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影響水性聚氨酯粒徑的因素

2023-07-11 10:53

1、親水成分
乳化時相同剪切力情況下，親水性成分越多，則乳液的粒徑越細(xì)，甚至完全溶于水，形成膠體溶液。

對于線型PU，親水性基團(tuán)的含量增加，一方面，導(dǎo)致親水性增強(qiáng)，使粒徑減??；另一方面，總離子濃度的增加，導(dǎo)致總雙電層厚度的增加和離子流體動力學(xué)體積的增加，這會使得粒徑變大。此外，由于親水性的變大而產(chǎn)生的顆粒水膨脹性能也能使粒徑明顯變大。在親水性較低時，親水基團(tuán)含量的增加導(dǎo)致親水性增強(qiáng)，使粒徑減小是主要原因；親水性含量較高時，雙電層厚度增加和水溶脹性因素部分削弱前者作用，從而乳液粒徑變化比較緩慢。

2、交聯(lián)度
交聯(lián)程度較小時，乳液粒徑受到交聯(lián)度的影響不大，但隨著交聯(lián)程度的進(jìn)一步變大，粒徑急劇變大，這可能是交聯(lián)度限制了親水基團(tuán)向表面的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的。

3、軟段
軟段分子量變大，粒徑減小。一般認(rèn)為隨分子量變大，軟段柔順性變大，從而改善了乳膠離子變形性，使液體黏度降低，有利于分散相的破碎。

4、剪切力
攪拌越激烈，即把聚氨酯預(yù)聚體或其溶液“剁碎”使之分散于水中的剪切力越大，則乳液的顆粒越細(xì)，乳液的各項(xiàng)性能越好。

5、R值（配方中NCO/OH的摩爾比）
R值小時，殘余的異氰酸根少，乳化時水參與擴(kuò)鏈生成的脲鍵少，預(yù)聚體分子量大，黏度大，乳化相轉(zhuǎn)化不易，所得乳液黏度也相對大一些，且由于脲鍵含量少，乳化過程反應(yīng)溫和，乳液粒徑小，乳液較透明。R值大時，水與異氰酸酯反應(yīng)劇烈，所得乳液粒徑大，乳液外觀顯白色，穩(wěn)定期較短。從力學(xué)性能比較，R值大時，預(yù)聚體分子量小，水分子擴(kuò)鏈的反應(yīng)規(guī)整性差，最終成品的分子量小，脲鍵含量多，成膜較硬，但脆性大，伸長率很小。

6、中和度
隨中和度的增加，乳液外觀由乳白不透明變成藍(lán)色半透明乳液到透明乳液。因?yàn)殡S著中和度變大，聚氨酯的親水性增加，乳液粒徑變小，乳液外觀變透，但過量的中和會提高黏度體系，不利施工。（乳液粒徑越大，黏度越低）