水性ポリウレタンの原料

水性ポリウレタンを製造するための原材料は次のとおりです。

（1）オリゴマーポリオール：ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルトリオール、ポリブタジエンジオール、アクリレートポリオールなど水性ポリウレタン接着剤の調製に一般的に使用されるオリゴマーポリオールは、一般にポリエーテルジオールとポリエステルジオールであり、場合によってはポリエーテルトリオール、低分岐ポリエステルです。ポリオール、ポリカーボネートジオール、その他の少量のオリゴマーポリオールが使用されています。ポリエーテルポリウレタンは、低温での柔軟性と耐水性に優れており、一般的に使用されている酸化ポリプロピレングリコール（PPG）の価格はポリエステルグリコールよりも低くなっています。そのため、中国での水性ポリウレタンの開発では、主にポリプロピレンオキシドグリコールを主なオリゴマーポリオール原料として使用しています。ポリテトラヒドロフランエーテルジオールから調製されたポリウレタンは、優れた機械的強度と耐加水分解性を備えていますが、価格が高いため、幅広い用途が制限されます。

ポリエステルポリウレタンは強度が高く、密着性に優れていますが、ポリエステル自体の耐加水分解性がポリエーテルよりも悪いため、一般的な原料から作られた水性ポリエステルポリウレタンは貯蔵安定期間が短くなりますが、水性ポリウレタンの耐加水分解性は耐加水分解性ポリエステルポリオールを使用することで接着性を向上させることができます。海外のポリウレタンエマルジョン接着剤やコーティングの主流製品はポリエステルタイプです。脂肪族不規則構造ポリエステルの柔軟性も優れています。規則的な構造の結晶性ポリエステルジオールによって調製された一液型ポリウレタンエマルジョン接着剤は、熱活性化結合後の初期強度が高くなります。芳香族ポリエステルポリオールから作られた水性ポリウレタンは、金属、RETなどの材料への高い接着性と強い凝集力を持っています。

ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリブタジエンジオール、アクリレートポリオールなどの他のオリゴマージオールは、水性ポリウレタン接着剤の調製に使用できます。ポリカーボネートタイプのポリウレタンは、優れた耐加水分解性、耐候性、耐熱性、および容易な結晶化を備えています。価格が高いため、幅広い用途が制限されています。

（2）イソシアネート：TDI、MDI、IPDI、HDIなどポリウレタンエマルジョンの調製に一般的に使用されるジイソシアネートには、TDIやMDIなどの芳香族ジイソシアネート、TDI、MDI、HDIなどの脂肪族および脂肪族ジイソシアネートが含まれます。脂肪族または脂肪族ジイソシアネートは、芳香族ジイソシアネートから製造されるものよりも耐加水分解性が優れているため、水性ポリウレタン製品は貯蔵安定性が優れています。外国の高品質ポリエステルベースの水性ポリウレタンは、一般に脂肪族または脂肪族イソシアネート原料から製造されます。しかし、中国の原材料の種類と価格に制限されており、それらのほとんどはジイソシアネート原料としてTDIのみを使用しています。ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートは、ビニルポリウレタンエマルジョンとイソシアネートエマルジョンの調製に一般的に使用されています。

（3）鎖延長剤：1、4-ブタンジオール、エチレングリコール、ヘキサンジオール、エチレンジアミンなど鎖延長剤は、水性ポリウレタンの調製によく使用され、その中でさまざまな疎水性鎖延長剤をイオン性基とともに導入することができます。これらの特殊な鎖延長剤に加えて、1,4-ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどの鎖延長剤がよく使用されます。アミンとイソシアネートの反応活性は水よりも高いため、ジアミン鎖延長剤は、水に混合するか、ケトンイミンにすることができ、鎖延長反応は、乳化および分散と同時に行うことができます。

（4）水：蒸留水、脱イオン水。水は水性ポリウレタン接着剤の主な媒体です。水道水中のCa2などの不純物が陰イオン性水性ポリウレタンの安定性に及ぼす影響を防ぐために、水性ポリウレタン接着剤の調製に使用される水は、一般に蒸留水または脱イオン水です。

水は、水性ポリウレタンの合成の重要な原料でもあります。現在、水性ポリウレタンの合成にはプレポリマー法が主な方法です。ポリウレタンプレポリマーが水に分散すると、水も鎖延長に関与します。実際、水またはジアミンの鎖延長のため、ほとんどの水性ポリウレタンはポリウレタン-尿素エマルジョン（分散）です。ポリウレタン-尿素は純粋なポリウレタンよりも凝集力と接着性が高く、尿素結合の耐水性はアンモニアエステル結合よりも優れています。

（5）疎水性鎖延長剤：ジヒドロキシメチルプロピオン酸（DMPA）、ジヒドロキシルセミエステル、エチレンジアミンエテスルホン酸ナトリウム、ジエチレントリアミンなど親水性鎖延長剤は、親水性基を導入するものです。このタイプの鎖延長剤は、使用される特別な原料です。このような鎖延長剤は、多くの場合、カルボキシル基、スルホン酸基、または第二級アミン基を含み、ポリウレタン分子と組み合わせると、イオン化できる官能基を持つポリウレタン鎖セグメントを作ります。

琥珀張さん

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