树形分子疏水改性聚氨酯缔合增稠剂的合成及在乳液中的流变行为

以不同烷氧基取代的Percec型苯甲醇树形分子作为封端剂,制备3种具有相同亲水链段但末端疏水尾链数不同的聚氨酯缔合增稠剂(HEURs):HEUR-1C10(单尾)、HEUR-2C10(双尾)和HEUR-3C10(三尾)。通过红外光谱和凝胶渗透色谱对HEURs的结构和相对分子质量进行了表征,并采用应力控制型流变仪研究了不同HEUR添加量的纯丙乳液的稳态及动态剪切行为。结果发现:二取代和三取代树形分子封端的HEUR-2C10和HEUR-3C10的增稠效果明显好于普通单疏水尾链封端的HEUR-1C10。这表明在亲水链段相同时,短而多的疏水链有利于增加有效网链密度,使得相邻胶束和乳液粒子之间产生更多的桥连,形成更强的疏水网络结构。本研究为新型高效聚氨酯增稠剂的制备与应用提供了有益的借鉴。

聚氨酯缔合型增稠剂的合成及性能研究

将异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇反应获得预聚体,用1,6-己二醇扩链,并用长链烷基醇封端,最终获得内部含有疏水链段的聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR)。采用FT-IR和1H NMR对HEUR的结构进行了表征;通过黏度测定,着重研究了相对分子质量及其分布、疏水链段的位置和大小对增稠效果的影响,同时分析了增稠剂的加入对苯丙乳液粒径及其分布的影响。结果表明:当末端疏水链一定时,增加亲水链长度,有助于黏度的提高;相同浓度下,相对分子质量分布窄的样品比分布宽的样品增稠效果好;分子内部疏水链段会使黏度降低,同时会使乳液粒径增大,乳液黏度的大小完全由增稠剂分子末端疏水链以及增稠剂的用量控制。

聚氨酯缔合增稠剂增稠机理及增稠效果研究进展

聚氨酯缔合增稠剂以其优异的增稠效果和顺应环保的特性而在涂料工业中得到迅速发展,其特殊的亲水疏水链段的共同作用,在乳液中形成缔合网络结构,大大提高了其增稠效果。另外,增稠剂使用中内部和外部影响因素的变化如分子量的大小、亲水和亲油链段的选择、以及表面活性剂的加入都会影响到其增稠效果。

聚氨酯缔合增稠剂的合成及增稠效果研究

用异佛尔酮二异氰酸酯与聚乙二醇反应得到预聚物,并用长链烷醇封端反应,形成醚键结构的亲水链段以及烷烃结构的亲油链段组成的聚氨酯缔合增稠剂。研究了合成工艺的可行性,以及封端剂、亲水链段长度、分子量及外加表面活性剂等因素对增稠效果的影响。结果表明,封端剂链长的增加和亲水链段的减少均有利于体系增稠,十二烷醇封端的增稠剂分子量控制在8000左右增稠效果最好,而表面活性剂的加入不利于体系的增稠。

星型聚氨酯缔合型增稠剂的研究

分别以乙二醇、甘油、山梨醇作为起始剂,合成星型聚乙二醇(2臂、3臂和6臂),再将其分别与十八烷基异氰酸酯反应,得到星型结构的聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR)。采用红外、核磁、透射电镜和粒径仪等测试手段对增稠剂的结构进行表征。采用稳态荧光探针法测定HEUR的临界胶束浓度(CMC)和胶束聚集数(N)。通过流变学探究并对比HEUR在不同转速下对水增稠的影响。结果表明:成功合成了多臂星型结构的HEUR;不同臂数的HEUR具有相同的CMC值,且随臂数增加其形成的胶束变大;实验发现6臂HEUR对纯水以及乳液都未表现出有效的增稠作用,可能是因为6臂HEUR的亲油端基出现了强烈的分子内端基缔合,使其不能与体系形成有效缔合网络以增加体系黏度。

水性乳液/聚氨酯模型缔合增稠剂的触变性机理

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚乙二醇(PEG,分子量为4000,6000和8000)为原料,以直链醇(C12,C14,C16和C18)为封端剂,合成了疏水改性乙氧基化氨基甲酸酯(HEUR),并将其应用于乳液增稠.采用核磁共振波谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及凝胶渗透色谱(GPC)表征了HEUR的结构、分子量及其分布,研究了其在水性乳液中的流变行为.研究结果表明,当HEUR封端基团为C14,C16和C18,且质量分数增加到1.0%以上时,增稠的乳液(Latex/HEUR)的流变曲线出现触变环,为触变性流体.当HEUR亲疏水比值(R h)减小时,疏水性增强,触变环向低剪切速率(γ˙)方向移动,黏度下降率(Δη)增大;当HEUR用量增加时,触变环面积(S loop)也增大.这些触变性特点归因于HEUR在乳液中的缔合作用、氢键作用及链缠结.利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对Latex/HEUR的聚集态和表面形貌进行了表征.结果表明,随着HEUR封端基团链长增加,Latex/HEUR颗粒粒径增大,表面变粗糙.