โพลียูรีเทนในน้ำ: วัตถุดิบที่ใช้กันทั่วไปและวิธีการสังเคราะห์ในการเตรียมการ!

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของโพลียูรีเทนสูตรน้ำในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเภทของวัตถุดิบโพลียูรีเทนแบบน้ำมีมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากการสังเคราะห์และลักษณะทางเทคนิคของโพลียูรีเทนสูตรน้ำ ยังคงมีความแตกต่างบางประการระหว่างวัตถุดิบที่ใช้สำหรับโพลียูรีเทนสูตรน้ำและโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ จากการวิเคราะห์วรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง มีวัตถุดิบสามประเภทที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมโพลียูรีเทนในน้ำ

หนึ่ง: พอลิเมอร์โพลิออล
โพลีออลโพลีออลที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมโพลียูรีเทนแบบน้ำส่วนใหญ่เป็นโพลีอีเทอร์ไดออลและโพลีเอสเตอร์ไดออล นอกจากนี้ ยังมีโพลีออลโพลีออล เช่น พอลิอีเทอร์ ไตรออล โพลิออลโพลีเอสเตอร์ที่มีกิ่งต่ำ และโพลีคาร์บอเนตไดออล .
1) อิมัลชันโพลียูรีเทนชนิด Polyether ในน้ำมีลักษณะความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำที่ดีและทนต่อการไฮโดรไลซิสได้ดี โพลิออกซีโพรพิลีนไกลคอล (PPG) เป็นโพลิออกซีโพรพิลีนไกลคอล (PPG) ที่ใช้กันทั่วไป และราคาของมันต่ำกว่าโพลีเอสเตอร์ไกลคอล ข้อเสียคือการยึดเกาะต่ำและคุณสมบัติทางกลต่ำ ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานการย่อยสลายของอิมัลชันโพลียูรีเทนแบบน้ำที่ทำจากอีเทอร์ไกลคอล polytetrahydrofuran จะดีกว่า แต่ราคาสูงและโพลียูรีเทนอิมัลชันน้ำที่ใช้ polytetrahydrofurandiol การยึดเกาะกับพื้นผิวไม่เหมาะซึ่งยังจำกัดการใช้อย่างแพร่หลาย
2) อิมัลชันโพลียูรีเทนสูตรน้ำโพลีเอสเตอร์มีความแข็งแรงสูงและการยึดเกาะที่ดี แต่เนื่องจากความทนทานต่อการย่อยสลายของโพลีเอสเตอร์เองนั้นแย่กว่าโพลิอีเทอร์ โพลียูรีเทนสูตรน้ำโพลีเอสเตอร์ที่เตรียมจากวัตถุดิบทั่วไปจึงมีระยะเวลาการจัดเก็บที่ค่อนข้างคงที่ สั้น.

สอง: ไดไอโซไซยาเนต
ไดไอโซไซยาเนตที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมโพลียูรีเทนอิมัลชันในน้ำ ได้แก่ อะโรมาติกไดไอโซไซยาเนต: TDI, MDI เป็นต้น มีอะลิฟาติกและอะลิไซคลิกไดไอโซไซยาเนต: IPDI, HDI, H12MDI ฯลฯ อิมัลชันที่ทำจากน้ำโพลียูรีเทนมีความทนทานต่อการสลายตัวที่สูงกว่าที่ทำมาจากอะโรมาติกไดไอโซไซยาเนต ดังนั้นผลิตภัณฑ์โพลียูรีเทนในน้ำจึงมีความคงตัวในการจัดเก็บที่ดี

สาม: ตัวขยายโซ่
ตัวขยายโซ่มีสองประเภทที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมโพลียูรีเทนในน้ำ:
1) 1,4-บิวเทนไดออล, เอทิลีนไกลคอล, ไดเอทิลีนไกลคอล, เฮกเซนไดออล, เอทิลีนไดเอมีน, ไดเอทิลีนไตรเอมีน, ฯลฯ ;
2) Hydrophilic chain extender: dimethylol propionic acid (DMPA), dimethylol butyric acid (DMBA), dihydroxy half ester เป็นต้น

สี่: วิธีการสังเคราะห์โพลียูรีเทนแบบน้ำ
1. วิธีการแก้ปัญหา (เรียกอีกอย่างว่าวิธีอะซิโตน)
ละลายพรีพอลิเมอร์ที่สิ้นสุดกลุ่มไอโซไซยาเนตในตัวทำละลายที่มีจุดเดือดต่ำที่ผสมกับน้ำได้ (อะซิโตนเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด ดังนั้นวิธีนี้จึงเรียกว่าวิธีอะซิโตน) และทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่มีหมู่ฟังก์ชันที่ชอบน้ำเพื่อ เกิดเป็นโพลียูรีเทนไอโอโนเมอร์ น้ำถูกเติมและกวนเพื่อให้เกิดการถ่ายโอนเฟส และอะซิโตนจะถูกนำกลับคืนมาโดยการกลั่นเพื่อให้ได้อิมัลชันโพลียูรีเทนแบบน้ำ
2. วิธีการกระจายตัวของพรีพอลิเมอร์
ขั้นตอนแรกในกระบวนการคือการสังเคราะห์พรีพอลิเมอร์ที่มีพื้นฐานเป็น NCO ก่อน จากนั้นจึงปลูกฝังกลุ่มไอออนิกเพื่อทำให้เป็นโอลิโกเมอร์ที่เป็นไอออน จากนั้นเติมน้ำเพื่อกวนอย่างแรงด้วยความเร็วสูง ในเวลานี้ การก่อตัวของการกระจายตัวในน้ำของโพลียูรีเทนพรีพอลิเมอร์และปฏิกิริยาการต่อสายโซ่ของกลุ่มขั้ว -NCO ที่มีน้ำเกิดขึ้นพร้อมกัน การเพิ่มไดเอมีนเป็นตัวขยายสายโซ่สามารถลดความน่าจะเป็นที่ -NCO ทำปฏิกิริยากับน้ำ เพื่อให้เกิดการกระจายตัวของน้ำในขั้นสุดท้ายของโพลียูรีเทน-ยูเรีย
3. วิธีการกระจายตัวแบบละลาย
โพลีเอสเตอร์หรือโพลิอีเทอร์ไดออล เอมีนระดับอุดมศึกษา และไอโซไซยาเนตถูกเตรียมในสถานะหลอมเหลวเพื่อเตรียมพรีพอลิเมอร์ และยูเรียส่วนเกินจะถูกใช้เพื่อยุติการก่อตัวของไอโอโนเมอร์ไบยูเร็ตที่ชอบน้ำ แล้วกระจายตัวในสารละลายฟอร์มัลดีไฮด์เพื่อสร้างไฮดรอกซิล ปฏิกิริยาเมทิลเลชันจะสร้างเมทิลออล บิส-ไบยูเร็ต โพลียูรีเทนโอลิโกเมอร์ ซึ่งสามารถเจือจางด้วยน้ำเพื่อให้ได้โพลียูรีเทนไบยูเรตอิมัลชัน ปฏิกิริยาของวิธีนี้ง่ายต่อการควบคุม และสามารถรับอิมัลชันการกระจายตัวที่มีอนุภาคละเอียดและสม่ำเสมอได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์กวนผสมความเร็วสูงที่มีความเร็วสูง




กาวสูตรน้ำสำหรับเคลือบบนรองเท้า