水性聚氨酯皮革涂飾劑的現(xiàn)狀及發(fā)展
2010-10-27 信息來源: 東莞遠(yuǎn)隆皮料市場
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皮革涂飾用的PU可分為兩種基本類型,一是以有機(jī)溶劑為介質(zhì)的系統(tǒng)(溶劑型PU),另一個(gè)是以水為介質(zhì)的系統(tǒng)(乳液型及水溶劑型PU)。溶劑型PU由于以有機(jī)溶劑(如:乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、環(huán)己酮、甲苯等)為分散介質(zhì),存在易燃、易爆、有毒、污染環(huán)境、成本高等缺點(diǎn)。而水性PU與其相比,是以水為介質(zhì),使用時(shí)無毒、無污染、不燃燒、價(jià)廉,而且在性能上仍具有一般溶劑型PU所具有的高光澤、高耐磨性、高彈性、高粘結(jié)性、耐水、耐候、耐化學(xué)藥品和對各種底材附著良好等性能,從而在很大的程度上取代了溶劑型PU,是一種極具潛力的“綠色材料”。
一、水性PU涂飾劑的類型及制備
根據(jù)PU水分散體的制備方法的不同,水性PU又可分為乳液型PU和水溶型PU兩類。
1、乳液型PU
通常將含有乳化劑的PU水分散體稱為乳液型PU,或稱之為外乳化型PU。它是利用外加乳化劑的方法,在高剪切力的作用下,將PU樹脂分散于水中制得,根據(jù)所選用的乳化劑的不同類型,乳液型PU又可分為陰離子型、陽離子型和非離子型PU。乳液型PU有很好的成膜能力。在成膜過程中,水分被排除后,PU分子鏈之間及其離子基團(tuán)之間呈現(xiàn)很有規(guī)律的排布,不但存在氫鍵,還產(chǎn)生靜電作用。
結(jié)果便形成極其牢固的、有彈性的、對水的作用穩(wěn)定的薄膜,對革面有強(qiáng)的粘結(jié)力。其常規(guī)制備方法就是:首先制得溶解在非極性或弱極性溶劑中的相對分子量較低的含2%~5%游離-NCO基的聚合物,然后通過很強(qiáng)的機(jī)械攪拌作用,將此聚合物乳化在含有乳化劑的水溶液中,再加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈,得到含有乳化劑的PU乳液。
但是,乳液型PU屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,乳液的穩(wěn)定性差,貯存時(shí)間短。且制得的PU乳液粒徑較大,又由于在制品中加入了親水性的乳化劑,在使用過程中這些乳化劑殘留于制品中,使樹脂表面的色澤以及耐水性和機(jī)械性能破壞,這些都影響乳液型PU的廣泛應(yīng)用和使用性能。因此,乳液型PU逐漸被后來發(fā)展起來的由“內(nèi)乳化法”制得的水溶液型PU所取代。
2、水溶型PU
通常將不含乳化劑的聚氨酯水分散體稱為水溶型PU,水溶型PU可通過“內(nèi)乳化法”而制得,所以又稱之為自乳化型PU。它是在疏水鏈的PU主鏈上引入親水基,使其在沒有外加乳化劑和高剪切