预聚体法合成水性聚氨酯

预聚体法合成聚合物多元醇

丁炳海

（中国石化集团资产经营管理有限公司天津石化分公司聚醚部）

摘要：以丙烯睛（AN）、苯乙烯（ST)、大分子分散剂、小分子有机溶剂和双键引发剂为主

要原料优选使用连续化工艺合成出聚合度较低的预聚体[1]。采用该预聚体并采用连续化工艺，以聚醚多元醇（PPG）为连续相，以AN、ST为聚合单体进一步合成出冷模塑泡沫用高固含量、低粘度聚合物多元醇(POP）。调整确定了各原料组分的适宜配比和合成工艺的较佳条件，使最终合成的POP产品其聚合物颗粒表面更加光滑、均匀，颗粒分布更为理想。采用预聚体法合成的POP产品较目前常规方法合成的POP产品粘度更低，更适宜于聚氨酯合成的使用。

关键词：预聚体；聚合物多元醇；聚醚多元醇；聚氨酯；聚合单体 中图分类号： 文献标识码： 文章编号：

聚合物多元醇（POP）是聚氨酯（PU）工业的重要原料。PU制品由于具有优良的物理机械性和易加工性，种类繁多，广泛用于汽车、航空、家具、家电、建筑、等各个领域。POP的质量性能直接影响到PU制品的质量性能，优良的POP的质量性能主要体现在具有较高的固含量（即POP中聚AN和ST含量）和较低的粘度。常规的POP

1.1 水性聚氨酯材料概述

1.1.1 水性聚氨酯材料的性质

聚氨酯的分子链一般由两部分组成，可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物。软段由低聚物多元醇（通常是聚醚或聚酯二醇）组成，硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。聚氨酯材料因其独特的化学结构而具备许多独特的性能：（1）聚氨酯中含有很强极性和化学极性的异氰酸根（-NCO）和氨酯基团（-NHCOO-），与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的粘合力。而聚氨酯与被粘材料之间产生的氢键作用使分子内聚力增强，使得粘合更加牢固，并且抗磨性、耐冲击性好。脂肪族聚氨酯水分散体户外耐久性好，综合性能接近于溶剂型聚氨酯涂料。

（2）聚氨酯水分散体树脂的分子结构和大小根据性能要求，可在较大范围内调节。通过调节聚氨酯分子中软、硬段的比例及结构，可以制成不同硬度和伸长率的材料，从而满足不同的需要。

（3）容易通过交联反应进行改性，以提高耐溶剂性和抗化学品性，改进耐水性，也可以提高涂膜光泽，以及对颜料（包括金属颜料）的良好适应性。所含羟基官能团可以使用一些交联剂和固化剂，以进一步改进涂膜性能。和其它水分散体如丙烯酸、乙烯类、醇酸树脂等混合性好，

水性聚氨酯

2008年第23卷第1期2008.Vol.23No.1

聚氨酯工业

POLYURETHANEINDUST

RY

27

脂肪族水性聚氨酯的合成及其性能的研究

来玉兵　陈国强

()

摘　要:((DMPA)、1,42丁二醇

(BDO),,并对乳液的粒径、稳定。结果表明,总体R值(nNCO/nOH)为113左右、羧基质量分数为1136%～11时,乳液的稳定性及膜的机械性能好,吸水率较低。该乳液可作为织物的防水透湿涂层剂。

关键词:脂肪族水性聚氨酯;织物涂层剂;制备中图分类号:TQ314　　　文献标识码:A　　　文章编号:1005-1902(2008)01-0027-04　　水性聚氨酯(WPU)不仅具有溶剂型聚氨酯的耐低温、柔韧性、粘结强度等优良性能,而且具有不燃、气味小、不污染环境等溶剂型聚氨酯所不具有的优点,已广泛应用于纺织、皮革、木材、建筑、汽车、造纸、电子等各个领域。在纺织品后整理中可作为织物防皱整理剂、防水透气涂层整理剂、抗静电和羊毛

[1]

防缩整理剂以及织物表面涂层剂等。但采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚多元醇合成的水性聚氨酯在使用过程中容易黄变,而且膜的表面发粘,机械性能也不太理想,因而应用受到限制。本试验使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)代替

`

水性油墨用水性聚氨酯的合成与研究

Synthesis and research of waterborne polyurethane for application in water-based ink

binder

目 录

摘要 ..........................................................

Abstract ......................................................

引言 ..........................................................

第一章 绪 论 ..................................................

1.1概述 .............................................................

1.2水性聚氨酯发展概况 ...............................................

1.2.1水性聚氨酯国内发展概况 .........................

水性聚氨酯胶解析(一) 2009-11-21 23:08

水性聚氨酯胶解析

水性聚氨酯胶的发展概况

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径，将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径<0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ，外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。

由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。

水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。

聚氨酯从30年代开始发展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水，

本文以聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为基本原料,合成出了甲基丙烯酸甲酯改性的水性聚氨酯。在R值为2.5,二羟甲基丙酸质量百分比为6%的条件下,探讨了聚氨酯与丙烯酸酯质量比对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,丙烯酸改性水性聚氨酯的综合性能在m(聚氨酯)：m(丙烯酸酯)=8：2时较佳。

第2 6卷第 1期 21 0 2年 1月

天

津

化

工

VoI . _ No 1 26

Taj h m clnut ini C e iaId sy n r

J n2 2 a .01

科技论文

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能研究王志强，晓青，罡，吴艾李伟(北大学理学院，西太原 005 )中山 3 0 1

摘要：文以聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为基本原料，本合成出了甲基丙烯酸甲酯改性的水性聚氨酯。在 R值为 25二羟甲基丙酸质量百分比为 6 .,%的条件下，讨了聚氨酯与丙烯酸酯质探

量比对乳液及涂膜性能的影响。结果表明，丙烯酸改性水性聚氨酯的综合性能在 m(聚氨酯 )丙： m(烯酸酯 ) 82时较佳。=:

关键词：水性聚氨酯；丙烯酸酯；性；改性能d i1 .9 9 i sn 1 0— 2 72 1 .10 5 o:03 6/ is .0 8 1 6 .0 20 .0 .

