Ningbo Paint and Coating Industry Association
乳液穩定性是聚氨酯乳液的首要性能,即規定在一定儲放期限內不出現沉淀變質,室內溫度儲放最少1a之上。熵排斥理論可以說明非離子型乳液的穩定性,水合作用還可以提高分散體的穩定性。有些人對比了兩種親水擴鏈劑如二羥甲基丙酸(DMPA)和N,N-二羥乙基鄰苯甲酸酰胺合成乳液的穩定性,覺得擴鏈劑的酸性是主要影響要素。
對陰離子型PU乳液的穩定性研究發現:DMPA使用量超過0.22mol/kg時,就可制取室內溫度存儲穩定期超過1a、急性熱穩定期超過60的穩定乳液。國內專家學者探討了離子基團的濃度與乳液穩定性的關系,發覺伴隨著離子基團的減少,PU分散體的外觀由透明溶液過渡到半透明→半透明藍光乳液→白色乳液→不穩定乳液。換句話說,隨離子基團濃度的增高,乳液的穩定性隨之提升。但是隨著離子基團濃度的提升,乳液涂膜的親水性也在不斷增加,涂膜耐水性下降,因而乳液的穩定性與耐水性應協調一致。
干擾乳液存儲穩定性有兩種關鍵因素:聚氨酯微粒的粒徑及聚氨酯的耐水解性。
粒徑及其對性能的影響前已經說過。若要知道粒徑的影響,可以通過離心加速沉降試驗模擬存儲穩定性。通常是在離心機中以3000r/min轉速離心沉降15min后,若無沉淀,可以理解為有6個月的存儲穩定期。
若聚氨酯耐水性差,則可以在存儲過程緩慢降解,造成羧基,降低H值,使乳液凝聚。可以通過加熱加速試驗模擬長期耐水解性能。
乳液的穩定性與中和度關系也非常大。曾有些人以TDI、N210、DMPA為基本原料,三乙胺作中和劑,用丙酮法合成了水性聚氨酯乳液。探討了三乙胺使用量對水性聚氨酯乳液性能的影響。發覺:三乙胺使用量提升,乳液粒徑減小,黏度增大,有益于乳液穩定。當中和度增大到100%時,DMPA中的—COOH才完全中和成鹽,造成離子中心,起到穩定乳液的作用。主要是因為隨著中和度的提升,分子中—COO陰離子的活性中心數增多,使分子鏈的親水性提升,減弱了分子鏈的相互纏結,提升了水對聚合物的水化作用,使乳膠粒子增多,粒徑減小,表現出了較好的分散性。
冷凍穩定性同樣是在實際應用中考慮到的一個因素。在存儲過程應避免凍結和長期高溫。酸性物質及多價金屬離子會讓陰離子型聚氨酯乳液造成凝聚,干擾乳液存儲穩定性;陽離子型應避免堿影響其穩定性。
來源:水性大平臺