皮革涂饰剂应用
水性高含量脂肪族聚氨酯皮革涂饰剂,可以应用在各类皮革涂饰中,又因其良好的平细度,持久而高光的亮度,使得它在开边珠、漆革涂饰中大放异彩,经过在制革厂多次试验,经滚涂的开边珠成品,检测耐曲折4万次无裂纹。另外与溶剂型光亮剂相比,操作更安全、方便、污染程度低,是一种很有潜力的新型皮革涂饰材料。
聚醚多元醇的结构对聚氨酯溶液粘度的影响
乳液的粘度除中和因素等影响以外,还与中和前反应溶液粘度有直接的关系,粘度大,中和后乳液的粘度也随之增大。因此,适当控制反应液的粘度值,尽量减少结构粘度的增加值,也是合成中应注意的一步。试验表明(如图C)在反应中其它条件不变的情况下,采用相同分子量的聚醚三元醇和聚醚二元醇做比较可看出,在相同的反应时间内,聚醚三元醇对反应溶液的粘度贡献值远大于聚醚二元醇。这些聚醚三元醇与异氰酸酯反应,成为大分子中疏水链段的一部分,而每个大分子疏水链段之间,互相紧紧靠拢,缔合在一起,形成了脆弱的分子间的“网状结构”(如图D),使反应体系在低剪切速度下,显示出高粘度。这会对反应后期中和乳化,带来与水相溶的难度,甚至产生凝胶。因此,在高含量聚氨酯合成中,应适当减少聚醚三元醇的加入量,使反应在较低粘度下进行。以最终合成出高含量、粘度较低的聚氨酯乳液。
乳化时的机械剪切作用对聚氨酯粘度的影响
合成较低含量的聚氨酯乳液,中和时机械作用的时间和强度一般对乳液的粘度没有较大的影响,而合成高含量的乳液,由于加水量少,在中和乳化时应注意调整中和工艺,适当延长中和后搅拌作用的时间,保持乳液在较长时间内受高剪切作用,这样会有效的避免树脂乳化后粘度值过高,给脱丙酮工艺带来的种种困难。经试验,在搅拌速度恒定和为零情况下,在不同的时间内做粘度值的变化量得到如图E图像,从中反映出,当剪切速度V=恒值时,随着时间推移,乳液的粘度逐渐下降,最终达到平衡状态取得了最小值(b点),当剪切速率为零时,乳液的粘度缓慢回升,但无论时间延长多久,粘度也恢复不到剪切速率为恒值的最高点(a点)这说明乳液的高触变性结构受到一定程度的破坏,分子间疏水基团的缔合也有部分得到解除。但当剪切外力取消时,乳液稠度也有一个回升过程,这种触变性能也是涂饰过程中所需要的性能,在喷涂和滚涂中,当乳液受到气流或滚涂的高剪切作用时,粘度表现为最低值,这将有利配料雾化,并促进流平,当外力作用停止时,乳液的粘度会自动升高,又表现出良好的防流挂性,并可避免重喷流浆现象的产生。总之,在保持乳液具有一定的触变性的同时,尽量通过外力机械剪切作用,降低乳液粘度值,使高含量的乳液贮存稳定,稠度不变。
乳液颗粒分散状态对聚氨酯粘度的影响
一个稳定的乳液,应是在长期重力作用下,不产生大量的沉淀物;乳液在放置过程中粘度也没有较大的变化。高含量的乳液,由于树脂含量高,颗粒间紧密堆积,接触面积增大,很容易产生“胶解”现象,最终失去流动性。在试验中,笔者对同一聚氨酯溶液分两部分,分别进行中和,乳化出不同细度的二种乳液进行比较,并实测其粘度值和粒径范围,得出如图A所示的结果。从图中可知,粒径越大,乳液的粘度越低,粒径越小,粘度越高,从乳液分散状态上看(3),在保证贮存稳定的前题下,乳液粒径越大,彼此之间还是相对有序的排列分散在水中,(图B)在受外力剪切作用时,阻力较少,粘度值较低;当乳液颗粒很小时,水溶性大分子不是以“球型”的卷曲状态存在,而是以自由伸长的低能态出现,这种自由状态在大分子之间形成了互相缠绕、盘旋、缔合、成键,造成了分子之间粒子之间的紧密相连,从而导致乳液的粘度明显升高,有时甚至在贮存中产生凝解,因此,高含量乳液的合成中,控制适中的乳液颗粒,是乳液稳定的一个前提条件。