3.1.1反应温度和时间对乳液性能影响
在预聚体聚合的过程,反应的温度是一个非常关键的因素。本实验设定R值为2.0, n(丁二醇)/n(-NCO)=0.20,n(MEKO)/n(-NCO)=0.15,研究了在预聚反应温度为分别和时间对乳液的外光、黏度和稳定性的影响。
表1 预聚反应温度对乳液性能的影响
温度/℃ |
乳液外观 |
粘度/mPa·s |
储存稳定性/月 |
65 |
白色乳液 |
78 |
<6 |
70 |
乳白色带蓝光 |
85 |
<6 |
75 |
半透明,微黄泛蓝光 |
89 |
>6 |
80 |
半透明,微黄泛蓝光 |
103 |
>6 |
由于异氰酸酯基(-NCO)的反应活性很高,反应温度高,会加快异氰酸酯基与羟基的反应,同时也会造成副反应发生形成脲基甲酸酯及缩二脲交联基团;反应温度过高,反应速率大,反应难以控制;反应温度低,有利于线性分子链的形成,但反应速率过低,反应温度过高,反应速率小,反应时间长,且反应不充分。
由图1可知,反应初期,体系中NCO和OH基团含量交过,反应较快,NCO含量减低明显,且在反应过程放热,进一步促进反应的加速。随着时间的增加,体系的NCO含量越来越少,反应速率也降低,当时间为150min时,体系中的NCO含量已经达到理论含量,再增加时间,由于副反应的存在,体系的NCO含量低于设定的理论值。因此,保证后续反应的充分和减少副反应的发生,选择的预反应温度和时间分别为75℃和150min。