水性聚氨酯的配方
1、改性三聚体交联剂产品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等异氰酸酯制造。
其芳香族NCO 反应温度在(120—150) ℃，脂肪族NCO 反应温度在(150—200) ℃。它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。为增强综合性能, 需采用两个NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利于胺中和及产物的水溶性。由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及120 ℃以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。
产品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物质的量比) 为6：1：1.43。
工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 ℃, 完成溶解后, 升温至148 ℃回流脱水至透明后, 过滤出料备用。亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至148 ℃回流脱水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降温至120 ℃, 通入氮气, 将TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在2 . 5h 内完成滴加后, 升温至130 ℃反应1h , 将10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在130℃反应2h 、140 ℃1h 、145 ℃30min , 降温至70 ℃, 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在70 ℃反应(2—3) h , 检测NCO 转化率达96 % , 加入10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至25 ℃, 静置7d ; 二是升温至(80—90) ℃反应(2—3) h , 测游离TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至85 ℃反应20min , 抽真空脱出2/3量的有机溶剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为50 % , 降温至50 ℃加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值至8.5 , 升温到60 ℃反应至透明, 降温到40 ℃出料。
2、改性HDI 缩二脲交联剂
产品配方：
NCO：H2O = 3：1.1，NCO：OH =6：1, 理论NCO 含量= 15.9 % , 采用分阶段聚合反应、中和法。
工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至80℃溶解均匀, 再升温至148 ℃回流脱水至透明无水后, 降温至40 ℃出料备用。HDI 预聚体制备: 按配方将己二异氰酸酯、二甲苯加入反应釜, 通入氮气, 升温至65 ℃, 加入10 % 磷酸(甲苯) 液搅匀, 将去离子水加入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控制自升温在80 ℃以下, 完成滴加后, 升温至90 ℃反应1h 、120 ℃2h 、130 ℃1h , 降温至70 ℃, 再将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加,滴完后在70 ℃反应(2 —3) h 、80 ℃1h , 测游离HDI＜0.2 % , 抽真空脱出有机溶剂,加入亲水溶剂, 调节固含量50 % , 降温至50 ℃加入50 % 三乙胺水溶液, 调p H 值8.4 , 升温到60℃反应至透明, 降温到40 ℃过滤出料。
3、改性TD I 三聚体交联剂
产品配方:
NCO：OH ( 物质的量比) 为6：1, 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法及分阶段反应。
工艺步骤: 多元醇- 羧酸液的制备, 按配方将三羟甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DM - PA、醋酸丁酯、二甲苯加入反应釜搅拌, 升温至80 ℃溶解均匀, 再将其升温至148 ℃回流脱水至透明, 降温到
40 ℃过滤出料备用。
三聚体制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌、升温至148 ℃回流脱完水后, 降温至120 ℃，加入10 %磷酸锂液搅匀, 通氮气, 将TDI 加入单体滴加釜开始滴加, 3h 滴加完后, 保温120 ℃反应2h 、130 ℃1h, 降温至65 ℃, 将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控温在75 ℃以下, 滴完, 80 ℃保温2h , 取样测游离TDI＜0.9 % , 加入10 % 磷酸甲苯液升温至85 ℃反应2h ( 或降至25℃静置7d) , 检测游离TDI＜0.2 % , 加入10 % 硫酸二甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至90℃反应15min , 抽真空脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂调节固含量至50 % , 降温至50 ℃加入50 %三乙胺水溶液、N - 甲苯二乙醇胺调节p H 值为8 . 4 , 升温到60 ℃反应至透明, 降温至40 ℃出料。
4、TD I/ TMP 加成、改性物交联剂
产品配方:
NCO：OH ( 物质的量比) 为3：1 , 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法。工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将TMP 、新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、醋酸丁酯加入反应釜搅拌升温至80 ℃溶解均匀, 升温到140 ℃回流脱水至透明, 降温至40 ℃, 过滤出料备用。
