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聚氨酯粉末涂料用多異氰酸酯固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-5-20 19:50:03 |
在制造聚氨酯粉末涂料時，為避免在室溫下發(fā)生固化反應和為涂料提供優(yōu)良的儲存穩(wěn)定性，必須將所使用的聚氨酯粉末涂料用多異氰酸酯固化劑中的異氰酸酯基加以保護。
雖然有相當多的異氰酸酯和各種封閉劑可以按許多不同的組合方式存在，但是只有用己內酰胺封閉的異佛爾酮二異氰酸酯衍生物才真正具有工業(yè)價值。
己內酰胺封閉IPDI衍生物。己內酰胺封閉異氟爾酮二異氰酸酯衍生物是最廣泛使用的聚氨酯粉末涂料用多異氰酸酯固化劑。
它們應具有適當?shù)娜廴诜秶?，使它們用作粉末涂料多異氰酸酯固化劑時，可以采用標準的擠出工藝制粉。當體系被適當催化時，可將解封溫度和固化速率調整到能適應普通的固化條件最常用的在160?-170?發(fā)生反應的己內酰胺封閉的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI，如B1530)。 己內酰胺封閉IPDI預聚物，不同的催化劑用于加速異氰酸酯和醇類間的反應。
多異氰酸酯是聚氨酯膠黏劑的主要原料之一，制造聚氨酯膠黏劑用的多異氰酸酯有二異氰酸酯、三異氰酸酯以及它們的改性體，其中最常見的是二異氰酸酯。多異氰酸酯中甲苯二異氰酸酯采用價格低廉的甲苯與苯為原料，因此發(fā)展很快，占主導地位。
多異氰酸酯分子中含有兩個或兩個以上的活性部位，因此在發(fā)生聚合反應時，可向二端或三向延伸成線型或交聯(lián)(體型)聚合物。工業(yè)上制備多異氰酸酯是通過伯胺與光氣反應來實現(xiàn)的。
多異氰酸酯中，最常用即是TDI、MDl和PAPI三種。TDI有2，4-TDI和2，6-TDI，二者互為異構體，常用的TDI為它們的混合物。TDI具有活性大、價格便宜等優(yōu)點，但揮發(fā)性、刺激性和毒性都比較大。低溫下甲基對位上的異氰酸酯基比鄰位上的活潑得多。
MDI常溫下為固體，兩個異氰酸酯基的活性相同，刺激性小，以它為原料制備的臃黏劑有較高的粘接強度和沖擊韌性，常用它作密封膠黏劑的瘵料一Pap，是三官能度的，可以制成交聯(lián)密度較高的聚氨酯膠黏劑，常與氯丁橡膠配合，制成應用廣泛的氧丁-列克納膠黏劑。
異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱。若以－NCO基團的數(shù)量分類，包括單異氰酸酯R－N=C=O和二異氰酸酯O=C=N－R－N=C=O及多異氰酸酯等。異氰酸酯部分生產裝置的反應器、貯槽等在高溫、高壓下工作，存在著因設備腐蝕或密封件泄漏誘發(fā)中毒性事故和火災爆炸事故等危險，必須加強工藝過程、設備制造與維護、安全管理，以確保安全平穩(wěn)運行。
IPDI的縮脲二酮。適合生產聚氨酯粉末涂料的無封閉劑的多異氰酸酯固化劑是內封閉IPDI，它是在堿性介質中通過自縮合工藝制得的。
游離NCO基團的含量極低(低于1%)而總NCO含量是15.4%。熔點介于105?-115?范圍內。IPDI 縮脲二酮和封閉型異氰酸酯相比最明顯的優(yōu)勢是在固化期間沒有副產物離開體系。
因此從技術的角度看，以BF1540固化的聚氨酯是TGIC粉末涂料最好的替代品。
二乙基甲苯二胺(DETDA)是隨著聚氨酯的發(fā)展,于80年代初工業(yè)化并大量使用的一種位阻芳香二胺擴鏈劑,為低粘度、無毒、無味的液體。用于聚氨酯中,可提高制品強度和耐水解性,使制品生產率大大提高,并使大尺寸、結構復雜的聚氨酯制品工業(yè)化成為可能。detda與異氰酸醋較快的反應速度還特別適用于無溶劑、快固型涂料。此外,還可作為環(huán)氧、醇酸樹脂固化劑,橡膠油類抗氧劑、染料、農藥中間體,是一種很有前途的化工新產品。
不過、BF1540雖然商業(yè)化的時間已經超過15年，但重未創(chuàng)建過滿意的固定的市場。這可歸結于BF1540的反應活性(太)低而且抗溶劑性和抗化學藥品性差(由于它的官能度<2)等不足。
TMXDI和其它的多異氰酸酯。兩個新的異氰酸酯基間-和對-四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(間和對TMXDI)對制造粉末涂料固化劑是非常有潛力的重要原料。和傳統(tǒng)的脂肪族異氰酸酯相比，它們具有更經濟實惠的優(yōu)勢。
和其它類型的粉末涂料相比，聚氨酯粉末涂料具有以下特點：
⑴熔融流平時，熔融黏度低，特別是封閉劑在解封之前不起任何化學反應，使粉末涂料有足夠的流平時間，涂膜流平性好。新的內封閉型脲二酮固化劑技術的實現(xiàn)，使得這種粉末涂料對空氣的污染幾乎為零；
⑵對被涂物的附著力好，不需要底涂；
⑶涂料的配制范圍寬，可以配制不同性能要求和固化速度的涂料；
⑷涂膜的物理力學性能和耐化學品性能好。
但是聚氨酯粉末涂料烘烤時，會釋放出封閉劑，產生異味。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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