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彈性聚氨酯固化劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-7-8 15:59:13 |
制備了一種彈性聚氨酯固化劑，討論了多元醇用量、氟樹(shù)脂的品種和用量、配漆物質(zhì)的量之比等對(duì)涂層性能的影響。
本文制備的彈性聚氨酯固化劑與傳統(tǒng)HDI三聚體和市售彈性聚氨酯固化劑固化的涂層相比，在耐候性、耐磨性、力學(xué)性能、水解穩(wěn)定性以及與復(fù)合材料底材附著力等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)風(fēng)電葉片用涂料的要求和EPU固化劑用于風(fēng)電葉片保護(hù)涂料的可行性做了分析。
自1937年德國(guó)OttoBayer博士首次以將異氰酸酯合成出具有實(shí)用價(jià)值的工業(yè)化聚氨酯高分子化合物以來(lái)，聚氨酯樹(shù)脂以其優(yōu)異的化學(xué)性能和物理機(jī)械性能得到了廣泛的應(yīng)用，目前其產(chǎn)量已經(jīng)成為僅次于醇酸涂料和酚醛涂料之后的第三大涂料產(chǎn)品。
其中，彈性聚氨酯涂料是比較特殊的一類(lèi)，其原材料品種繁多，理化力學(xué)性能的可調(diào)節(jié)范圍很大，最突出的特點(diǎn)是具有類(lèi)似橡膠的高彈性、高強(qiáng)度、高耐磨、高抗裂和高抗沖性能。
隨著高分子科學(xué)和合成技術(shù)的發(fā)展，對(duì)聚氨酯樹(shù)脂的研究已達(dá)到了分子設(shè)計(jì)水平，可以根據(jù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保留聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)異性能的同時(shí)，引入其他功能基團(tuán)并賦予各種不同的性能，以滿(mǎn)足不同的使用需要。
氟樹(shù)脂因具有優(yōu)異綜合性能，尤其是含羥基、可溶性氟樹(shù)脂的出現(xiàn)，給氟樹(shù)脂帶來(lái)了巨大的應(yīng)用空間，用氟樹(shù)脂對(duì)聚氨酯樹(shù)脂進(jìn)行化學(xué)改性，可以兼具兩種樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)相互的不足，從而達(dá)到提升產(chǎn)品品質(zhì)，拓寬聚氨酯樹(shù)脂使用范圍的目的。
本文以耐候性脂肪族共聚酯和羥基氟樹(shù)脂為主要原料，與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)反應(yīng)，合成了一種高耐候耐磨彈性聚氨酯固化劑(EPU固化劑)，可以與高耐候性丙烯酸、聚酯、有機(jī)硅等羥基組分配合，制備出性能優(yōu)異的涂料產(chǎn)品。
試驗(yàn)原材料。脂肪族共聚酯：自制;氟樹(shù)脂：RF-101;三羥甲基丙烷(TMP)：工業(yè)品;異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)：≥99.8%，工業(yè)品;阻聚劑：自制。
羥基樹(shù)脂：PE-6，自制，不揮發(fā)分70%，羥值=120mgKOH/g;鈦白粉：R902;催干劑：辛酸亞錫，AR;分散劑等其他助劑;丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)：工業(yè)品;醋酸丁酯：工業(yè)品。
EPU固化劑的制備。將計(jì)量的脂肪族共聚酯、TMP、RF-101和PMA、醋酸丁酯投入帶溫度計(jì)、攪拌器、回流冷凝器的反應(yīng)設(shè)備中，開(kāi)動(dòng)攪拌，升至回流狀態(tài)，回流脫水后降溫至70℃以下，攪拌加入IPDI，保持?jǐn)嚢?.5℃后，升溫至90℃保溫反應(yīng)至NCO達(dá)到理論值，加入阻聚劑，攪拌0.5℃后，降溫至60℃以下，過(guò)濾出料。
二乙基甲苯二胺DETDA是一種位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍，比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系，具有反應(yīng)速度快，脫模時(shí)間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體，用作反應(yīng)注塑成型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑，聚氨酯涂料、環(huán)氧樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂固化劑。潤(rùn)滑劑及農(nóng)藥、染料中間體，塑料、橡膠、油類(lèi)抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
涂料的制備。按配方在PE-6樹(shù)脂中加入顏填料、助劑和混合溶劑，研磨至細(xì)度合格，加入其他助劑，調(diào)整不揮發(fā)分合格，過(guò)濾包裝。
按n(—NCO)∶n(—OH)=1.2∶1配漆，采用噴涂法制備涂層，無(wú)特殊說(shuō)明，涂層在常溫24h后進(jìn)行性能測(cè)試。
測(cè)試方法和設(shè)備。顏色外觀：目測(cè);干燥時(shí)間：按GB/T1728—79(89)規(guī)定的方法進(jìn)行;附著力：按GB/T5210—2006規(guī)定的方法進(jìn)行;剝離強(qiáng)度：按GB/T2792—1998規(guī)定的方法進(jìn)行;耐熱性：按GB/T1735—79(89)規(guī)定的方法進(jìn)行。
耐低溫性：按QJ990.5—86規(guī)定的方法進(jìn)行;吹沙試驗(yàn)：按GJB150.12—86規(guī)定的方法進(jìn)行;斷裂伸長(zhǎng)率、抗拉強(qiáng)度：按GB/T528—1998規(guī)定的方法進(jìn)行，干膜厚度1.0±0.1mm，裁成啞鈴形試片，在XL-500拉力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試，速度為500mm/min。
水解穩(wěn)定性：按GB/T1690—82進(jìn)行，將試樣條浸于100℃去離子水中，保持48h后晾干，在XL-500拉力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試斷裂伸長(zhǎng)率和抗拉強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果與未經(jīng)浸水處理的樣品進(jìn)行比較，以保持率來(lái)表征涂層的水解穩(wěn)定性。
硬度：按GB/T531—1999規(guī)定的方法進(jìn)行;耐磨性：按GB/T1768—2006規(guī)定的方法進(jìn)行，1000g/1000r;天然曝曬：按GB/T9276—1996規(guī)定的方法進(jìn)行，評(píng)級(jí)按GB/T1766—2008規(guī)定的進(jìn)行;水接觸角：CAD型接觸角測(cè)量?jī)x。
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