水性聚氨酯涂料的改性方法

#&&’年第#"卷第%期#&&’$89-$#"59$%

聚氨酯工业

0:;<2=7>?15745@2*>=<

"6

水性聚氨酯涂料的改性方法

))

###

侯!薇"，!陈!龙"，!王安之"，!兰延勋!吕满庚")

（"$中国科学院广州化学研究所!%"&’%&）!（#$中国科学院研究生院!北京"&&&()）摘!要：综述了用丙烯酸酯类、含乙烯基的单体、环氧树脂及有机硅氧烷等多种物质对水性聚氨酯涂料的化学改性方法，介绍了各种改性工艺的优缺点，并对改性机理进行了探讨。关键词：水性聚氨酯；改性方法

!!水性聚氨酯分散体是将聚氨酯微粒分散于水相中形成的二元胶体，它是由*+,-.+/0于")(#年首先开发成功的。水性聚氨酯涂料具有环保性的同时还具有高粘附力、良好的透湿透气性等性能，但其耐水性及耐溶剂性较差，为了克服这些性能上的不足，需要对其进行改性处理。以下综述了近年来水性聚氨酯涂料在改性方面取得的研究进展。!!丙烯酸酯类及含乙烯基的单体改性

聚丙

水性聚氨酯型印花粘合剂的制备

刘晶1，李强2，严启飞1

（1西安工程大学，陕西 西安 710048；2陕西黄河机电有限公司，陕西 西安

710043）

摘要：以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）为原料制备水性聚氨酯型印花粘合剂。最佳制备工艺：R值[n（-NCO）：n（-OH）]为2.2，预聚温度和扩链温度分别为75℃和80℃，预聚时间和扩链时间分别为100min和90min，其中DMPA用量为5.0%（对预聚体质量），反应液在40℃下加入三乙胺中和，最后加入计量水乳化分散30min。用此助剂对染色织物进行了染色牢度测试。结果表明：合成出的粘合剂能够有效的提高染色织物的干湿摩擦牢度。

关键字：水性聚氨酯；印花粘合剂；合成 1 前言

目前，随着世界各国对环保的日益重视，以及人们环保意识的增强，各国环保

法规对VOC（挥发性有机化合物）的限制越发严格，水性聚氨酯作为环保友好型的无甲醛助剂，已在涂料印花、织物整理、皮革加工、粘合剂等领域得到了广泛应用[1~3]。

以往采用的固色剂对染色织物进行处理常会含有甲醛，而且成膜性能较差。水性聚氨酯类高分子聚合物不仅对染色织物具

水性聚氨酯哑光树脂（水性合成革表处剂不含哑粉和蜡粉的哑光树脂）

简介

MATT-1是一种高性能阴离子脂肪族水性聚氨酯分散体，含聚碳酸酯，不含有 机溶剂；漆膜无光泽，具有优异的耐水性和耐溶剂性能，手感光滑柔软，并有轻 微的绒毛感和暖触感。

产品性能：

外观 ： 乳白色液体 固体含量： 34.0±1 % pH ，(25°C) 7.0 – 9.0

粘度（ Brookfield Viscosity mPa， 20 rpm - 25°C ） ＜1200 离子类型 ： 阴离子 漆膜特性 ：

断裂伸长率， % 300 -400

应用

MATT-1是一种无溶剂的哑光水性聚氨酯分散体，可用于水性哑光面漆、皮

革、纺织和纸张光油等。该产品不含哑粉和蜡粉，具有优异的抗划伤、耐水性、 耐溶剂性和软触感。MATT-1具有极好的机械性能（干湿擦洗），经干湿擦洗 后不会失去哑光效果和发白。

贮存

该产品须在 5°C -35°C条件下存放，避免冷冻，贮存期12个月以上。

第２期

高分子通报

水性含氟聚氨酯的研究进展

潘学梅１’２，武元鹏１’２，邓瑾妮１，郑朝晖１，丁小斌”，彭宇行１＊

（１．中国科学院成都有机化学所，成都６１００４１；

２．中国科学院研究生院，北京

１０００３９）

摘要：水性含氟聚氨酯具有低的ＶＯＣ排放，同时由于氟元素的引入，解决了传统水性聚氨酯耐水、耐油性差的缺点，大大拓展了其在涂料、皮革、油墨等领域的应用范围，因此受到广泛关注。本文综述了近年来国内外水性含氟聚氨酯的主要研究进展，综合比较了两种合成水性含氟聚氨酯主要方法，即核壳乳液聚合法和缩聚共聚法的各自特点，并对由两种不同方法制备的水性含氟聚氨的性能进行了讨论。

关键词：水性聚氨酯；含氟聚合物；合成

引言

聚氨酯（ＰＵ）是聚合物分子链内含有相当数量的氨基甲酸酯单元（一ＮＨ．ＣＯＯ一）的高分子化合物。根据分散体系的不同分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯¨。 。相对而言，溶剂型聚氨酯的研究更早，更深入，应用也更普遍，但是由于溶剂型聚氨酯在合成过程中使用大量有机溶剂，在制备、储存、运输、使用过程中，不仅存在严重的安全隐患，还由于有机挥发物的排放，污染环境。随着人们环保意识的增强和各国政府的环保立法，具有环保、安全的水性聚氨酯的研究和开发逐渐成为研究的热点ｂ。１