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双组分水性聚氨酯涂料具有溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性聚氨酯涂料低VOC值的双重特点,是近十年来各国研究的热点。它由含羟基的水性多元醇组分和含异氰酸酯基的多异氰酸酯组分组成。本文研究目的是制备出聚氨酯多元醇水分散体,重点讨论水分散体结构与性能之间的关系。 采用预聚体法制备出聚氨酯多元醇水分散体,并对其结构进行了表征。研究了水分散体的粒径大小、粒径分布及其影响因素;讨论了水分散体的流变学性能及其影响因素;并分析了粒径大小及分布与流变学性能之间的关系。结果表明:随着亲水扩链剂DMPA含量增大,粒径变小,粒径分布变窄,分散稳定性好;体系粘度升高,特性粘度呈上升趋势。随着[NCO]/[OH]比值增大,粒径变大,粒径分布变宽,分散稳定性差;体系粘度降低,特性粘度变小。采用几种扩链剂制备的分散液稳定性均较好;随着一缩二乙二醇用量增加,体系粘度逐渐增大;随着1,4-丁二醇用量增加,体系粘度有所降低。另外,预聚体法适宜在偏碱性条件下进行,PH值小于8时,随着PH值增大,粒径迅速减小;当PH大于8时,随着PH增大,粒径变化不大:随着PH值升高,体系比浓粘度逐渐加大。 采用一步法制备出聚氨酯多元醇水分散体,对其结构进行了表征;研究了水分散体的粒径大小、粒径分布及其影响因素。结果表明:DMPA含量增大,粒径变小,粒径分布变窄,分散更稳定。且同样条件下采用307110聚酯二醇制备的水分散体比用308110聚酯二醇制备出的分散体粒径更小。随着[NCO]/[OH]比值增大,水分散体粒径先变小后变大,粒径分布先变窄后变宽;[NCO]/[OH]比值取0.9左右粒径最小,分散性最好。不同碱性物质起到的中和作用有所差异,NaOH和NH3·H2O作中和剂时制备的聚氨酯多元醇水分散体胶粒较大,稳定性差,采用TEA中和剂水分散体外观好,分散稳定。建议采用TEA作中和剂。 在预聚体法和一步法制备的聚氨酯多元醇水分散体中,DMPA含量对粒径大小及分布的影响是一致的,但[NCO]/[OH]比值的影响却不尽相同。