ADR擴(kuò)鏈劑是指能促使分子鏈延伸、擴(kuò)展的化合物。在聚合物生成中,主要為雙官能團(tuán)的化學(xué)品。

       在生產(chǎn)中,常用一些含活潑氫的化合物與異酸酯端基預(yù)聚物反應(yīng),致使分子鏈擴(kuò)散延長,從而實(shí)現(xiàn)樹脂的固化成形。2-咪唑烷是一個具有亞氨基活性氫的廣泛使用的 ADR擴(kuò)鏈劑。在聚酯加工工藝中,由于熱降解和水解導(dǎo)致分子質(zhì)量降低,端羧基數(shù)量增加,從而聚合物的機(jī)械和化學(xué)性能降低。反應(yīng)性共混條件下加入雙官能團(tuán)小分子化合物。例如:雙官能團(tuán)酸衍生物、異酸酯、酸酐和環(huán)氧化物等,這些雙官能團(tuán)化合物含有容易與羧基、羥基和氨基等反應(yīng)的官能團(tuán),能直接與低分子質(zhì)量齊聚物反應(yīng),在兩聚合物鏈間形成“架橋”,顯著增加分子質(zhì)量,提高體系的粘度,降低端羧基含量。線性聚酯的端部主要包括羥基和羧基,因此對聚酯擴(kuò)鏈即為選擇化合物與羥基或羧基加成。

      ADR擴(kuò)鏈劑的種類與配比會影響水性聚氨酯的性能。Chen等考察了聚氨酯離聚體的水化相轉(zhuǎn)變過程。他們以MDI為原料合成了反離子為[NH4+]的離子型聚氨酯，并提出了如下模型假設(shè):聚氨酯離聚體在有機(jī)溶劑中非溶劑化的離子鏈段部分，由于庫侖力的作用，會形成硬段微離子點(diǎn)陣。

       改變ADR擴(kuò)鏈劑的種類與配比，可以影響體系的乳膠粒粒徑、應(yīng)力應(yīng)變行為、動態(tài)力學(xué)行為、材料耐水性及表面行為。Jhon，Young-Kuk等系統(tǒng)研究了1，6-己二胺連續(xù)法擴(kuò)鏈過程，發(fā)現(xiàn):當(dāng)NCO/OH比例很低1.16時，擴(kuò)鏈之前，殘余NCO基團(tuán)已與水反應(yīng)消耗完畢。當(dāng)NCO/OH比例為1.26時，約50%的異氰酸根可保留下來參與已二胺的擴(kuò)鏈反應(yīng)。殘余基團(tuán)含量隨聚氨酯顆粒大小而變化。顆粒越大，可供擴(kuò)鏈反應(yīng)的殘余基團(tuán)越少。

      根據(jù)微離子點(diǎn)陣的有序程度，可將其分為有序硬段微離子點(diǎn)陣和無序硬段微離子點(diǎn)陣。在相轉(zhuǎn)變過程中，水先侵入聚氨酯離聚體的無序微離子點(diǎn)陣內(nèi)部，使無序微離子點(diǎn)陣完全分離，同時疏水鏈段部分聚集形成分散相粒子。

      隨后，水進(jìn)入有序微離子點(diǎn)陣內(nèi)部，導(dǎo)致有序微離子點(diǎn)陣解離，而分散相顆粒繼續(xù)聚集長大。第三階段，有序微離子點(diǎn)陣完全解離，體系發(fā)生相反轉(zhuǎn)，從而形成聚氨酯水分散液。在這種狀態(tài)下，含離子的鏈段大部分分布于由疏水鏈段聚集而成的分散相表面，由于膠體表面帶有同種電荷，阻止了顆粒之間的相互聚集，從而使膠體粒子穩(wěn)定分散于水中。

      可以預(yù)見，當(dāng)硬段與硬段間作用力(主要為氫鍵和庫侖力)增強(qiáng)，或軟段與硬段間相分離程度增加時，有序微離子點(diǎn)陣比例升高，將造成相轉(zhuǎn)變點(diǎn)滯后。