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    3. 影響水性聚氨酯粒徑的因素

      2022-02-09 09:04:22

      1、親水成分

      乳化時相同剪切力情況下,親水性成分越多,則乳液的粒徑越細,甚至完全溶于水,形成膠體溶液。

      對于線型PU,親水性基團的含量增加,一方面,導致親水性增強,使粒徑減小;另一方面,總離子濃度的增加,導致總雙電層厚度的增加和離子流體動力學體積的增加,這會使得粒徑增大。此外,由于親水性的增大而產生的顆粒水膨脹性能也能使粒徑明顯增大。在親水性較低時,親水基團含量的增加導致親水性增強,使粒徑減小是主要原因;親水性含量較高時,雙電層厚度增加和水溶脹性因素部分削弱前者作用,從而乳液粒徑變化比較緩慢。

      2、交聯度

      交聯程度較小時,乳液粒徑受到交聯度的影響不大,但隨著交聯程度的進一步增大,粒徑急劇增大,這可能是交聯度限制了親水基團向表面的轉移導致的。

      3、軟段

      軟段分子量增大,粒徑減小。一般認為隨分子量增大,軟段柔順性增大,從而改善了乳膠離子變形性,使液體黏度降低,有利于分散相的破碎。

      4、剪切力

      攪拌越激烈,即把聚氨酯預聚體或其溶液“剁碎”使之分散于水中的剪切力越大,則乳液的顆粒越細,乳液的各項性能越好。

      5、R值(配方中NCO/OH的摩爾比)

      R值小時,殘余的異氰酸根少,乳化時水參與擴鏈生成的脲鍵少,預聚體分子量大,黏度大,乳化相轉化不易,所得乳液黏度也相對大一些,且由于脲鍵含量少,乳化過程反應溫和,乳液粒徑小,乳液較透明。R值大時,水與異氰酸酯反應劇烈,所得乳液粒徑大,乳液外觀顯白色,穩定期較短。從力學性能比較,R值大時,預聚體分子量小,水分子擴鏈的反應規整性差,最終成品的分子量小,脲鍵含量多,成膜較硬,但脆性大,伸長率很小。

      6、中和度

      隨中和度的增加,乳液外觀由乳白不透明變成藍色半透明乳液到透明乳液。因為隨著中和度增大,聚氨酯的親水性增加,乳液粒徑變小,乳液外觀變透,但過量的中和會增大黏度體系,不利施工。(乳液粒徑越大,黏度越低)



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