保护端基乳化法
使用酚类、甲乙酮、吡咯烷酮、亚硫酸钠等封闭剂,将带有亲水性离子基团和-NCO封端的聚氨酯预聚物的端-NCO基团保护起来,使-NCO基团失去活性,制成一种封闭式的聚氨酯预聚体,加入扩链剂和交联剂共同乳化后,制成水性聚氨酯分散液。应用时,加热可使预聚物端-NCO基团解封,-NCO基团与扩链剂、交联剂反应,形成网络结构的聚氨酯胶膜。此法对工艺要求颇高,乳液稳定性差,关键在于选择解封温度低的封闭剂。
酮/酮联氮法
在预聚体混合法中,采用水溶性二元伯胺作扩链剂时,由于氨基与-NCO基团反应速率过快,难以获得粒径均匀而微细的分散体。扩链阶段若用酮或酮联氮代替二元伯胺进行水相扩链则能解决此问题。酮由酮与二胺反应生成,酮联氮由酮与肼反应生成。酮/酮联氮与含离子基团的端-NCO聚氨酯预聚体混合时不会过早发生扩链反应,但遇水时,酮/酮联氮与水反应则释放出二胺/肼,对预聚体进行扩链,由于受释放反应的制约,扩链反应能够平稳地进行,得到性能良好的水性聚氨酯一脲分散液。
酮/酮联氮法适用于由芳香族制备水性聚氨酯分散液,该法融合了丙法、预聚体混合法的优点,是制备高质量水性聚氨酯
炭黑作为颜料、填充剂及增强用颜料、耐候性改良剂被广泛使用。公知的制备方法一般是沿炉轴方向或切线方向在圆筒状炭黑制备炉的反应区域中导入含氧气体和燃料,接着,一边将燃烧后获得的高温燃烧气流连续转移到被设置在炉轴方向的第2反应区域,一边在该气流中导入作为原料的烃类以生成炭黑,然后在第3反应区域使反应气体急冷而终止反应的炉式制造法。
一般要求作为树脂着色剂、印刷油墨、涂料中的着色剂使用的炭黑的黑度、分散性、光泽、着色能力均良好,另外,主要作为汽车用轮胎的增强剂使用时,则要求炭黑的耐磨损性良好。
炭黑粒子的特征通常象连成串的团子那样以粒子与粒子间互相融合的状态存在,每个球状粒子象是团子与团子形成山峰和山谷的样子,将其看作单一粒子时,其粒径与用作各种用途时的性能,例如,增强性和黑度等有密切关系
同。
另外,不仅是原粒径的平均值,原粒径分布也对橡胶特性,特别是要求较大耐磨损性的轮胎外胎面橡胶组合物有很大影响,原粒径分布越小越好。一般平均粒径越小的炭黑的粒径分布越窄,减小原粒径分布的方法也有所披露,例如,日本公开公报平3-33167号揭示了在实质上可使炭黑生成反应完全的前提下,通过尽可能增加扼流部分的长度来减少扼流部分出口扩大部分产生的涡流,即所谓的“回混”对炭黑的生成反应的影响,从而获得粒径分布较窄的炭黑的方法。
对原粒径和炭黑特性产生影响的要素是聚集体。聚集体的大小对混合入橡胶时的拉伸应力或挤出特性,混合入油墨或涂料载色剂或树脂时的分散性或黑度、粘度等有很大影响。炭黑终是由多个原粒子连接而成的凝聚体的集合体构成的,控制该凝聚体的大小和形状与控制炭黑的特性有关,其重要性大于控制原粒径。
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