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1 水性高分子技术简介

水性高分子技术简介   

    水性科技以水代替有机溶剂制备的高分子统称水基高分子,其无毒无味无污染,是高分子材料发展的重要方向之一

    常见水性高分子材料包括水性聚氨酯、丙烯酸酯乳液、丁苯乳液、水性醇酸、水性环氧、水性氯丁等,其中最具代表性的是水性聚氨酯和丙烯酸酯乳液。水性高分子如水性聚氨酯树脂和丙烯酸酯乳液不含有毒的有机溶剂,生产过程和产品中没有有毒物质挥发和残留,对人体、环境无危害,安全环保,降低环境污染的治理费用,节约能源。

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2 水性高分子技术的原理

  水性高分子技术的原理

    核心是给高分子材料嵌入亲水基团,使高分子颗粒能够悬浮在水中形成乳液,主要包括聚合和分散两项技术原理。

    聚合:将多种小分子按配比充分混合,其中部分小分子具有亲水基团;小分子两两之间发生聚合反应,就像把很多短线头打结成一条条长线头一样。反应完成后,就形成了带有亲水基团的高分子。

    分散:将聚合好的高分子与水混合,采用专业设备强力分散,亲水部分被水分子吸引到靠近水的外层,而其他不溶于水的链段则被水分子排斥蜷缩,从而形成一个个球状颗粒,悬浮于水中形成稳定的乳液,这就是水性高分子乳液。

    从生产原理可知,水性科技合成的高分子乳液不再含有有机挥发物,可挥发的仅有无害的水分子,因此真正拥有了无毒无害的优越性能。

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3 水性高分子科普及发展

水性高分子科普及发展

     在一定条件下,大量的有机小分子,在布朗运动下相互碰撞,通过化学反应不断聚合,最终变成一个分子量超过一万甚至千万的分子,我们称之为高分子。大量高分子聚集就形成了高分子材料。高分子材料诞生100多年来,随着科技的发展,已经应用在现代生活的方方面面,涵盖了涂料、合成革、黏合剂等诸多领域。

    常温下的高分子材料多为固态,为便于使用,一般会制成溶液。DMF、甲苯、二甲苯、丁酮等有机小分子,能够很好地溶解高分子材料,因此常用作有机溶剂。当高分子材料溶解于有机溶剂时,就形成了溶剂型高分子材料。

    溶剂型高分子材料中,有机溶剂占比接近70%,容易挥发到环境中,和一些高分子材料中含有的其它容易挥发的有机化合物如甲醛等,统称为有机挥发物。这些有毒的有机挥发物,持续不断地挥发到空气中,不但危害人体健康,而且污染大气环境,是雾霾形成的主要原因之一。

    最为知名的甲醛, 已经成为家庭装修中谈虎色变的化学物质。最熟悉的甲醛用途是俗称福尔马林的高浓度甲醛溶液,用于浸泡标本,防止腐烂。蛋白质接触到甲醛后会发生变性,失去活性,这也是福尔马林防腐的原理。如果人体器官接触到甲醛,同样会发生蛋白质变性, 从而对人体造成伤害,主要体现在致敏、刺激和致突变等,已经被世界卫生组织列为致癌和致畸形物质。

    DMF(二甲基甲酰胺)也是一种应用较多、危害巨大的有机挥发物。可经呼吸道、皮肤和胃肠道吸收进人体,刺进皮肤和粘膜组织,损伤中枢神经和肝肾胃等重要脏器,尤其是可导致肝癌的发生。

    甲苯与二甲苯等进入人体,经代谢后有部分会生成苯酚类物质。这种破坏性的突变诱发物质进入细胞后,与细胞核中的DNA结合, 会使染色体发生变化,发生基因突变,引发癌症。

    其它如丁酮、乙二醇等,都对人体健康有不同程度的伤害。

    有鉴于此,杜绝高分子材料中的有机挥发物就迫在眉睫,以水为溶剂来生产高分子材料的水性科技就应运而生。使用纯净无污染的水替代有机溶剂,从根本上杜绝了高分子材料中有机挥发物的产生。

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