水性聚氨酯常用交聯(lián)劑—多異氰酸酯類/氮丙啶類/聚碳化二亞胺類固化劑
外交聯(lián)方法相當于雙組份體系,即在使用之前添加交聯(lián)劑組份于水性聚氨酯主劑中,在成膜過程中或成膜后加熱時,產(chǎn)生化學反應,形成交聯(lián)的膠膜。與內(nèi)交聯(lián)法相比,所得乳液性能好,并且可以根據(jù)不同的交聯(lián)劑品種和用量,調(diào)節(jié)膠膜的性能,缺點是使用前需配置,且有適用期限制。下面介紹幾款常見的交聯(lián)劑體系:
多異氰酸酯交聯(lián)劑/固化劑:
用于水性聚氨酯的異氰酸酯交聯(lián)劑有疏水性和親水性兩類。疏水性異氰酸酯如HDI三聚體、IDI三聚體、IPDI三聚體添加到水性聚氨酯中,必須在高剪切力下分散。而經(jīng)親水改性的脂肪族多異氰酸酯在水中分散比較容易,采用機械混合可是多異氰酸酯分散更均勻。這種可水分散的多異氰酸酯已經(jīng)成為水性聚氨酯的主要交聯(lián)劑,用作雙組份水性聚氨酯涂料、膠黏劑等的室溫交聯(lián)組份??煞稚⒍喈惽杷狨ソ宦?lián)劑產(chǎn)品以脂肪族為主,因為脂肪族多異氰酸酯遇水反應很慢,留有活性NCO在成膜過程中與膠膜中羥基反應。這些多異氰酸酯交聯(lián)劑一般是100%不揮發(fā)分的液體多異氰酸酯產(chǎn)品,少數(shù)是多異氰酸酯的有機溶液,溶劑有乙酸丁酯、二丙二醇雙甲醚等。 一般添加量在1%-5%,4-6小時適用期,添加過多會導致膠膜偏硬,需密封存儲。
氮丙啶交聯(lián)劑/固化劑:
? 氮丙啶(氮雜環(huán)丙烷)在室溫下能與羧基和羥基反應,具有多個氮丙啶環(huán)的化合物適合于作為羧酸型水性聚氨酯交聯(lián)劑,主要提升耐水性能。國內(nèi)外都有此類產(chǎn)品。它加到水性聚氨酯中,主要與羧基進行反應,一般應該在24小時內(nèi)用完。其在酸性條件下還能自聚。一般用量1%-4%。但氮丙啶化合物有毒,有氨臭味,價格高。在堿性條件下比較穩(wěn)定,有人研究認為,把氮丙啶加入到堿性乳液中組成內(nèi)交聯(lián)體系,可通過控制乳液的pH值進行交聯(lián)。
聚碳化二亞胺交聯(lián)劑/固化劑:
?? 聚碳化二亞胺交聯(lián)劑是一種微黃色透明液體,能夠提高對于特殊底材的附著力。聚碳化二亞胺可作為羧酸型水性聚氨酯等的常溫交聯(lián),可再pu乳液中穩(wěn)定存在,其交聯(lián)反應是由酸催化進行。涂膜在干燥過程中由于水及中和劑的揮發(fā),使膠膜中的pH值下降,為交聯(lián)反應的發(fā)生提供條件。用量一般5%-10%,也有更少,適用期12小時左右。它與氮丙啶交聯(lián)劑相比不影響黃變性。普通的碳化二亞胺類交聯(lián)劑在水中難分散,可采用PEG改性,使之易于分散。 還有環(huán)氧化合物類、環(huán)氧硅烷類、N-羥甲基化合物類、多元胺類等交聯(lián)劑,這里就不一一敘述了。
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