Page 39 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

工艺与设备 康永·超支化水性聚氨酯的合成及其性能研究

超支化水性聚氨酯的合成及其性能研究

康永
( 榆林市瀚霆化工技术开发有限公司，陕西 榆林 718100)

摘要 ： 超支化聚合物是一种具有低黏度、多反应活性官能团的材料，适合作为反应性树脂，特别是水性聚氨酯树脂及其它树
脂的改性。由于其黏度小，末端官能团多，可通过物理共混或化学聚合改善某些树脂的性能，以获得更优越的膜性能。所以发展
超支化的水性聚氨酯也是水性聚氨酯的发展方向之一。本文合成了超支化水性聚氨酯，对产品进行了溶解性，分子量和支化度的
测试，研究了产品的涂膜方面性能。
关键词 ： 超支化 ；水性聚氨酯 ；分子量 ；溶解性 ；支化度
中图分类号 ： TQ323.3 文章编号 ： 1009-797X(2019)14-0021-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.14.005

超支化的概念最初由 Flory 在 1952 年提出的，只 B
B B
要单体是 AB x (X ≥ 2) 型的，A、B 均为有反应活性的 B B
官能团，就能产生超支化结构 [1] 。在这种结构中，链 B
B
增长发生在两种不同的官能团之间，而无需另加保护 B
步骤 [3] 。 B B
高度支化聚合物可分为两类 : 树枝状大分子 B B B
(Dendrimer) [2] 和超支化聚合物 (Hyperbranched B B B
[3]
Polymer) 。树枝状大分子由多官能团的核和 AB X 图 1 树枝状大分子
（X ≥ 2，A、B 均为有反应活性的官能团）单体聚合 B B
B B
而成，每一层称为一代反应。严格来说，树枝状大分 B B B B
子是具有严格的几何对称的，在几次反应之后有可能 B B
形成一种类似球形的外观。树枝状大分子具有 “ 完美 ” A B B B B B
B B
支化的规整结构，每一个重复单元中至少含有一个支 B
化点，分子量分布均匀，整个分子中只有支化结构和 B B B
终端基团，不存在线性结构，如图 1 所示。在每一步 图 2 超支化聚合物
反应时，树枝状大分子均需要特别的保护措施。如果
甲苯二异氰酸酯 分析级，无锡市展望化工试剂有
对每一步反应不加控制，则会得到多分散性的超支化
限公司 ；二正丁胺 分析级，沈阳化学试剂厂 ； N,N-
聚合物。超支化聚合物没有树枝大分子那样严格的几
二甲基甲酰胺 分析级，成都科龙化工试剂厂 ；二羟甲
何外形，分子中存在线性结构、支化结构和终端基团，
基丙酸 (DMPA) 分析级， 国药集团化学试剂有限责任
分子量分布较宽，整个分子并不完全对称，如图 2 所示。
公司 ；二乙醇胺 分析级，济南元素化工有限公司 ；聚
通过上面的比较，可以知道超支化聚合物是一种没有
丙烯二醇 分析级，南京化学试剂股份有限公司 ；丙酮
严格几何外形的高度支化的聚合物。
化学纯，上海中一化工有限公司 ；无水乙醇 化学纯，
本 文 是 建 立 在 一 定 研 究 成 果 的 基 础 上 做 的 [4~5] 。
无锡市展望化工试剂有限公司 ； 盐酸 分析级，陕西金
所不同的是，我们为了改善产品的柔韧性、光泽度以
泰氯碱化工有限公司 ；无水碳酸钠 分析级，天津元力
及溶解性等，加入了聚丙二醇 (PPG-400) 进行扩链。

作者简介 ：康永 (1981-)，男，博士，工程师。现从事复
1 实验部分 合材料研究工作。
1.1 原料 收稿日期 ：2019-03-08

年
2019 第 45 卷 ·21·