水性聚氨酯树脂按亲水基团的类型可分为: (1)阴离子型水性聚氨酯,亲水基团为羧基或者磺酸基。 (2)阳离子型水性聚氨酯,亲水基团为叔胺基。乳化时利用中和剂或成盐剂, 使水性聚氨酯的侧基( COOH ) 或 叔氨基( NR3 ) 在高速搅拌作用下分散于水中。 亲水基团分布在乳胶粒表面并指 向外围水相, 粒子界面上离子结合体的分裂作用形成双电层, 通过化学键连接在聚氨酯骨架上的阴(阳)离子 保留固定在粒子表面, 而离子则迁移至粒子周围的水相 中, 在微球表面形成N电势的电荷层, 形成稳定的水性分散体
简单制备方法如下:
(1)阴离子型将二官能度聚醚或者聚酯和过量二异氰酸酯反应,制备含 NCO端基的预聚体,然后在溶剂中采用羧基酸(如而羟甲基丙酸、二羟基甲基丁酸)作为扩链剂,将羧基阴离子引入到聚氨酯主链中, 在用有机胺中(如三乙胺)中和后,在搅拌作用下加入无离子水乳化,即得阴离子型聚氨酯树脂。
(2)阳离子型水性聚氨酯树脂 和阴离子型水性聚氨酯有所不同的,是在预聚体的制 备过程中使用N-烷基二醇胺扩链剂,生成分子量较高的预聚体,使聚氨酯分子结构中含有叔胺基, 再用酸(如醋酸)中和,或在中和时使残存NCO与 水反应也可用卤代烷将大分子链上的叔胺基转化为季 铵盐,在均化器中搅拌乳化成阳离子型水性聚氨酯。 也可将异氰酸酯与N-甲基二乙醇胺反应,再与碘甲烷进行 季铵制成阳离子水性聚氨酯。
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