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水性聚氨酯乳液粒子存在形態(tài)簡介

時(shí)間:2019-12-17

信息摘要:

水性聚氨酯的分子不是簡單的溶解在水中,而是大量的分子團(tuán)聚成圓球狀膠粒“漂浮”在水中,通過膠粒和水的親和力防止膠粒沉淀,形成穩(wěn)定的聚氨酯分散體。

  水性聚氨酯的分子不是簡單的溶解在水中,而是大量的分子團(tuán)聚成圓球狀膠粒“漂浮”在水中,通過膠粒和水的親和力防止膠粒沉淀,形成穩(wěn)定的聚氨酯分散體。


  從以上圖我們可以看到,聚氨酯粒子能夠在水中穩(wěn)定存在是依靠粒子自身重力和粒子與水的親和力的平衡。若親和力大于或等于重力,則粒子可以穩(wěn)定存在,樹脂亦可穩(wěn)定;若親和力小于重力,則粒子沉降,樹脂則發(fā)生沉淀或分層。


  如何保障聚氨酯樹脂有足夠的親和力。現(xiàn)在通常的作法是在水性聚氨酯的分子鏈中接入和水有親和力的基團(tuán)或鏈段,一般是帶有陽離子、陰離子或非離子鏈的材料。若聚氨酯分子中接入的是陽離子,則該法制得的水性聚氨酯為陽離子型,陰離子和非離子亦然。這些親水基團(tuán)或鏈段處于聚氨酯粒子表面,形成帶電層或膠體層對粒子產(chǎn)生包覆效果,且相鄰粒子的保護(hù)層相互排斥,防止粒子團(tuán)聚而失穩(wěn)。


  高固含和低固含水性聚氨酯穩(wěn)定體系的差別。


  高固含水性聚氨酯粒子往往比低固含的大很多,一般認(rèn)為30%固含樹脂的粒徑在50nm左右,而50%以上固含樹脂的粒徑往往大于200nm,這樣導(dǎo)致粒子自身重力往往大很多,根據(jù)重力/親和力平衡原理,高固含樹脂的粒子與水應(yīng)具有更強(qiáng)的親和性。為了維持較強(qiáng)的穩(wěn)定性,聚氨酯粒子要具有更強(qiáng)的保護(hù)層,所以要選擇更強(qiáng)電解性粒子或鏈段接入聚氨酯分子中。

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