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水性聚氨酯涂料的固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-1 12:01:45 |
近年來，對水性聚氨酯涂料的研究與開發(fā)也異常活躍，因為水性聚氨酯涂料是環(huán)境友好型聚氨酯涂料的重要發(fā)展方向。
專用于水性聚氨酯涂料的固化劑較少見，水性聚氨酯涂料的固化劑是環(huán)境友好型聚氨酯涂料固化劑的一個重要開發(fā)領(lǐng)域。
隨著人們環(huán)保意識的不斷增強和環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，推廣國產(chǎn)環(huán)保型涂料，不僅具有良好的社會效益，也必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。中國的涂料工業(yè)正處在快速發(fā)展時期，開發(fā)和應(yīng)用潛力很大。有關(guān)法規(guī)促使化工行業(yè)在開發(fā)產(chǎn)品時必須注重環(huán)保問題，因此科研人員必須加快開發(fā)和推廣無溶劑或高固含量的水性聚氨酯涂料的固化劑。
水性聚氨酯涂料的合成。水性聚氨酯的制備方法通?？煞譃橥馊榛ê蛢?nèi)乳化法兩種。外乳化法是指采用外加乳化劑，在強剪切力作用下強制性地將聚氨酯粒子分散于水中的方法，但因該法存在乳化劑用量大、反應(yīng)時間長以及乳液顆粒粗、最終得到的產(chǎn)品質(zhì)量差、膠層物理機械性能不好等缺點，因而目前生產(chǎn)基本不用該法。
內(nèi)乳化法又稱自乳化法，是指在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引人親水基團無需乳化劑即可使自身分散成乳液的方法，因此成為目前水性聚氨酯生產(chǎn)和研究采用的主要方法.內(nèi)乳化法又可分為丙酮法、預(yù)聚體混合法、熔融分散法、酮亞胺/酮聯(lián)氮法、保護端基乳化法。
丙酮法。首先合成含-NCO端基的高粘度聚氨酯預(yù)聚體，加丙酮溶解，使其粘度降低，然后用含離子基團擴鏈劑進行擴鏈，在高速攪拌下通過強剪切力使之分散于水中，乳化后減壓蒸餾脫除溶劑丙酮，得到水性聚氨酯分散液。
丙酮法易于操作，重復(fù)性好，制得的水性聚氨酯分子量可變范圍寬，粒徑的大小可控，產(chǎn)品質(zhì)量好，是目前生產(chǎn)水性聚氨酯的主要方法。但該法需使用低沸點丙酮，易造成環(huán)境污染，工藝復(fù)雜，成本高，安全性低，不利于工業(yè)生產(chǎn)。
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷包裝
塑料桶200kg、50kg，20kg
鐵桶200kg、50kg，20kg
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷主要用途
主要用作TDI系列聚氨酯-聚脲彈性體制品的擴鏈劑/固化劑。特別是在澆注彈性體的制備中有著廣泛的使用。本品可以作為聚氨酯涂料、膠粘劑、密封劑、微孔彈性體、聚脲噴涂材料等的固化劑使用。本品也是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良固化劑.
預(yù)聚體混合法。首先合成含親水基團及端-NCO的預(yù)聚體，當(dāng)預(yù)聚體的相對分子量不太高且粘度較小時，可不加或加少量溶劑，高速攪拌下分散于水中，再用親水性單體(二胺或三胺)將其部分?jǐn)U鏈，生成相對分子量高的水性聚氨酯一脲。最終得到水性聚氨酯分散液。為合成低粘度預(yù)聚體，通常選擇脂肪族或脂環(huán)族多異氰酸酯，因為這兩種多異氰酸酯的反應(yīng)活性低，預(yù)聚體分散于水中后用二胺擴鏈時受水的影響小。
但預(yù)聚體混合分散過程必須在低溫下進行，以降低-NCO與水的反應(yīng)活性;必須嚴(yán)格控制預(yù)聚體粘度，否則預(yù)聚體在水中分散將非常困難,預(yù)聚體混合法避免了有機溶劑的大量使用，工藝簡單，便于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。缺點是擴鏈反應(yīng)在多相體系中發(fā)生，反應(yīng)不能按定量的方式進行。
熔融分散縮聚法又稱熔體分散法，是一種無溶劑制備水性聚氨酯的方法。該法把異氰酸酯的加聚反應(yīng)和氨基的縮聚反應(yīng)緊密地結(jié)合起來。先合成帶有親水性離子基團和-NCO端基的聚氨酯預(yù)聚物，預(yù)聚物與尿素進行加聚反應(yīng)得到含離子基團的端脲基聚氨酯雙縮二脲低聚物。
此低聚物在熔融狀態(tài)下與甲醛水溶液發(fā)生縮聚反應(yīng)和羥甲基化應(yīng)，形成含羥甲基的聚氨酯雙縮二脲，用水稀釋后，得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散液。
例如歐共體規(guī)定，含TDI、HDI、IPDI、HMDI等化學(xué)品的容器外壁必須張貼標(biāo)志：二異氰酸酯游離單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%以下者，外壁標(biāo)明“含異氰酸酯”；游離單體含量在0.5%~2.0%者，標(biāo)明“有害”警告標(biāo)志及“含異氰酸酯”；游離單體含量在2%以上者，除標(biāo)明“含異氰酸酯”，還須標(biāo)明“有毒”并附有骷髏白骨標(biāo)志。
中國生產(chǎn)的聚氨酯涂料基本是芳香族溶劑型涂料，使用的二異氰酸酯通常是TDI。近年國家在涂料環(huán)保方面制定了強制性標(biāo)準(zhǔn)，在國家標(biāo)準(zhǔn)Gb18581-2001“室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量”中規(guī)定了硝基漆類、聚氨酯漆類和醇酸漆類木器涂料中有害物質(zhì)（甲醛、苯系物、TDI及其它揮發(fā)性有機物）的限值。
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