Carboxylic hydrophilic chain extenders DMBA at DMPA.

Paunang Salita

Sa produksyon ng waterborne polyurethane, ang carboxylic acid bilang anionic hydrophilic chain extender ay isang uri ng carboxylic acid na may diol, na malawakang ginagamit para sa natatanging molekular na istraktura at mahusay na pagganap ng produkto.
Pangunahing kasama ng carboxylic acid type chain extender ang 2,2-dihydroxymethylpropionic acid (DMPA) at 2,2-dihydroxymethylbutyric acid (DMBA).Ito ay isang natatanging multifunctional blocked diol molecule na may parehong hydroxyl at carboxyl group.Pagkatapos ng neutralisasyon sa alkali, ang libreng acid group ay maaaring aktibong mapabuti ang tubig solubility o pagpapakalat ng pagganap ng dagta;Ang mga polar group ay ipinakilala upang mapabuti ang pagdirikit ng mga coatings at ang mga katangian ng pagtitina ng mga sintetikong hibla;Palakihin ang alkali solubility ng coating.Maaari itong ilapat sa water-soluble polyurethane system, water-soluble alkyd resin at polyester resin, epoxy ester coating, polyurethane elastomer at powder coating.
Maaari din itong gamitin sa mga materyales na kemikal ng balat, mga likidong kristal, mga tinta, mga additives sa pagkain at mga kemikal na pandikit, lalo na sa paggawa ng mga water emulsion polyurethane at mga ahente sa pagtatapos ng katad.Ito ay hindi lamang isang chain extender, ngunit isang mahusay na self emulsifying agent para sa polyurethane, na maaaring lubos na mapabuti ang katatagan ng polyurethane water lotion, kaya ito ay malawakang ginagamit.

Mga Bentahe Ng Paggamit ng Dihydroxymethyl Carboxylic Acid

Ang aqueous polyurethane lotion ay karaniwang nagpapakilala ng hydrophilic agent sa polyurethane molecular chain, pagkatapos ay nagne-neutralize sa alkali upang bumuo ng asin, at disperses sa deionized na tubig sa pamamagitan ng mechanical stirring upang bumuo ng polyurethane aqueous lotion.
Mayroong pangunahing tatlong uri ng hydrophilic agent na ginagamit sa waterborne polyurethane: anionic, cationic at non-ionic.Pangunahing kasama sa uri ng anionic ang: 2,2-dihydroxymethylpropionic acid, 2,2-dihydroxymethylbutyric acid, tartaric acid, butanediol sulfonate, sodium ethylenediamineethanesulfonate, glycerol at maleic anhydride;Ang uri ng cationic ay pangunahing kinabibilangan ng: methyldiethanolamine, triethanolamine, atbp;Ang hindi ionic na uri ay pangunahing kinabibilangan ng hydroxyl terminated polyethylene oxide.
Ang nilalaman ng non-ionic hydrophilic agent tulad ng polyethylene oxide ay dapat na napakataas upang maging matatag ang dispersion.Ang waterborne polyurethane resin na gawa sa hydroxyl polyoxyethylene ether bilang hydrophilic group ay may magandang electrolyte resistance, ngunit ang water resistance ng film ay napakahirap, kaya hindi ito praktikal;
Ang cationic hydrophilic agent, tulad ng ethylenediamine sodium acrylate adduct, bilang isang hydrophilic compound, ay ginagawang alkaline ang buong sistema ng reaksyon.Mayroong hindi lamang mabilis na reaksyon sa pagitan ng - NH2 group at - NCO group, kundi pati na rin ng reaksyon sa pagitan ng - NCO group at - nhcoo.Samakatuwid, ang reaksyon ay mahirap kontrolin at madaling i-gel.Bukod dito, ang handa na losyon ay may magaspang na mga particle at mahinang film-forming water resistance, kaya hindi ito magagamit sa industriya;
Ang Dihydroxymethyl carboxylic acid sa anyong anionic ay naglalaman ng dalawang pangkat ng hydroxyl at gumaganap din bilang isang chain extender.Ang dalawahang papel na ito ay nagpapakita ng mahusay na mga pakinabang sa paghahanda ng self emulsifying Pu lotion.Sa panahon ng synthesis ng carbamate, ginagawa nitong acidic ang sistema ng reaksyon.Sa ilalim ng acidic na mga kondisyon, ang reaksyon sa pagitan ng - NCO at - Oh ay banayad, habang - nhcoo - ay hindi nakikilahok sa reaksyon at hindi magiging sanhi ng gel.Bilang karagdagan, ang dimethylol carboxylic acid ay gumaganap din bilang isang chain extender, upang ang hydrophilic group (ibig sabihin, carboxyl group) ay matatagpuan sa macromolecular chain segment.Gamit ang tertiary amine bilang neutralizing agent, maaaring maghanda ng aqueous polyurethane resin na may mahusay na katatagan at mahusay na film-forming water at solvent resistance.Ang dihydroxymethyl carboxylic acid ay ang pinakamahusay na hydrophilic compound na malawakang ginagamit sa paghahanda ng waterborne polyurethane resin.

