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聚氨酯粉末涂料所用阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-11-4 11:10:36 |
在耐候性粉末涂料中，聚氨酯粉末涂料的產(chǎn)量在世界上僅次于聚酯粉末涂料。由于其優(yōu)異的物理化學性能，以及非常好的裝飾性，性能全面、平衡，應用范圍特別廣，主要應用于戶外場合的裝飾性涂裝，如自行車、摩托車、汽車等。
最近研發(fā)的新型聚氨酯粉末涂料所用阻燃劑在聚氨酯中的應用試驗結果表明，聚氨酯粉末涂料所用阻燃劑是一種熱穩(wěn)定性高、阻燃效果好，同時具有增塑劑和抗氧劑特性的新型阻燃劑。
另外，易于薄層化的特點使其特別適合于金屬預涂材料（PCM）的涂裝?，F(xiàn)在市場上的聚氨酯粉末涂料均是由羥基聚酯和封閉異氰酸酯組成的。由不同的聚氨酯粉末涂料樹脂固化劑組成的粉末涂料其物理化學性能有很大的區(qū)別。
通過試驗檢測數(shù)據(jù)找到合適的聚氨酯粉末涂料所用阻燃劑的最佳配方，以達到最佳的性價比，探討了聚氨酯粉末涂料所用阻燃劑各部分組成及試驗條件對涂膜性能的影響。
聚氨酯粉末涂料成膜的主要化學反應是聚酯樹脂的羥基（—OH）與封閉異氰酸基（—NCO）之間的反應。
聚氨酯粉末涂料的涂膜降解速度主要取決于羥基聚酯主鏈分解控制，選擇合適的羥基聚酯對聚氨酯粉末涂料的耐化學性能有著至關重要的影響，在此選擇了多家羥基聚酯作了各種物理化學性能的對比試驗，但不同廠家的羥基聚酯做成的聚氨酯粉末涂料的物理化學性能有很大的不同。
將原材料嚴格按照參考配方稱量并且混合均勻，用SLJ-30擠出機擠出（一區(qū)溫度控制在105℃，二區(qū)溫度控制在110℃），烤箱溫度為 (200±2)℃，制定標準檢測樣板，檢測標準按照國家推薦標準，檢測以不同飽和羥基聚酯制成的聚氨酯粉末涂料涂膜性能。
固化劑對聚氨酯粉末涂料的物理化學性能有很大的影響，如果選擇的固化劑與樹脂不能很好地產(chǎn)生固化反應，那么聚氨酯粉末涂料的物理化學性能就會受到很大程度的影響。
由試驗可以選出最佳的樹脂和固化劑，但是通過試驗檢測的結果可以看出，涂膜的耐老化性能沒有達到最佳，為了提高涂膜的耐老化性能，選擇合適的助劑成為了做出最優(yōu)化配方的關鍵。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)生產(chǎn)工藝有以下步驟：
(1)以三氯氧磷和環(huán)氧氯丙烷為原料，在AlCl3的催化作用下得到磷酸三(2，3-二氯丙基)酯混合液。
(2)混合液中加入堿液堿洗至中性，靜止分層，除去水層；將油層水洗后再次靜止分層，去除水層，將油層蒸餾后得液體磷酸三(2，3-二氯丙基)酯，再在其 中通入氮氣進行提純。本工藝的制備工藝簡單，制出的磷酸三(2，3-二氯丙基)酯與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝相比純度高，其質量檢測結果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術中的生產(chǎn)工藝 制出的磷酸三(2，3-二氯丙基)酯。
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)主要用于軟硬聚氨酯泡沫,環(huán)氯樹酯,聚本乙烯,醋酸纖維素,乙基纖維素樹脂和酚醛塑料,及槍式泡沫填縫劑的生產(chǎn).特別推薦用剛性聚氨酯泡沫中具有優(yōu)良的熱導及水解穩(wěn)定性,特別適用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不飽和樹酯及酚醛塑料在低溫時具有低粘性.通常還與三氧二銻配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)是用于條狀﹑快狀泡沫生產(chǎn)中的火焰阻燃劑.它是一種成本低廉的火焰阻燃劑,且具有良好的穩(wěn)定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯，液態(tài)酚醛樹脂，粘合劑等重要的阻燃性增塑劑。也可用在礦用運輸帶（特別是煤礦）、導風筒、電線電纜、蓬布、壁紙、人造革、卷布滾等。在氰酸醚或聚醚與催化劑的混合物中的儲存穩(wěn)定性甚佳。
為此選擇了聚氨酯粉末涂料用催化劑，它是一種用于能自由流動的二月桂酸二丁基錫催化劑，其添加量對涂膜的耐老化及耐沖擊性的影響。
隨著BT-71添加量的增加，聚氨酯粉末涂料涂膜的剛性在增加，其耐沖擊性就會降低，同時涂膜的光澤也會有不同程度的下降，通過試驗檢測到其添加量在3‰～3.5‰時，涂膜在保光率20% 時其耐老化性達到800h以上，同時正反沖擊50kg不出現(xiàn)細小裂紋。
由以上試驗可以得出聚氨酯粉末涂料最優(yōu)化配方是BT-71添加量3‰～ 3.5‰為宜。
在試驗擠出的過程中，擠出機的清理非常重要，最好有專門的生產(chǎn)聚氨酯粉末涂料的擠出機和研磨機，如果擠出機與研磨機中有其他涂料的殘留物，生產(chǎn)出的聚氨酯粉末涂料就會有顆粒、縮孔等弊病。
由于聚氨酯粉末涂料在烘烤固化成膜過程中，要釋放封閉劑等小分子化合物，試驗樣板的涂膜不能太厚，否則容易產(chǎn)生針孔、氣泡等弊??；同時由于封閉性異氰酸酯的解封溫度要求很高，決定了聚氨酯粉末涂料不能做低溫固化。烘箱的溫度過高或者烘烤的時間過長都會引起涂膜的變黃，進而也會影響涂膜的光澤等。
聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。主鏈含—NHCOO—重復結構單元的一類聚合物 。英文縮寫PU。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。由于含強極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得適應較寬溫度范圍 （－50～150℃） 的材料 ，包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解，亦不耐堿性介質。
常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯等。多元醇分3類：簡單多元醇（乙二醇、丙三醇等） ；含末端羥基的聚酯低聚物，用來制備聚酯型聚氨酯；含末端羥基的聚醚低聚物，用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質而不同。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
