不用DMPA,如僅以乙二胺磺酸鹽與PBA、TDI(甲苯二異氰酸酯)合成PU預(yù)聚物時(shí),則其分散液呈白色乳液,存放不久,明顯出現(xiàn)絮狀物,繼而沉降。若加入少量DMPA與乙二胺磺酸鹽搭配成混合內(nèi)乳化劑,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果大為改觀,外觀、穩(wěn)定度均良好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單用二氨基磺酸鹽,親水離子基團(tuán)含量為0.21mmol/g,而采用混合離子基團(tuán),其含量?jī)H為0.13mmol/g,降低38%。雙內(nèi)乳化劑可起到協(xié)同效應(yīng),降低總親水劑用量,從而提高WPU的耐水性。

    葉家燦等[15]以HDI、IPDI和PBA為基本原料,SDBS和二羥甲基丙酸為內(nèi)乳化劑,通過丙酮法制備出不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)>50%、不含有機(jī)溶劑和貯存穩(wěn)定的鞋用WPU膠黏劑。基于HDI/IPDI混合二異氰酸酯的WPU,可具有低的活化溫度和高的耐熱性。聚酯二元醇的Mn對(duì)膠黏劑的性能也有很大影響,聚酯Mn越大,膠液的黏度越高,Mn過高時(shí)還會(huì)影響膠液的滲透性能,對(duì)粘接不利。根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,Mn為2000的PBA較為合適。PU鏈上的離子減少,靜電斥力減弱,使水合體積不會(huì)迅速增大而導(dǎo)致黏度上升,有利于高固含量WPU的制備。同時(shí)采用DMPA和SDBS親水性化合物,可達(dá)此目的。前者在預(yù)聚反應(yīng)時(shí)加入,后者則作為預(yù)聚反應(yīng)之后的親水性擴(kuò)鏈劑使用。

    改變親水性擴(kuò)鏈劑SDBS的用量直接關(guān)系到能否制得穩(wěn)定WPU,并對(duì)乳液外觀、粒徑等性能和涂膜的力學(xué)性能等均有明顯影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著SDBS用量的逐漸增加,PU乳液粒徑變小,乳液的穩(wěn)定性也相應(yīng)增加;當(dāng)SDBS用量為固體樹脂質(zhì)量的2%時(shí),所得乳液的粒徑約為300nm,貯存穩(wěn)定性>1a。

    WPU的穩(wěn)定性主要依靠擴(kuò)散雙電層和溶劑化作用。分散體顆粒在水相中實(shí)際上是以水合粒子為單位運(yùn)動(dòng)的。按照O.Lorentz的雙電層理論,預(yù)聚物分散以后,疏水的分子鏈段卷曲形成顆粒的核,帶有離子的親水基團(tuán)則位于顆粒的表面,親水基團(tuán)朝向水中,由于顆粒不停地做布朗運(yùn)動(dòng)以及正負(fù)離子相伴而在顆粒表面形成一個(gè)雙電層,正是這種水合作用形成的雙電層使得分散體顆粒能穩(wěn)定地分散在水相中。當(dāng)磺酸基含量增加時(shí),粒子表面電荷密度增大,擴(kuò)散雙電層增強(qiáng),產(chǎn)生極大的靜電作用,粒子間不易團(tuán)聚,故磺酸基含量增大時(shí),大分子的親水性越強(qiáng),分散體顆粒越小,可形成穩(wěn)定的乳液。

    當(dāng)膠黏劑涂布到被粘接材料表面時(shí),由于電子親和力的不同,在膠接界面構(gòu)成類似電容器一樣的雙電子層,則膠液和粘接表面之間存在著能夠產(chǎn)生黏結(jié)強(qiáng)度的靜電引力。隨著SDBS用量的增加,樣品的初期剝離力增大。這是因?yàn)殡x子基團(tuán)含量的增加,使極性基團(tuán)向被黏結(jié)材料表面靠近,在膠接界面上存在的雙電層結(jié)構(gòu)的吸附作用增強(qiáng),產(chǎn)生較大的黏附力。同時(shí),SDBS使乳液的粒徑變小,在膠膜形成過程中,粒子結(jié)合得更緊密,也導(dǎo)致初期剝離強(qiáng)度增加。盡管如此,當(dāng)乳液穩(wěn)定性和黏附力達(dá)到使用要求時(shí),不應(yīng)繼續(xù)增加親水性擴(kuò)鏈劑SDBS的用量,否則會(huì)使膠膜的耐水性下降。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,SDBS用量為固體樹脂質(zhì)量的2%較為合適。

    由于—NH2基與—NCO基的反應(yīng)活性很高,擴(kuò)鏈反應(yīng)非常劇烈和迅速,PU的Mn也隨之迅速增大,同時(shí)反應(yīng)形成很多的脲鍵,分子間氫鍵作用加強(qiáng),導(dǎo)致體系黏度很高,因此在乳化時(shí)需要加入丙酮降黏,否則難以正常乳化,甚至可能出現(xiàn)膏化現(xiàn)象,而無法制備出乳液。丙酮的質(zhì)量約為乳液中所含固體質(zhì)量的2倍。

    實(shí)驗(yàn)制備出不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)>50%、黏度小而貯存穩(wěn)定的乳液。測(cè)試結(jié)果表明,該乳液可較好地作為鞋用膠黏劑使用。

