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有机硅改性水性聚氨酯的主要方法

来源:      2021-9-9 13:47:50      点击:
我们知道水性聚氨酯可以用来提高聚硅氧烷乳液的耐油性,而聚硅氧烷乳液可以用来提高水性聚氨酯的耐水性和耐溶剂性,如果两者可以一起使用,则可以得到强互补的弱点,相互促进的效果。目前主要用于改善水性聚氨酯性能的有机硅氧烷有三种: 羟基硅氧烷、氨基硅氧烷和环氧硅氧烷。常用的改性方法是将含羟基或氨基的硅氧烷树脂与二异氰酸酯反应,加入水性聚氨酯乳液中,通过异氰酸酯和羟基的缩合交联,通过改性水性聚氨酯或加入环氧硅氧烷作为后交联剂形成水性聚氨酯体系,可以提高水性聚氨酯分散体的耐水性和力学性能。
(1)物理共混改性。


水性聚氨酯


为了提高聚氨酯乳液的耐油性和非极性溶剂性,可通过物理共混对分散体和有机硅乳液进行改性。在水性聚氨酯乳液中加入有机功能硅烷后,与环境中的水蒸气形成共价键,并与玻璃、混凝土、金属等各种基体表面的水解基团形成化学键。传统的硅由于具有较高的水解敏感性,在水相体系中容易产生水解交联反应,限制了其进一步的应用和预交联反应的发展。通过水性聚氨酯中羧基或羧基季胺盐在偶联剂中与环氧基反应,再与硅氧烷基水解缩合反应反应制得环氧有机硅改性水性聚氨酯涂料,该涂料具有良好的耐水性和耐有机溶剂性的特点,而且安全、无毒、固化温度低、资源消耗低,可持续发展。
  而最近几年时间以来,美国康普顿有限责任公司企业通过国家大力的研究,开发出了进行一系列问题具有一个良好的空间阻碍经济能力的能够实现控制其水解敏感度的硅烷,因此得到有效的避免了上述的各种缺点和不利的情况。这些对于新型硅烷优势就是在于我们设计上了较大的烷氧基团的结构,从而使其水解敏感度得以不断降低,表现出了即使是在水性分析体系中也可以作为长期贮存,并能保持其良好的物理特性和附着力不受社会影响。
同时,由于聚硅氧烷和聚氨酯的溶解度参数差异很大,两种树脂很难溶解,在共混条件下会导致严重的分离,因此有必要添加一种能使不同组分混溶的增溶剂,但值得注意的是,共混不会导致化学键的形成,而只是简单的物理混合。因此,它会产生短期的副作用,而且有剂量难以把握的缺点。因此,有机硅共混改性聚氨酯的方法虽然简单易行,但存在很大的局限性,其性能受到严重影响。因此,当有高性能要求时,最好使用化学方法。

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