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有機(jī)硅改性水性聚氨酯的主要方法

來源:??????2022-6-13 13:47:50??????點(diǎn)擊:
我們知道水性聚氨酯可以用來提高聚硅氧烷乳液的耐油性,而聚硅氧烷乳液可以用來提高水性聚氨酯的耐水性和耐溶劑性,如果兩者可以一起使用,則可以得到強(qiáng)互補(bǔ)的弱點(diǎn),相互促進(jìn)的效果。目前主要用于改善水性聚氨酯性能的有機(jī)硅氧烷有三種: 羥基硅氧烷、氨基硅氧烷和環(huán)氧硅氧烷。常用的改性方法是將含羥基或氨基的硅氧烷樹脂與二異氰酸酯反應(yīng),加入水性聚氨酯乳液中,通過異氰酸酯和羥基的縮合交聯(lián),通過改性水性聚氨酯或加入環(huán)氧硅氧烷作為后交聯(lián)劑形成水性聚氨酯體系,可以提高水性聚氨酯分散體的耐水性和力學(xué)性能。
(1)物理共混改性。


水性聚氨酯


為了提高聚氨酯乳液的耐油性和非極性溶劑性,可通過物理共混對分散體和有機(jī)硅乳液進(jìn)行改性。在水性聚氨酯乳液中加入有機(jī)功能硅烷后,與環(huán)境中的水蒸氣形成共價鍵,并與玻璃、混凝土、金屬等各種基體表面的水解基團(tuán)形成化學(xué)鍵。傳統(tǒng)的硅由于具有較高的水解敏感性,在水相體系中容易產(chǎn)生水解交聯(lián)反應(yīng),限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用和預(yù)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)展。通過水性聚氨酯中羧基或羧基季胺鹽在偶聯(lián)劑中與環(huán)氧基反應(yīng),再與硅氧烷基水解縮合反應(yīng)反應(yīng)制得環(huán)氧有機(jī)硅改性水性聚氨酯涂料,該涂料具有良好的耐水性和耐有機(jī)溶劑性的特點(diǎn),而且安全、無毒、固化溫度低、資源消耗低,可持續(xù)發(fā)展。
  而最近幾年時間以來,美國康普頓有限責(zé)任公司企業(yè)通過國家大力的研究,開發(fā)出了進(jìn)行一系列問題具有一個良好的空間阻礙經(jīng)濟(jì)能力的能夠?qū)崿F(xiàn)控制其水解敏感度的硅烷,因此得到有效的避免了上述的各種缺點(diǎn)和不利的情況。這些對于新型硅烷優(yōu)勢就是在于我們設(shè)計(jì)上了較大的烷氧基團(tuán)的結(jié)構(gòu),從而使其水解敏感度得以不斷降低,表現(xiàn)出了即使是在水性分析體系中也可以作為長期貯存,并能保持其良好的物理特性和附著力不受社會影響。
同時,由于聚硅氧烷和聚氨酯的溶解度參數(shù)差異很大,兩種樹脂很難溶解,在共混條件下會導(dǎo)致嚴(yán)重的分離,因此有必要添加一種能使不同組分混溶的增溶劑,但值得注意的是,共混不會導(dǎo)致化學(xué)鍵的形成,而只是簡單的物理混合。因此,它會產(chǎn)生短期的副作用,而且有劑量難以把握的缺點(diǎn)。因此,有機(jī)硅共混改性聚氨酯的方法雖然簡單易行,但存在很大的局限性,其性能受到嚴(yán)重影響。因此,當(dāng)有高性能要求時,最好使用化學(xué)方法。

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