以異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、脂肪醇聚氧乙烯醚為主要原料,擬合成一系列脂肪醇聚氧乙烯醚型陽離子聚氨酯高分子表面活性劑;探討脂肪醇聚氧乙烯醚的碳鏈長度、環氧乙烷加合數等結構差異對合成的脂肪醇聚氧乙烯醚型陽離子聚氨酯表面活性劑的表面張力和臨界膠束濃度的影響,旨在為這類新型聚氨酯材料的合成與應用探索一條新途徑。
聚氨酯類高分子表面活性劑(簡稱PUS)具有優異的分子結構可調控性、耐寒性、彈性、高光澤度、耐有機溶劑性,因而備受關注。利用聚氨酯結構的可調節性,可以合成高表面活性和高乳化性能的新型功能高分子表面活性劑,以期應用于乳液聚合、增溶和織物染整等領域。目前,對于聚氨酯高分子表面活性劑的研究主要集中在陰離子型和非離子型。例如:以甲苯二異氰酸酯(TDI)、不同分子量的聚乙二醇(PEG)以及自制的新型磺酸鹽二胺擴鏈劑為原料合成了一系列磺酸鹽型聚氨酯高分子表面活性劑,研究表明,當以嵌段聚醚為合成底物時,其表面張力最低可達32mN/m,但耐酸性較差;Hamid等用異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、聚丙二醇、乙烯基封端的聚乙二醇等為主要原料合成了一系列功能型非離子聚氨酯表面活性劑,發現其臨界膠束濃度均在0.001~0.01mol/L,但其對水溶液表面張力的降低能力較差。陽離子表面活性劑具有一些獨特的性能與用途,但對于陽離子型聚氨酯表面活性劑的研究較少。
脂肪醇聚氧乙烯醚中含有大量親水性優異的環氧乙烷鏈段和端羥基,其中端羥基可以與異氰酸酯基進行縮合反應,通過選用脂肪醇聚氧乙烯醚對陽離子聚氨酯預聚體進行封端,即可將親水性優異的環氧乙烷鏈段和長烷基鏈的疏水基同時引入聚氨酯表面活性劑的結構中,乙氧基的引入可有效提高耐酸和耐電解質性能,拓寬其應用條件和范圍,具有較大的市場應用潛力。