CHES 与 CAPS：破解水性聚氨酯分散稳定性难题的“密钥”
发布时间：
2025-12-12
一、水性聚氨酯发展中的技术需求
聚氨酯树脂因其良好的力学性能、耐磨性和附着力，被广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织涂层及密封材料等领域。然而，随着环保理念的深入人心和工业运营对性能要求的不断提升，传统的聚氨酯树脂制备方式面临着新的挑战，以水分散体形式制备聚异氰酸酯组分成为了行业发展的新方向，而 2-（环己氨基）- 乙磺酸（CHES）和 3-（环己氨基）- 丙磺酸（CAPS）的出现，为这一方向注入了强大的动力。
CHES缓冲剂
二、CHES与CAPS的结构特点与反应机制
在多种含磺酸基的化合物中，2-（环己氨基）-乙磺酸（CHES） 和 3-（环己氨基）-丙磺酸（CAPS） 因其分子结构中的活性氢（氨基或羟基）可与异氰酸酯基（–NCO）发生反应，适合作为亲水扩链剂使用。
这两种化合物均含有环己氨基结构和磺酸基团。在聚氨酯合成过程中，其活性氢参与聚合反应，将磺酸基“固定”在聚合物主链上，避免亲水基团在使用过程中迁移或流失。磺酸基在水中可电离，赋予聚合物颗粒表面负电荷，通过静电排斥作用提高分散体系的稳定性。与常见的羧酸类扩链剂（如DMPA）相比，磺酸基具有更强的亲水性和更宽的pH适应范围，有助于提升乳液的长期储存稳定性。
三、CHES与CAPS在实际应用中的表现
在实际配方中引入CHES或CAPS，可带来以下几方面的优势：
水分散性更好
实验表明，使用CHES或CAPS改性的聚异氰酸酯预聚体，在乳化过程中形成的水分散体粒径更小、分布更均匀，乳液外观澄清，流动性良好，有利于后续加工。
提升储存稳定性
磺酸基的强电离特性有助于维持颗粒间的静电排斥，减少储存过程中的沉降或黏度上升现象。在常规条件下（25℃避光），部分体系可稳定存放6个月以上，未出现明显分层或凝胶。
促进固化性能
由于亲水基团被化学键合在主链中，成膜过程中水分挥发后，分子链更易紧密排列，有助于提升涂膜的交联密度。实际测试中，使用CHES或CAPS的体系在附着力、耐水性和干燥速度方面表现稳定。
CAPS缓冲剂
四、原料品质对应用效果的影响
尽管CHES与CAPS在理论上具备上述优势，但实际应用效果仍与原料的纯度、水分含量及批次一致性密切相关。杂质或水分过高可能导致异氰酸酯组分提前反应，影响预聚体合成的可控性，进而影响分散体的性能。因此，选择纯度较高、质量稳定的原料供应商，是确保工艺稳定和产品性能一致的重要前提。
五、湖北新德晟：提供稳定可靠的CHES与CAPS原料
湖北新德晟的CHES和CAPS产品已在国内多家材料企业中用于水性涂料和胶粘剂的开发，反馈显示其在分散性和储存稳定性方面表现良好。同时公司还可提供技术资料支持，并根据客户需求提供样品测试。
如您正在开发水性聚氨酯体系，希望提升产品的分散稳定性与综合性能，欢迎联系湖北新德晟，获取CHES与CAPS产品信息及技术资料，助力您的配方优化与工艺升级。
CHES,2-（环己氨基）- 乙磺酸,CAPS
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