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水性聚氨酯常用交联剂(多异氰酸酯类/氮丙啶类/聚碳化二亚胺类固化剂)

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2019/4/10 浏览次数：

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外交联方法相当于双组份体系，即在使用之前添加交联剂组份于水性聚氨酯主剂中，在成膜过程中或成膜后加热时，产生化学反应，形成交联的胶膜。与内交联法相比，所得乳液性能好，并且可以根据不同的交联剂品种和用量，调节胶膜的性能，缺点是使用前需配置，且有适用期限制。下面介绍几款常见的交联剂体系：

多异氰酸酯交联剂/固化剂：

用于水性聚氨酯的异氰酸酯交联剂有疏水性和亲水性两类。疏水性异氰酸酯如HDI三聚体、IDI三聚体、IPDI三聚体添加到水性聚氨酯中，必须在高剪切力下分散。而经亲水改性的脂肪族多异氰酸酯在水中分散比较容易，采用机械混合可是多异氰酸酯分散更均匀。这种可水分散的多异氰酸酯已经成为水性聚氨酯的主要交联剂，用作双组份水性聚氨酯涂料、胶黏剂等的室温交联组份。可分散多异氰酸酯交联剂产品以脂肪族为主，因为脂肪族多异氰酸酯遇水反应很慢，留有活性NCO在成膜过程中与胶膜中羟基反应。这些多异氰酸酯交联剂一般是100%不挥发分的液体多异氰酸酯产品，少数是多异氰酸酯的有机溶液，溶剂有乙酸丁酯、二丙二醇双甲醚等。

一般添加量在1%-5%，4-6小时适用期，添加过多会导致胶膜偏硬，需密封存储。

氮丙啶交联剂/固化剂：

氮丙啶（氮杂环丙烷）在室温下能与羧基和羟基反应，具有多个氮丙啶环的化合物适合于作为羧酸型水性聚氨酯交联剂，主要提升耐水性能。国内外都有此类产品。它加到水性聚氨酯中，主要与羧基进行反应，一般应该在24小时内用完。其在酸性条件下还能自聚。一般用量1%-4%。但氮丙啶化合物有毒，有氨臭味，价格高。在碱性条件下比较稳定，有人研究认为，把氮丙啶加入到碱性乳液中组成内交联体系，可通过控制乳液的pH值进行交联。

聚碳化二亚胺交联剂/固化剂：

聚碳化二亚胺交联剂是一种微黄色透明液体，能够提高对于特殊底材的附着力。聚碳化二亚胺可作为羧酸型水性聚氨酯等的常温交联，可再pu乳液中稳定存在，其交联反应是由酸催化进行。涂膜在干燥过程中由于水及中和剂的挥发，使胶膜中的pH值下降，为交联反应的发生提供条件。用量一般5%-10%，也有更少，适用期12小时左右。它与氮丙啶交联剂相比不影响黄变性。普通的碳化二亚胺类交联剂在水中难分散，可采用PEG改性，使之易于分散。

还有环氧化合物类、环氧硅烷类、N-羟甲基化合物类、多元胺类等交联剂，这里就不一一叙述了。

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