水性聚氨酯分散体外部因素对粒径的影响

1. 分散方法对粒径的影响

      聚氨酯与水混合分散有 3 种方式，水添加到预聚体中，预聚体添加在水中，预聚体与水按比例连续瞬间混合。对于混合方式研究较少，一直还未获得其混合方式对分散体粒径的影响报道。研究及普遍工业应用的是水添加到预聚体的混合方式，但也有采用预聚体添加到水中的混合方式。根据文献报道通常是水添加到预聚体中的混合方式可以获得更细粒径的分散体。工业上也极少采用预聚体添加到水中的混合分散方式。

2. 中和方式对粒径的影响

      对于羧酸型水性聚氨酯分散体而言，中和方式对水性聚氨酯分散体的粒径和性能都会产生影响。中和方式可以采用预中和，在分散前将中和剂加入聚氨酯预聚体溶液中，中和反应完成后加水分散；也可以采用后中和，将中和剂添加在用于分散的水中，分散和中和同时进行。

      测定预中和及后中和获得的分散体粒径及分散体性能，发现预中和获得的分散体粒径为 84nm，而后中和获得的分散体粒径为 104 nm，预中和获得的分散体的性能也好于后中和获得的分散体。这就是工业上几乎无人采用后中和工艺的原因。

3. 水添加速度对分散体粒径的影响

      测定水的添加速度对分散体粒径的影响，发现水的添加速度越慢获得的分散体粒径越小分散体黏度越大，表 1 为其实验结果。还发现水的添加速度越快，获得的分散体粒径分布越宽。

4. 预聚体分散工艺扩链剂的添加方式对分散体粒径的影响

      所谓的预聚体分散工艺是指将端异氰酸酯离子体分散在水中，而后添加高活性的多胺化合物在分散状态下使端异氰酸酯预聚体扩链形成高相对分子质量的聚合物分散体。多胺扩链剂可以在分散后添加，将这种工艺称为后扩链；也可以将多胺扩链剂添加在用于分散的水中，分散和添加扩链剂同时进行，称之为同步扩链。表 2 为 Harjunalanen 采用后扩链及同步扩链获得的聚氨酯分散体粒径及性能比较。从表 2 可以看出同步扩链获得的分散体粒径更细同时分散体性能更优。

5. 分散时预聚体温度对粒径的影响

      预聚体温度分别为 20 ℃、40 ℃和 60 ℃时获得的分散体粒径见表 3。从表 3 可以看出预聚体温度对分散体粒径几乎没有影响。