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    环氧树脂改性水性聚氨酯

    环氧树脂改性水性聚氨酯

        环氧树脂是泛指含有两个或两个以上环氧基团,并以脂肪族、脂环族或芳香族链段为主链的高分子预聚物,是一种重要的热固性材料。环氧树脂固化后可生成交联度较高的三维网状结构,具有优异的耐水耐溶剂性和力学性能,其按化学结构不同可分为:缩水甘油酯型树脂、缩水甘油胺树脂、缩水甘油醚树脂等。然而环氧树脂材料通常在抗冲击性、耐候性柔韧性等方面存在不足,水性聚氨酯材料具有优异的柔韧性和弹性,通过环氧树脂改性水性聚氨酯不仅可综合两者的优异性能,又可弥补各自的缺陷。环氧树脂改性水性聚氨酯的主要方法有物理共聚法、接枝共聚法、环氧开环聚合法等。

    1、物理共混改性法

    环氧树脂共混改性水性聚氨酯的制备方法是先以异氰酸酯、多元醇、亲水性扩链剂等为原材料合成水性聚氨酯预聚体,然后将一定量的的环氧树脂添加到聚氨酯预聚体中,经机械混合均匀后中和乳化,从而得到环氧改性水性聚氨酯乳液。物理共混法制备环氧树脂改性水性聚氨酯乳液操作简便,成本低廉,但是物理共聚法中环氧树脂和聚氨酯未产生化学键的结合,所以综合性能不如化学共聚改性。

    2、化学共聚改性法

    环氧树脂共聚改性水性聚氨酯主要是利用环氧树脂分子链上的仲羟基-OH与聚氨酯预聚体残留的-NCO基团发生反应,使聚氨酯和环氧树脂之间产生化学键的结合,有利于提高水性聚氨酯和环氧树脂之间相容性和共混程度。与物理共混法相比,化学共聚法应用更为广泛,而且通过这种方法制的的改性水性聚氨酯乳液和成膜物具有优异的综合性能。

    3、环氧开环聚合法

    传统的化学共聚法制备的环氧改性水性聚氨酯乳液中通常含有大量环氧基团,乳液中存在的环氧基团容易和羧基基团,-NCO基团等发生交联反应,导致改性后的水性聚氨酯乳液不稳定,环氧基团经过羧酸类或胺类起始剂开环后可形成端羟基的多官能度化合物,该羟基聚合物可作为多元醇组分与异氰酸酯反应,接入水性聚氨酯分子链。开环反应可使改性后的体系交联程度增加,将环氧树脂的耐热性、高粘结性及高强度引入到聚氨酯树脂中。从而实现对水性聚氨酯的改性。


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