伊朗聚合物杂志14（2），2005，163-167
摘要
聚氨酯分散体，水性聚氨酯;接枝聚氨酯;粒度;聚乙二醇单甲醚。
利用相对亲水多元醇合成一种新型的聚合物,这种聚合物作为水
性分散聚氨酯.这种聚合物以聚己内酯二醇（卡帕225），甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料，1,4 -丁烷二醇（丁二醇）为扩链剂，用二月桂酸二丁基锡催化。在氢化钠（NaH的）的存在下用聚氯化乙烯（乙二醇单甲醚）（PEGMME）制备了接枝聚氨酯。氯化PEGMME还可以在干燥的甲苯中通过PEGMME与亚硫酰氯反应制得。用水性聚氨酯的FTIR和1H核磁共振对接枝聚氨酯进行了表征。对非离子型亲水段PEGMME不同分子量的影响进行了研究。粒子大小和分散液的粘度进行了系统的分析。结果发现，通过提高嫁接PEGMME分子量，聚氨酯粒径分散降低，粘度增加。
简介
由于环境因素，水性聚氨酯（PU）乳液已被广泛应用于涂料和胶粘剂上。水性聚氨酯是以水为介质，聚氨酯粒子分散其中的二元胶体体系。传统的聚氨酯不溶于水溶性介质中，因为制造该介质的主干结构中水，离子和/或部分非离子型亲水基应该是分散的。水性聚氨酯分散体的先锋工程已经由工业实验室进行研究。所以对乳液粒径及铸膜物理性能的详细数据，很少在公开文献报道。粒度由内部和外部因素决定。然而，在具体的应用中，还存在着一个最佳的粒度，因此，粒度的控制关键是化学成分的控制。在本文中，水性聚氨酯的制备是基于聚己内酯二醇（卡帕225），甲苯二异氰酸酯（TDI）及1,4 -丁
烷与聚（乙二醇单甲醚）与聚（乙二醇单甲醚）（PEGMME）不同分子量的二醇分散结构嫁接进行了描述。作为一种粒度和粘度上的非离子亲水性链段，对不同分子量PEGMME的影响进行了研究。
实验准备
实验材料
聚合物（乙二醇单甲醚）（PEGMME，Fluka公司）（兆瓦= 350，550，750，2000，5000）在80℃下真空干燥整夜。聚己内酯二醇（卡帕225 Introx化学品），与1,4 -丁烷二醇（BDO的，默克公司）在真空状态下干燥。Toluenediisocyanate（TDI，默克公司）在使用前需经真空蒸馏。利用二月桂酸二丁基锡（DBT的，默克公司）作为催化剂。DBT和氢化钠（60﹪的NaH矿物油，Akzochemie公司）不需要进一步净化。二甲基甲酰胺（DMF，默克公司）需要通过分子筛（4A°）干燥和新鲜蒸馏后使用。
反应过程
反应在一个500毫升的圆底烧瓶中进行，并配有四口烧瓶机械搅拌器和氮气进口，冷凝器，吸管插座。反应需要在恒温精度为± 0.5℃油浴中进行。压强控制在卡帕225（200克）使其向正反应方向进行，边搅拌边将其加热到60℃。维持温度在60℃，将TDI（52.2克）和DBT（数滴）添加到混合物中。反应进行大约4小时后，添加BDO （18克）进行扩链，此扩连反应需维持一小时。在氮气氛围中，将制备聚氨酯的5％二甲基甲酰胺（DMF）溶液于-5至0℃处理15分钟，用stoeichiometric数量的氢化钠对其所含的NH - COO –进行标
记，以获得所需的取代程度（图1）。用这种方法，便会获得带有一个中心离子的聚氨酯。将制备好的同等数量的氯化PEGMME加入到溶液中，并在低温和混合不断搅拌。在50℃经过2 小时的保温，便得到非离子型接枝聚氨酯。在迅速搅拌下，向其中加入软化水形成水分散液。
对于氯化PEGMME的制备，考虑将其溶解于经过脱水的甲苯中。将过量的thionylchloride滴加到溶剂中。反应混合物回流混合，在60℃至少持续12小时。在旋转蒸发器中除去未反应完全的反应物，用脱水烘干的正己烷将油相亚硫酰氯（氯化PEGMME）分离出来。合成特点
用激光光散射测量粒径及其分布（Sematech公司，扫描电镜- 633，氦氖激光器）。样品经去离子水稀释至0.5％，以便使分散溶液更加均匀。
计划一，聚氨酯弹性体的制备接枝
核磁共振氢核磁共振谱显示在图5和6，聚氨酯接枝聚氨酯分别。在图5中的聚氨酯弹性体铵峰，在δ= 7.2，但根据图6，NH键通过嫁接成功取代反应。
粒度和粘度，粒径分布和粘度聚氨酯接枝不同分子量的PEGMME见图7和8。它是需要地说，这部分的所有样品具有相同浓度[6]。
它从图中可以看出，随着越来越多的7 PEGMME分子量粒径减小。色散粘度与PEGMME分子量（图8），减少粒子的大小和增加粘度的增加而增加，是由于越来越多的聚氨酯弹性体的亲水由于PEGMME嫁接到聚氨酯主链结构。
结论已建立了生产非离子型聚氨酯的新方法，包括聚己内酯二醇制备聚氨酯（卡帕225），甲苯二异氰酸酯（TDI）的，丁烷二醇（丁二醇），氯化PEGMME和电离剂，建立了氢化钠（NaH的）。它表明，随着越来越多的PGMME分子量，其颗粒尺寸减小，因此，平均颗粒大小直接关系到PEGMME分子量。结论：颗粒尺寸减小，随着hydrophilictiy增大。色散的粘度也增加与PEGMME摩尔增重。因此，通过增加亲水性，颗粒制备的聚氨酯降低，其粘度的大小增加。
图5。核磁共振谱聚氨酯弹性体
图6。核磁共振谱嫁接聚氨酯
图7。颗粒大小的不同分子量的PEGMME功能。
图8。作为一种粘性的PEGMME不同分子量的功能。