1. 외부 유화법
이 방법은 수성 폴리우레탄을 가장 먼저 준비하는 방법이며, 외유화법은 유화제와 전단력의 존재로 강제 유화하는 방법이다. 최초로 Pschlack 이 발명한 듀폰사의 W.yandott 는 1953 에서 이런 방법으로 PU 로션을 합성했다. 합성 과정은 다음과 같습니다. 먼저 폴리 에테르 폴리올과 유기 이소시아네이트를 합성 PU 프리폴리머로 합성 한 다음 소분자 디올 또는 이염 기민으로 사슬을 확장하여 PU 의 유기 용액을 얻습니다. 그런 다음 강력하게 저어가며 적당량의 유화제 수용액을 점진적으로 첨가하여 굵은 로션을 형성한 후, 마지막으로 균일기에 넣어 입자가 적합한 로션을 형성한다. 그러나 이런 방법에는 반응시간이 길고 유화제 사용량이 많고 로션 입자가 굵고 저장성이 떨어지며 접착층의 물리적 기계적 성능이 떨어지는 단점이 있어 현재 생산에 거의 사용되지 않는다. 이후 저온 밀봉법이라는 방법을 개발해 PU 로션을 준비하면 유화제의 사용량을 줄이고 안정성이 좋은 로션을 만들 수 있다. 이 방법에서는 끝 -NCO 프리폴리머를 옥심, 락탐, NaHSO3, 아세틸산 에스테르 및 기타 봉인제로 봉인한 다음 유화제가 들어 있는 수용액에 폴리아민을 분산하여 안정적인 PU 로션을 형성한다.
2. 자기 유화법
안정된 폴리우레탄 로션은 주로 자기유화를 통해 폴리우레탄의 분자 골격에 친수기단을 도입하는 것이 관건이다. 친수기단은 친수단체의 확장사슬을 통해 PU 분자 골격으로 들어가고, 친수단체는 성염기단과 성염 시약 () 로 이루어져 있다. 친수기단의 유형에 따라 이 방법으로 준비한 수성 폴리우레탄 로션은 음이온형, 양이온형, 양성형, 비이온형으로 나눌 수 있는데, 그중 음이온형이 우세하다. 자유화 폴리우레탄 로션의 제비 공예가 많은데, 제비법은 주로 아세톤법, 프리폴리머 분산법, 핫용융법, 케톤이민/케톤연질소법으로 나뉜다. 같은 특징은 분자량이 적당하고, NCO 봉인 또는 폐쇄된 NCO 의 PU 프리폴리머를 먼저 준비하는 것인데, 그 차이는 주로 체인 확장 과정에 있다. 현재 공업 생산에서 가장 중요한 방법은 아세톤법과 프리폴리머 분산법 (또는 프리폴리머 혼합법) 이다. 합성 과정은 다음과 같습니다.
2. 1 아세톤 법
아세톤법은 독일 바이어사의 Ddieterich 연구에 성공했다. 먼저 폴리에테르나 폴리에스테르 이원알코올과 이소시아네이트로 예합체를 준비한 다음 적당량의 아세톤을 넣어 점도를 낮추고 N- 메틸 에탄올아민으로 체인을 확장한 다음 아세톤을 넣어 점도를 낮추고 이온화 시약, 이온화를 섞는다. 이온화 된 폴리 우레탄을 80% 아세톤과 20% 의 물을 함유 한 매체에 분산시키고 아세톤을 증발시켜 입자 크기가 0.03 ~ 100μ m 인 폴리 우레탄 에멀젼을 얻습니다. 아세톤 방법을 사용하여 NCO 말단기를 함유 한 고점도 프리폴리머를 제조 한 다음 아세톤을 첨가하여 점도를 낮추고 친수성 단량체로 체인을 확장합니다.
안후이 대학 제나라 등 [2] 아세톤법으로 WSPU 를 준비했다. WSPU 는 이형 폴리우레탄이며 새로운 기능성 소재입니다. 큰 변형, 가공성, 변이도 조절 가능, 생분해성, 생체 준수성 등 다양한 장점을 가지고 있습니다. 준비 과정은 다음과 같습니다: 폴리 카프로 락톤 디올 (PCL) 과 2,4-톨루엔 디 이소시아네이트 (TDI 빠른 교반 아래 폴리우레탄 프리폴리머에 트리 에틸아민을 5 분 정도 첨가한 다음 계산량의 물을 넣어 유화한다. 65438 00 분 후, 아세톤을 감압하여 30% 고체 함량의 30%WSPU 로션을 준비한다. WSPU 가공의 샘플 테스트. 마지막으로 PCL 분자량이 5000 이면 로션 성능이 안정되고 모양 메모리 회복률이 95% 에 이른다.
