皮革涂飾劑應用
水性高含量脂肪族聚氨酯皮革涂飾劑,可以應用在各類皮革涂飾中,又因其良好的平細度,持久而高光的亮度,使得它在開邊珠、漆革涂飾中大放異彩,經過在制革廠多次試驗,經滾涂的開邊珠成品,檢測耐曲折4萬次無裂紋。另外與溶劑型光亮劑相比,操作更安全、方便、污染程度低,是一種很有潛力的新型皮革涂飾材料。
聚醚多元醇的結構對聚氨酯溶液粘度的影響
乳液的粘度除中和因素等影響以外,還與中和前反應溶液粘度有直接的關系,粘度大,中和后乳液的粘度也隨之增大。因此,適當控制反應液的粘度值,盡量減少結構粘度的增加值,也是合成中應注意的一步。試驗表明(如圖C)在反應中其它條件不變的情況下,采用相同分子量的聚醚三元醇和聚醚二元醇做比較可看出,在相同的反應時間內,聚醚三元醇對反應溶液的粘度貢獻值遠大于聚醚二元醇。這些聚醚三元醇與異氰酸酯反應,成為大分子中疏水鏈段的一部分,而每個大分子疏水鏈段之間,互相緊緊靠攏,締合在一起,形成了脆弱的分子間的“網狀結構”(如圖D),使反應體系在低剪切速度下,顯示出高粘度。這會對反應后期中和乳化,帶來與水相溶的難度,甚至產生凝膠。因此,在高含量聚氨酯合成中,應適當減少聚醚三元醇的加入量,使反應在較低粘度下進行。以最終合成出高含量、粘度較低的聚氨酯乳液。
乳化時的機械剪切作用對聚氨酯粘度的影響
合成較低含量的聚氨酯乳液,中和時機械作用的時間和強度一般對乳液的粘度沒有較大的影響,而合成高含量的乳液,由于加水量少,在中和乳化時應注意調整中和工藝,適當延長中和后攪拌作用的時間,保持乳液在較長時間內受高剪切作用,這樣會有效的避免樹脂乳化后粘度值過高,給脫丙酮工藝帶來的種種困難。經試驗,在攪拌速度恒定和為零情況下,在不同的時間內做粘度值的變化量得到如圖E圖像,從中反映出,當剪切速度V=恒值時,隨著時間推移,乳液的粘度逐漸下降,最終達到平衡狀態取得了最小值(b點),當剪切速率為零時,乳液的粘度緩慢回升,但無論時間延長多久,粘度也恢復不到剪切速率為恒值的最高點(a點)這說明乳液的高觸變性結構受到一定程度的破壞,分子間疏水基團的締合也有部分得到解除。但當剪切外力取消時,乳液稠度也有一個回升過程,這種觸變性能也是涂飾過程中所需要的性能,在噴涂和滾涂中,當乳液受到氣流或滾涂的高剪切作用時,粘度表現為最低值,這將有利配料霧化,并促進流平,當外力作用停止時,乳液的粘度會自動升高,又表現出良好的防流掛性,并可避免重噴流漿現象的產生??傊?,在保持乳液具有一定的觸變性的同時,盡量通過外力機械剪切作用,降低乳液粘度值,使高含量的乳液貯存穩定,稠度不變。
乳液顆粒分散狀態對聚氨酯粘度的影響
一個穩定的乳液,應是在長期重力作用下,不產生大量的沉淀物;乳液在放置過程中粘度也沒有較大的變化。高含量的乳液,由于樹脂含量高,顆粒間緊密堆積,接觸面積增大,很容易產生“膠解”現象,最終失去流動性。在試驗中,筆者對同一聚氨酯溶液分兩部分,分別進行中和,乳化出不同細度的二種乳液進行比較,并實測其粘度值和粒徑范圍,得出如圖A所示的結果。從圖中可知,粒徑越大,乳液的粘度越低,粒徑越小,粘度越高,從乳液分散狀態上看(3),在保證貯存穩定的前題下,乳液粒徑越大,彼此之間還是相對有序的排列分散在水中,(圖B)在受外力剪切作用時,阻力較少,粘度值較低;當乳液顆粒很小時,水溶性大分子不是以“球型”的卷曲狀態存在,而是以自由伸長的低能態出現,這種自由狀態在大分子之間形成了互相纏繞、盤旋、締合、成鍵,造成了分子之間粒子之間的緊密相連,從而導致乳液的粘度明顯升高,有時甚至在貯存中產生凝解,因此,高含量乳液的合成中,控制適中的乳液顆粒,是乳液穩定的一個前提條件。