合成预聚体的原料选择

　　聚氨酯预聚体的合成原料主要是低聚物多元醇和二异氰酸酯。低聚物多元醇通常分为聚醚多元醇和聚酯多元醇两类，由聚醚多元醇制得的预聚体有良好的水解稳定性，较好的柔韧性和延伸性，且耐低温性能好;而聚酯多元醇型预聚体内聚力大，粘接强度高。国外水性聚氨酯的主流产品一般为聚酯型，而国内则以聚醚型为主。有文献报道，以一定比例的聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物为原料制得的预聚体性能较为理想。另外，低聚物多元醇的分子量和官能度对预聚体的性能也有很大影响，在预聚体的分子中引入部分分子量适量的三官能度聚醚，能增加预聚体的分子交联度，从而改善水性聚氨酯的耐水性。二异氰酸酯分为芳香族和脂肪族(或脂环族)两类。由芳香族二异氰酸酯合成的预聚体有较高的强度，但不耐黄变，而脂肪族二异氰酸酯由于分子结构中不含不饱和双键，由其制得的预聚体耐黄变性能优良。由于受原料品种的限制，国内的水性聚氨酯所用二异氰酸酯原料以TDI为主，而国外则以脂肪族(或脂环族)为主。

　　我国聚酯多元醇商品牌号不多，特别是适合水性聚氨酯的牌号更加稀少，而异氰酸酯更是主要依赖进口。但随着我国加入WTO，相信这一定能为我们从原料入手来提高水性聚氨酯的性能创造良好的条件。

　　除了低聚物多元醇和二异氰酸酯外，合成预聚体原料中还常常用到小分子扩链剂，一般有胺类和醇类两种。胺类扩链剂与异氰酸酯反应活性高，生成物为聚氨酯脲，脲键的存在使得胶膜变硬，模量增大。常用胺类有乙二胺，二乙烯二胺，三乙烯四胺等。胺类扩链剂一般在预聚体乳化的同时加入，边乳化，边扩链。有专利报道，用混合胺类做扩链剂制得水性聚氨酯脲分散液粘接性能优良，玻璃化温度较高。醇类扩链剂有1，4-丁二醇，乙二醇，一缩二乙二醇等，国内曾有人研究过醇类扩链剂对水性聚氨酯性能的影响，发现用三官能度醇类作扩链剂能提高胶膜的耐水性。

　　亲水性扩链剂引入到预聚体分子中是制备水性聚氨酯的关键步骤之一。目前水性聚氨酯以阴离子型，自乳化为主，阴离子型水性聚氨酯义分为磺酸盐型和羧酸盐型两类，现在应用较多的是羧酸盐型。含羧基的亲水扩链剂—一般有二羟基半酯(简称半酯)和2，2-双羟甲基丙酸(DMPA)。DMPA分子量小，较少的用量就能提供足够多的羧基当量。笔者在研究中发现，由于DMPA为固体，且熔点较高，在反应过程中会产生不均匀现象;而半脂与多元醇相容性好，但用量大，且得到的水性聚氨酯胶膜发粘。以DMPA为亲水性扩链剂在国外非常流行。国内DMPA来源曾一度依赖进口，近年来，国内已有厂家能生产。

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