쓰촨 이공대의 장발흥과 위효리 [3] 는 먼저 친수증쇄제 DHPA 를 합성한 뒤 술폰산 WPU 마이크로로션을 준비했다. 합성과정은 다음과 같다. 일정 양의 Ng2 10 과 IPDI 를 응축 환류관, 그런 다음 적절한 온도로 식히고, 일정량의 N- 메틸 -2- 피롤라돈으로 용해된 DHPA 를 넣어 일정 시간 동안 아세톤을 약간 넣어 희석하고, 삼에틸아민으로 중화하고, 빠른 휘핑에 이온수를 넣어 분산시키고, 마지막으로 아세톤을 감압증류하여 안정한 술폰산 WPU 마이크로로션을 얻는다. 술폰산 WPU 마이크로로션은 기존의 카르 복실 산 WPU 마이크로로션보다 고형함량과 표면 장력이 낮아 저온, 고온, 실온에서 안정성이 우수합니다.
산둥 대학의 왕청, 오우석, 오릴리 [4] 는 아세톤법으로 수성 폴리우레탄 로션을 준비했다. 합성공예는 다음과 같다. 전기 믹서기, 환류냉응기, 온도계, 질소 수출입이 장착된 500ml 사구 플라스크에는110 ℃진공 탈수 폴리에스테르 디올을 넣고, 60 C 에서 측정된 DMPA 아세톤 용액, 반응/ 드립 촉매제, 보온 50 ~ 90 분, NCO 함량이 이론값 (정틴아민 적정법 측정) 에 도달하면 TEA 를 넣어 소금을 만든다. 시스템에서 이소시아네이트 함량이 0.2% 미만이면 반응이 끝나고 온도가 30 C 이하로 내려간 다음 신속하게 체계에 대량의 물을 넣어 65438±0h 를 고속으로 섞는다. 체인을 다시 확장하려면 먼저 에틸렌 디아민을 넣은 다음 물을 넣는다. 마지막으로 진공 증류를 통해 저끓는 용제 (아세톤) 를 제거하여 완제품인 수성 폴리우레탄을 얻는다.
아세톤법으로 수성 폴리우레탄을 준비하는 것은 반응이 쉽고, 반복성이 좋고, 로션 입자가 쉽게 제어되며, 로션 품질이 높다는 장점이 있다. 현재 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 특히 PU 분자량이 클 경우 대량의 유기용제를 소비하고 재활용이 어렵고 공정이 복잡하며 비용이 많이 듭니다. 이것은 매우 위험하다.
. 2 프리폴리머 분산법
이 방법은 최근 몇 년 동안 발전해 왔다. 먼저 중합체에 친수성 단량체를 도입하고 이온 결합이 포함된 PU 프리폴리머를 전리하여 물에 분산시켜 프리폴리머 로션을 만든 다음, 마지막으로 수상에 디아민 확장 체인으로 PU 로션을 준비한다. 공예가 간단해서 대량의 유기용제 없이도 지화 PU 로션을 준비할 수 있지만, 저활성 지방족 이소시아네이트 위주의 특수단인 -NCO 예합체로 제한된다.
독일 바이어스의 특허 보도에 따르면, 80 C 에서 병산소화 2- 비닐-1, 4- 부탄디올과 아황산나트륨 (MW301)/KLOC-0
산시과학기술대학의 오웅호, 양, 정소란 [5] 이포론 이이소시아네이트 (IPDI), 폴리프로필렌 프로판 디올 (DMPA), 폴리아디프산 부탄디올 에스테르 폴리올 (PTAd), 사수소푸란 폴리올 (PTMG), 2 합성과정은 다음과 같다. 전기 믹서기, 환류냉응기, 온도계, 질소장치가 장착된 4 입 플라스크에는 올리고머 폴리올, IPDI, 소량의 촉매제를 넣고 질소 보호 하에 NCO 함량이 이론값에 가까워질 때까지 약 2 시간 동안 반응한다. DMPA 와 TMP 를 첨가하면 NCO 함량이 이론값에 도달할 때까지 약 2 시간 동안 계속 반응한다. 마지막으로 아세톤은 감압에서 증발한다.
