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一文教你分清 树脂、分散体和乳液

2025.11.07 2024.03.21
青岛中氟氟碳
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树脂:固体的“骨架与核心”


定义:

树脂通常是指人工合成或天然改性的高分子聚合物,在固体或高粘度液态状态下存在。它是最终形成涂膜、粘接层或其他功能材料的主要成膜物质或基础聚合物。

形成与水相关性:

油性树脂:

溶解在有机溶剂(如酯类、酮类、烃类)中,形真溶液(溶剂挥发后成膜)。

水性树脂 - 前驱体:

这是关键!在合成水性聚氨酯分散体或乳液之前,我们先合成的就是水性树脂(预聚体或亲水改性聚合物)。它通常是一种粘稠的、可能亲水改性的低聚物,本身还不是直接水稀释状态。

关键特点:

是分散体或乳液中“分散粒子”或“乳胶粒子”的原始材料。

其化学结构(如分子量、官能团、亲水链段)直接决定了最终分散体/乳液的性能。

本身不含或极少含水,需要溶解在溶剂中或转化为分散体/乳液才能在水相中使用。


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设计和合成高性能的水性聚氨酯树脂(预聚体)是我们的核心技术,它是后序制成优质PUD产品的物质基础。我们不断优化聚合工艺和亲水改性水平,确保这个“骨架”足够强韧、稳定和环保。


分散体:

精细的“分子级/亚微米级悬浮”


定义:

是指高分子聚合物以极其微小的颗粒(通常在0.01-0.5微米,属于纳米级或亚微米级),稳定地分散在液相(通常是水)中所形成的体系。关键是无乳化剂或自稳定。

形成(尤其指水性聚氨酯分散体 - PUD):

1、首先合成带有亲水性基团(如羧基-COOH磺酸基-SO3H、或亲水性聚醚链段)的聚氨酯树脂(预聚体)(这就是上面说的“水性树脂”前驱体)。

2、将这种亲水改性的预聚体在剪切力作用下自发地(或在少量助剂辅助下)分散到水中

3、通常会进行扩链反应,在水中进一步增长分子链(这一步对最终力学性能至关重要)

4、最终形成的便是聚氨酯聚合物以极其细小、高度稳定的胶体粒子形式悬浮在水中的水性聚氨酯分散体。

关键特点:

粒子极细,外观常呈半透明、蓝光或微乳白。

稳定性好

静置不易分层(高剪切或冻融稳定性需关注)。

VOC极低或为零

环保性优异。

成膜性能佳,涂膜通常致密、光滑、光泽度高,耐化学品性、耐水性、力学性能(如强度、韧性)优异。

粒径小,渗透性好。


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乳液:

稳定的“亚微米至微米级包裹悬浮”


定义:

是指高分子聚合物在大量乳化剂/表面活性剂的帮助下,被打碎成较大的颗粒(通常在 0.1-10微米),包裹并稳定地悬浮在水中所形成的体系。外观常为乳白色不透明液体。

形成(尤其指水性聚氨酯分散体 - PUD):

1、合成固态或粘稠的聚合物(可能是乳液聚合或非乳液聚合合成的)。

2、加入足够量的乳化剂/表面活性剂。

3、在水相中,通过高强度剪切、均质等物理作用强制将高分子聚合物分散成小液滴,乳化剂吸附在液滴表面降低表面张力,防止液滴聚结,从而形成稳定的乳液。

关键特点:

粒子相对较大(比分散体大),不透明白色。

其稳定高度依赖表面活性剂。

表面活性剂残留在涂膜中可能影响最终的耐水、耐化学品性、光泽度、透明性以及电性能。

成本通常相对较低(如果不需要很高的性能要求)。

成膜后,涂膜结构相对“疏松”,早期耐水性可能较弱(由于乳化剂迁移),干燥速度可能较快(粒径大,水释放通道更多)。

与水性聚氨酯的关系:

常规的“聚丙烯酸酯乳液”是最典型的乳液。虽然也有“聚氨酯乳液”的说法,但在技术语境下,由于聚氨酯的合成特性和对性能的要求,高端应用领域更倾向于使用无皂/低皂的自稳定型水性聚氨酯分散体(PUD)。