水性聚氨酯的五種合成法，以下是金宗企業(yè)為您提供相關(guān)的知識(shí)介紹說(shuō)明：
水性聚氨酯的制備方法通?？煞譃橥馊榛ê蛢?nèi)乳化法兩種。外乳化法是指采用外加乳化劑，在強(qiáng)剪切力作用下強(qiáng)制性地將聚氨酯粒子分散于水中的方法，但因該法存在乳化劑用量大、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)以及乳液顆粒粗、最終得到的產(chǎn)品質(zhì)量差、膠層物理機(jī)械性能不好等缺點(diǎn)，因而目前生產(chǎn)基本不用該法。內(nèi)乳化法又稱(chēng)自乳化法，是指在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引人親水基團(tuán)無(wú)需乳化劑即可使自身分散成乳液的方法，因此成為目前水性聚氨酯生產(chǎn)和研究采用的主要方法.內(nèi)乳化法又可分為丙酮法、預(yù)聚體混合法、熔融分散法、酮亞胺/酮聯(lián)氮法、保護(hù)端基乳化法。
?。?）丙酮法
首先合成含-NCO端基的高粘度聚氨酯預(yù)聚體，加丙酮溶解，使其粘度降低，然后用含離子基團(tuán)擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈，在高速攪拌下通過(guò)強(qiáng)剪切力使之分散于水中，乳化后減壓蒸餾脫除溶劑丙酮，得到水性聚氨酯分散液。
丙酮法易于操作，重復(fù)性好，制得的水性聚氨酯分子量可變范圍寬，粒徑的大小可控，產(chǎn)品質(zhì)量好，是目前生產(chǎn)水性聚氨酯的主要方法。但該法需使用低沸點(diǎn)丙酮，易造成環(huán)境污染，工藝復(fù)雜，成本高，安全性低，不利于工業(yè)生產(chǎn)。
?。?）預(yù)聚體混合法
首先合成含親水基團(tuán)及端-NCO的預(yù)聚體，當(dāng)預(yù)聚體的相對(duì)分子量不太高且粘度較小時(shí)，可不加或加少量溶劑，高速攪拌下分散于水中，再用親水性單體(二胺或三胺)將其部分?jǐn)U鏈，生成相對(duì)分子量高的水性聚氨酯一脲。最終得到水性聚氨酯分散液。為合成低粘度預(yù)聚體，通常選擇脂肪族或脂環(huán)族多異氰酸酯，因?yàn)檫@兩種多異氰酸酯的反應(yīng)活性低，預(yù)聚體分散于水中后用二胺擴(kuò)鏈時(shí)受水的影響小。但預(yù)聚體混合分散過(guò)程必須在低溫下進(jìn)行，以降低-NCO與水的反應(yīng)活性;必須嚴(yán)格控制預(yù)聚體粘度，否則預(yù)聚體在水中分散將非常困難,預(yù)聚體混合法避免了有機(jī)溶劑的大量使用，工藝簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。缺點(diǎn)是擴(kuò)鏈反應(yīng)在多相體系中發(fā)生，反應(yīng)不能按定量的方式進(jìn)行。
?。?）熔融分散縮聚法
熔融分散縮聚法又稱(chēng)熔體分散法，是一種無(wú)溶劑制備水性聚氨酯的方法。該法把異氰酸酯的加聚反應(yīng)和氨基的縮聚反應(yīng)緊密地結(jié)合起來(lái)。先合成帶有親水性離子基團(tuán)和-NCO端基的聚氨酯預(yù)聚物，預(yù)聚物與尿素進(jìn)行加聚反應(yīng)得到含離子基團(tuán)的端脲基聚氨酯雙縮二脲低聚物。此低聚物在熔融狀態(tài)下與甲醛水溶液發(fā)生縮聚反應(yīng)和羥甲基化應(yīng)，形成含羥甲基的聚氨酯雙縮二脲，用水稀釋后，得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散液。
該方法的特點(diǎn):反應(yīng)過(guò)程中不需要有機(jī)溶劑，工藝簡(jiǎn)單，易于控制，配方可變性較大，不需要特殊設(shè)備，因具廣闊的發(fā)展前景。但該法反應(yīng)溫度高，生成的水性聚氨酯分散體為支鏈結(jié)構(gòu)，分子量較低。
?。?）酮亞胺/酮聯(lián)氮法
在預(yù)聚體混合法中，采用水溶性二元伯胺作擴(kuò)鏈劑時(shí)，由于氨基與-NCO基團(tuán)反應(yīng)速率過(guò)快，難以獲得粒徑均勻而微細(xì)的分散體。擴(kuò)鏈階段若用酮亞胺或酮聯(lián)氮代替二元伯胺進(jìn)行水相擴(kuò)鏈則能解決此問(wèn)題。酮亞胺由酮與二胺反應(yīng)生成，酮聯(lián)氮由酮與肼反應(yīng)生成。酮亞胺/酮聯(lián)氮與含離子基團(tuán)的端-NCO聚氨酯預(yù)聚體混合時(shí)不會(huì)過(guò)早發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)，但遇水時(shí)，酮亞胺/酮聯(lián)氮與水反應(yīng)則釋放出二胺/肼，對(duì)預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈，由于受釋放反應(yīng)的制約，擴(kuò)鏈反應(yīng)能夠平穩(wěn)地進(jìn)行，得到性能良好的水性聚氨酯一脲分散液。
酮亞胺/酮聯(lián)氮法適用于由芳香族異氰酸酯制備水性聚氨酯分散液，該法融合了丙酮法、預(yù)聚體混合法的優(yōu)點(diǎn)，是制備高質(zhì)量水性聚氨酯的重要方法。
（5）保護(hù)端基乳化法
使用酚類(lèi)、甲乙酮亞胺、吡咯烷酮、亞硫酸氫鈉等封閉劑，將帶有親水性離子基團(tuán)和-NCO封端的聚氨酯預(yù)聚物的端-NCO基團(tuán)保護(hù)起來(lái)，使-NCO基團(tuán)失去活性，制成一種封閉式的聚氨酯預(yù)聚體，加入擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑共同乳化后，制成水性聚氨酯分散液。應(yīng)用時(shí)，加熱可使預(yù)聚物端-NCO基團(tuán)解封，-NCO基團(tuán)與擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑反應(yīng)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氨酯膠膜。此法對(duì)工藝要求頗高，乳液穩(wěn)定性差，關(guān)鍵在于選擇解封溫度低的高效封閉劑。
金宗企業(yè)設(shè)計(jì)制造的水性PU樹(shù)脂成套生產(chǎn)設(shè)備，是結(jié)合現(xiàn)階段采用先進(jìn)的自乳化法（丙酮法）來(lái)生產(chǎn)水性PU的生產(chǎn)工藝的新研發(fā)成果。引領(lǐng)水性樹(shù)脂生產(chǎn)新潮流。
水性PU生產(chǎn)成套設(shè)備介紹：
1，預(yù)聚體制備更高效穩(wěn)定
2，瞬間強(qiáng)力乳化
3，高效脫溶
4，溶劑回收高，
5，自動(dòng)補(bǔ)水
6，易清洗
7，自動(dòng)出料及灌裝
8，可靈活選用輔助單元
9，PLC控制，實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化
產(chǎn)品配置：
適合大，中，小規(guī)模生產(chǎn)。
成套設(shè)備各單元模塊化設(shè)計(jì)，用戶(hù)可按需進(jìn)行成套或分單元采購(gòu)。