2,2-Dihydroxymethylpropionic Acid (DMPA) At 2,2-Dihydroxymethylbutyric Acid (DMBA)

Kabilang sa dalawang uri ng Dihydroxymethyl carboxylic acid, ang 2,2-dihydroxymethyl propionic acid ay matagal nang ginagamit at ito ay isang hydrophilic chain extender na malawakang ginagamit sa kasalukuyan.Bagaman ito ay may maraming mga pakinabang, mayroon din itong maraming mga disadvantages, pangunahin dahil sa mataas na punto ng pagkatunaw nito (180-185 ℃), na mahirap init at matunaw, na nangangailangan ng pagdaragdag ng mga organikong solvent tulad ng N-methylpyrrolidone (NMP), n N-dimethylamide (DMF), acetone, atbp., habang ang NMP ay may mataas na boiling point, na mahirap alisin pagkatapos maghanda ng APU.Bukod dito, ang DMPA ay may maliit na solubility sa acetone, at isang malaking halaga ng acetone ang kailangang idagdag sa proseso ng synthesis.Ang proseso ng pag-alis ng ketone ay hindi lamang nag-aaksaya ng enerhiya ngunit nagdudulot din ng mga panganib sa kaligtasan.Samakatuwid, ang paggamit ng 2,2-dihydroxymethylpropionic acid ay hindi lamang mataas sa pagkonsumo ng enerhiya, ngunit madaling maging sanhi ng mga organic residues sa produkto.
Kung ikukumpara sa 2,2-dihydroxymethyl propionic acid, ang 2,2-dihydroxymethyl butyric acid ay may mga sumusunod na pakinabang:
1. Ito ay may mas mahusay na solubility sa mga organic solvents.Ang sumusunod na talahanayan ay nagpapakita ng solubility data ng DMBA at DMPA sa iba't ibang temperatura at solvents;
Data ng solubility ng DMBA at DMPA sa iba't ibang temperatura at solvents:

Solubility: unit: g / 100g solvent
Solubility sa tubig: 48% para sa DMBA at 12% para sa DMPA.

2. Mataas na rate ng reaksyon, mabilis na bilis ng reaksyon at mababang temperatura ng reaksyon.Halimbawa, ang oras ng reaksyon para sa synthesizing polyurethane prepolymer ay maikli, sa pangkalahatan ay 50-60 minuto lamang, habang ang DMPA ay tumatagal ng 150-180 minuto;
3. Ito ay ginagamit para sa waterborne polyurethane lotion na may mas pinong laki ng butil at makitid na pamamahagi;
4. Mababang punto ng pagkatunaw, 108-114 ℃;
5. Ang pagkakaiba-iba ng mga formula ay maaaring mabawasan ang paggamit ng mga solvents, kaya binabawasan ang halaga ng solvents at waste liquid treatment;
6. Maaari itong magamit upang maghanda ng ganap na walang solvent na polyurethane at polyester system;
Sa aktwal na proseso ng synthesis, hindi nito kailangang ubusin ang anumang solvent.Ang losyon na ginawa ay may mahusay na pagganap at mahusay na mga mekanikal na katangian ng pelikula, na hindi lamang nagpapaikli sa oras ng reaksyon, binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya, ngunit nakakatipid din ng enerhiya.Samakatuwid, ang 2,2-dihydroxymethyl butyric acid ay ang pinakakilalang hydrophilic compound.