    孫東成等[16]以磺酸鹽聚醚二元醇(SPPG,Mn420)作為軟段親水單體,DMPA作為硬段親水單體,聚己二酸己二醇新戊二醇酯(PHNA,Mn1500)、IPDI、HDI、TEA(三乙醇胺)、哌嗪等為原料,采用丙酮法合成了不揮發(fā)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%以上的軟硬段均含親水基團(tuán)的WPU。研究表明,WPU的ζ–電位處于–52~–72mV之間,具有良好的穩(wěn)定性。親水基團(tuán)含量(HGC)、HDI/IPDI摩爾比的增加使膠粒平均粒徑變小,粒徑分布變窄,黏度增加;—SO3Na/—COOH摩爾比的減小,使小膠粒體積分?jǐn)?shù)為21%~28%,黏度顯著減小。TEM分析結(jié)果顯示,分散體膠粒多為大小不一的球形結(jié)構(gòu),呈多元分布。DMA(動(dòng)態(tài)力學(xué)分析)顯示W(wǎng)PU膠膜具有良好的軟硬段相容性和耐寒性。向軟段引入磺酸鹽基團(tuán)的同時(shí),加入DMPA,使軟硬段均含有親水基團(tuán),有利于PU離聚物穩(wěn)定分散。高耐水解性PHNA為原料,以哌嗪為擴(kuò)鏈劑,均有利于改善WPU性能。

    WPU的平均粒徑隨著磺酸鹽基團(tuán)在親水劑中含量的增加而減少。一方面,這是由于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽—SO3Na的親水性遠(yuǎn)大于弱酸弱堿鹽—COO(NCH2CH3)3。隨著分子鏈上作為軟段磺酸鹽親水基團(tuán)含量的增加,親水性增強(qiáng),更有利于形成較細(xì)的膠粒。另一方面,由于作為軟段的磺酸鹽聚醚二元醇本身的柔順性,在乳化過程中較硬段的羧酸鹽可獲得更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力,水更容易滲入軟、硬鏈段微粒子聚集區(qū),從而使相反轉(zhuǎn)過程較為容易,導(dǎo)致粒徑減小。制備高固含量乳液的一個(gè)有效途徑是使體系具有二元或多元粒徑分布,當(dāng)大小粒徑比處于某一佳值時(shí)獲得的固含量也高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著—SO3Na/—COOH摩爾比的減小,大粒徑體積分?jǐn)?shù)增加,WPU黏度降低。當(dāng)小粒徑體積分?jǐn)?shù)為21%~28%時(shí),獲得的乳液黏度顯著減小,這是由于2種親水單體的親水性強(qiáng)弱不同引起的。當(dāng)不同摩爾比的—SO3Na和—COOH引入PU線性分子鏈上時(shí),由于—SO3Na和—COOH的含量不同,使得分子鏈上2種親水單體的含量也不同。隨著—SO3Na/—COOH摩爾比的增加,分子鏈上含—SO3Na較多的PU分子鏈比例增大,由于—SO3Na的親水性遠(yuǎn)大于—COOH,因而小粒徑的WPU膠粒所占的比例增多,從而使WPU乳液的黏度增大。因此,可以通過調(diào)節(jié)—SO3Na/—COOH的摩爾比來獲得高固含量低黏度的WPU。

    隨著HDI含量的增加,粒徑急劇減小,黏度增加。由于IPDI分子結(jié)構(gòu)中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)單元與HDI線形對(duì)稱結(jié)構(gòu)相比一方面增大了空間體積,使粒徑增大。另一方面,HDI的線形結(jié)構(gòu)增加了WPU分子鏈段的柔性,從而增加了乳膠離子的變形性,在分散階段,PU顆粒在高速剪切力作用下更容易被切碎成更小的膠粒。因此,隨著HDI含量的增加,粒徑急劇減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,HDI/IPDI摩爾比對(duì)粒徑分布無明顯規(guī)律,表明其對(duì)粒徑分布的影響不明顯。

    經(jīng)TEM測(cè)試,在親水劑較多狀況下,WPU膠粒呈規(guī)則的球形結(jié)構(gòu),且粒徑較小,只有少數(shù)大尺寸膠粒。隨著親水基團(tuán)含量的減少,膠粒的尺寸增大,且形狀不規(guī)則的膠粒逐漸增多。從TEM圖可明顯看出,WPU呈二元粒徑分布,大粒徑顆粒占有一定的比例,使分散體的小膠粒能有效地填充在大粒子的空隙,這也證實(shí)了要制備高固含量乳液,粒徑分布必須具有多元化的特點(diǎn),此時(shí)預(yù)聚物黏度可控制較低。

    DMA顯示W(wǎng)PU膠膜具有良好的軟硬段相容性和較低的玻璃化溫度,表明具有較好的耐寒性。

    4·結(jié)束語

    近年,國(guó)內(nèi)關(guān)于磺酸型WPU制備的報(bào)道很多。限于篇幅,不能作一一介紹。綜上所述,為提高WPU固含量,改善其黏結(jié)性能,大多采用AAS或氨基苯磺酸鈉等與DMPA作混合親水劑,以便性能互補(bǔ),減少用量,提高耐水性等。因國(guó)內(nèi)WPU膠黏劑用量以鞋用和塑料復(fù)合薄膜用為多,尤其是前者,故盡力追求活化溫度低的WPU膠黏劑。由此,采用IPDI和HDI混合異氰酸酯,以期達(dá)此目的。所述文獻(xiàn)仍均采用丙酮法,是一大不足。據(jù)悉,大陸企業(yè)真正規(guī)模化生產(chǎn)的較少。進(jìn)一步加強(qiáng)工藝、工程化和生產(chǎn)裝備的研發(fā),并促使研發(fā)成果及早轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力和效益,以滿足用戶需求,是當(dāng)務(wù)之急。

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