중과원 두휘, 조옥화, 왕준위는 예합체분산법을 이용해 폴리카보네이트 이원올 (PCDL) 수성 폴리우레탄 (WPU) 접착제를 준비했다. 합성 방법은 다음과 같습니다: PCDL 과 술폰산 기 함유 폴리 에스테르 디올을 기계 교반기, 온도계 및 환류 응축기가 장착 된 4 포트 플라스크에 첨가하고 100 ~ 120℃ 진공 탈수에서 수분 함량이 0.5% 미만이다. 그런 다음 50 ~ 60 C 에서 측정된 이소시아네이트와 용제 아세톤을 넣고 일정 기간 보온한 후 1, 2- 디메틸산 (DMPA) 과 1, 4- 부탄디올 ( 반응액 중 -NCO 함량이 설계값과 거의 일치할 때 TEA 와 카르복실기를 첨가한 다음 증류수 유화분산을 넣고 에틸아민을 넣어 체인을 더 확장한다. 마지막으로, 아세톤을 감압하여 PCDL·WPU 로션 접착제를 얻는다.
디메틸프로피온산 (DMPA) 과 사탕수수당을 친수사슬과 교제제로 쓰촨 대학 성봉, 향령, 우건곤 [7] 의 예합체분산법을 이용하여 신발용수성 폴리우레탄 접착제를 준비했다. WBPU 의 합성공예는 탈수 폴리에틸렌 글리콜 (PEG- 1000) 과 디메틸산 프로피온산의 N- 메틸 -2- 피롤라돈 용액 (DMPA/NMP,1/ 그런 다음 이소 포론 디 이소시아네이트 (IPDI) 와 촉매 -M 을 첨가하고 질소 보호 하에서 시스템이 고르게 혼합되어 0.5h 를 반응한 후 80 C 로 가열하고 2h 를 골고루 섞은 다음 60 C 로 식힌 다음 점차적으로 1, 4- 부탄디올과 255 C 로 냉각된 폴리우레탄 프리폴리머를 트리에탄올아민 (TELA) 수용액에 넣어 전단유화를 하고, 전체 유화 과정은 얼음수조에서 진행된다. 골고루 섞은 후 삼에틸아민과 성염을 넣어 전단유화반응을 40 분 동안 지속한다. 마지막으로 진공 증류를 통해 용제를 제거하여 고체 함량이 약 50% 인 수성 폴리우레탄 로션을 얻습니다.
요약하면, 프리폴리머 혼합법에 의한 수성 폴리 우레탄의 제조 공정은 아세톤 방법보다 간단하며 유기 용매가 필요하지 않습니다. 원가가 낮아졌지만 제품 품질은 아세톤법만큼 좋지 않아 지방족 수성 폴리우레탄의 합성에만 적용된다.
2.3 용융 분산법
이것은 무용제로 수성 폴리우레탄을 준비하는 방법이다. 용융 분산법 [8] 은 이소시아네이트의 가산 중합 반응과 아미노기의 중축 합 반응이 밀접하게 결합된 것을 말한다. 먼저 친수기단을 함유한 말단 이소시아네이트 프리폴리머를 합성한 다음 과도한 우레아와 고온 (130 C) 에서 반응하여 수축이우레아를 만든 다음 포름알데히드 수용액에서 메틸화를 반응하여 고분자 폴리우레탄을 얻는다. 이런 방법은 대량의 에너지를 소비한다.
2.4 케톤 이민 및 케톤 디아 조 법
케톤이민과 케톤 연질소법 [9] 은 프리폴리머와 케톤으로 보호되는 디아민 (케톤이민체계) 또는 히드라진 (케톤연질소체계) 을 섞은 다음 물로 분산시키는 것을 말한다. 분산 과정에서, 케톤이민과 케톤연질소는 실용적인 속도로 가수 분해되어, 흩어진 중합체 입자와 반응하는 디아민 또는 히드라진을 방출하여 얻은 수성 폴리우레탄-우레아는 좋은 성능을 가지고 있다. 이런 방법으로 준비한 코팅이 좋다.
3. 결론
또한 폴리우레탄 로션의 합성법은 직접 물과 혼합법과 고체의 자발적 분산법이 있다. 위의 방법에는 각각 장단점이 있다. 아세톤법은 비교적 성숙하고, 예합체분산법은 합성공예가 간단하기 때문에 전망이 더 좋다. (윌리엄 셰익스피어, 아세톤, 아세톤, 아세톤, 아세톤, 아세톤, 아세톤, 아세톤) 수성 PU 의 발전은 나날이 새로워지고 있으며, 전반적인 발전 추세는 고성능, 저렴한 방향으로 발전하는 것이다. 외국의 각 대기업들은 모두 PU 로션 제품의 품종, 수량 및 성능을 대대적으로 발전시키고 있다. 국내 PU 로션의 R&D 수준은 상대적으로 낮으며 주로 국내 화공 기반이 약하다는 제약이 있다. 기초원료 생산과 제품 개발에 외국으로 접근하여 새로운 품종을 대대적으로 개발하여 국산 PU 로션의 생산 능력과 합성 기술 수준을 높이다.