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高性能水性聚氨酯树脂合成分子结构设计

  聚合物的性能是分子结构的表现,要合成高性能的水性聚氨酯树脂或者其他聚氨酯树脂,必须在多级分子结构上设计合理,河南聚氨酯材料批发来做分享。

  如一级分子结构主要是化学组成,二级结构为分子量大小,三级结构则是结晶性,四级结构为相分离。

  聚氨酯是一种软硬段组成的嵌段聚合物,因此软硬段的相分离对产品的性能也有着明显的影响,相分离会让聚合物表现出更接近分子结构中占主要相的特征,如开发纺织涂层或黏接纺织物用的胶黏剂产品,聚氨酯分子结构中设计软段占主体,通过配方的设计和合成工艺的控制达到聚合物链软硬段相分离,产品表现性能更接近软段的特性,能让产品获得柔软具有高弹性的特点。


  水性聚氨酯的一级分子结构主要是原料的选择,如上述提到的亲水单体对性能的影响。除此之外,多元醇也是最主要原料之一,制备胶黏剂产品宜选择聚酯型多元醇,可以获得更高的内聚力,而制备耐水性好的产品则选择聚醚类的多元醇或聚碳酸酯类多元醇,要想获得高伸长率的产品,需要选择非晶型多元醇。

  在化学组成确定的前提下,分子量大小对水性聚氨酯性能的影响最为直接,不仅影响其产品最终物理性能,如黏接强度、耐热性、耐老化等性能,采用丙酮法合成的水性聚氨酯,分子量大小对乳液粒径也具有明显的影响,因此,采用丙酮法合成水性聚氨酯,要想获得合适乳液粒径,不仅要控制好亲水单体的用量,还需要充分考虑分子量大小的影响。

  结晶行为对聚氨酯的性能影响主要表现在初黏力、黏接强度、活化温度等。制备活化型水性聚氨酯胶黏剂,活化温度是一个非常重要的参数,而结晶温度则影响着活化温度的高低。结晶速度则对初黏力和最终黏接强度有着明显的影响,结晶速度快,初黏力越大,结晶度高,最终剥离强度高。需要注意的是,对胶黏剂产品,由于结晶过程分子链运动会引起一定的收缩,这对刚性材料之间的黏接是不利的。

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