加成物制备: 按配方将醋酸丁酯、甲苯进入反应釜搅拌升温至140 ℃回流脱水后, 降温到60 ℃加入TDI ,通入氮气, 将多元醇- 羧酸溶液加入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 滴加要缓慢, 控温在70 ℃以下滴完, 加入10%磷酸甲苯液, 70 ℃反应(4—5) h 。检测NCO 含量达13.1 % , 游离TDI在12.5 % ,加入10 % 三正丁基膦液搅匀, 升温至85 ℃反应(2—3) h( 或降温至25 ℃, 静置7d),取样检测游离TDI＜0.2 % , 加入10 % 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液升温至90 ℃,反应15min , 抽真空减压, 脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂, 调节固含量50% , 降温至50 ℃加入50% 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值为8.5 , 升温到60℃反应至透明, 降温至40℃过滤出料。
5、XDI／TMP 加成改性物, NCO 交联剂
产品配方:
NCO:OH ( 物质的量比) = 9:1 , 采用三聚催化、终止、残基封闭法。
工艺步骤: 参照第四的工艺步骤进行。
6、改性TD I 醇解油, NCO 交联剂
产品配方:
油度86.4 % , K 值= 0.93 , 醇超量R = 1.17 , NCO:1OH ( 物质的量比) = 3:( 含蓖麻油中羟基), 采用三聚催化、终止、残基封闭法。
工艺步骤: 按配方将TD I 、蓖麻油、新戊二醇加入反应釜, 升温至120℃加入环烷酸钙, 搅拌、升温至240℃,醇解反应(2—3) h , 取样测试其透明度, 合格后降温至180℃, 加入苯偏三甲酸酐、DMPA 反应40min ,降温至120℃加入甲苯稀释, 升温到134℃回流脱水, 水脱尽后, 降温至60℃, 开始滴加TDI , 2h 滴完, 加入10% 磷酸甲苯液搅匀, 升温至70℃反应(3—4)h , 测试NCO 含量在12% 、游离TDI 在9.5 % , 加入10% 烷基膦液搅匀, 升温至80℃反应(2—3)h( 或降温至25℃静放7d) , 测试游离TDI＜0.3% , 加入10% 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液搅匀升温至90℃反应15min , 抽真空减压脱出全部甲苯, 加入亲水溶
剂, 调整固体含量为50% , 降温至50℃加入三乙胺、N -甲苯二乙醇胺, 调整p H 值为8.5 , 升温至60℃反应到透明, 降温至40℃过滤, 出料。
7、水性聚酯聚氨酯
产品配方( 甲组分): OH ∶NCO ( 物质的量比) = 1.5:1 , K 值= 1.02 ,醇超量R = 1.18。
工艺步骤: 按配方将新戊二醇、己二酸、苯偏三甲酸酐、DMPA 加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃,加入钛酸四异丙基酯, 搅拌升温至180 ℃, 反应2h 后, 每隔30min 取样测试其酸值, 直至达到79mg KOH/ g , 羟值达到79.5 , 降温至130℃加入二甲苯, 升温至150℃回流脱水, 脱尽后, 抽真空回收二甲苯,降温至80 ℃加入丙酮进行稀释, 保温在60℃,1.5h 滴加TDI , 滴完加入10% 磷酸( 甲苯)液搅匀, 升温至70℃反应(4—5)h , 测试游离TDI＜0.2% , 加入50% 苯酚( 甲苯)液升温至80℃反应15min , 再升温至90℃, 蒸馏出1/2 投料量的丙酮, 70℃保温备用。在另一个装有快速搅拌的反应釜中, 加入N- 甲苯二乙醇胺、三乙胺、乙二胺、去离子水开动快速搅拌, 将上述保温在70℃的物料, 缓慢加入反应釜, 在60℃进行中和反应透明后, 升温至70℃, 抽真空减压, 蒸馏出余下的全部丙酮,降温至40℃, 过滤, 出料。
8、水性豆油酸聚酯聚氨酯
产品配方( 甲组分): OH ∶NCO ( 物质的量比) =1:1.5 , 树脂K 值= 1.019 ,醇超量R= 1.3 、r =1.5 , 油度56%。
工艺步骤: 按配方将豆油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸、季戊四醇、新戊二醇加入反应釜, 通入CO 2 气, 升温至120℃加入二月桂酸二丁基锡进行搅拌, 升温至220℃, 反应3h , 降温至180℃加入间苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA在180℃下反应2h 后, 每隔30min 取样测试其酸值, 直至达到75mg KOH/g , 羟值为80 ,降温至120 ℃加入甲苯, 升温至132℃回流脱水, 脱尽后, 降温至65℃加入10% 苯酚甲苯液搅匀,将TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加,1.5h 滴完后, 升温至70℃反应4h , 80℃lh , 测试游离TDI 在0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液搅匀, 升温至90℃反应15min , 进行真空减压脱出2/3 的甲苯, 加入异丁醇降温至50℃, 加入三乙胺、二甲苯乙醇胺及1/3 的去离子水, 调整p H 值为8.6 ,升温到60℃反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水, 调整固含量50% , 过滤, 出料。
9、水性菜油醇酸聚氨酯
产品配方( 甲组分): OH ∶NCO ( 物质的量比) =1:1.5 , 树脂K 值=1.01 ,醇超量R= 1.314 , r= 1.499 , 油度= 55.2% , 理论NCO 含量= 228% 。
工艺步骤: 按配方将菜籽( 色拉) 油、蓖麻油脂肪酸、TMP 、新戊二醇加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃加入环烷酸锂搅拌, 升温至230℃反应(2 ～3)h , 测试醇解透明合格后, 降温至180℃,加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA , 在180℃反应2h 后, 每隔30min , 测试一次酸值,直至达到70mg KOH/ g 为止, 然后降温至110℃加入甲苯, 升温至132℃脱水, 将水脱尽后, 降温至65℃加入10% 磷酸( 甲苯) 液搅匀, 将TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加, 滴完后升温至70℃反应(4—5) h ,80℃1h , 测试游离TDI 达到0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液, 升温至90℃反应15min , 抽真空脱出1/3 的甲苯, 加入异丙醇, 降温至50℃加入N - 二甲基乙醇胺、三乙胺, 及1/2 的去离子水, 调整p H 值为8.6 , 升温到60℃反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水,调节固含量50% , 过滤, 出料。
10、水性蓖麻油醇酸聚氨酯
产品配方(甲组分): OH∶NCO ( 物质的量比) =1：1.5 , 树脂K 值=0197 , 醇超量R= 1.23, r= 1.36, 油度=5514% , 理论NCO 含量= 2.3% 。
工艺步骤: 按配方将蓖麻油、甘油(95%) 、新戊二醇加入反应釜, 通入CO2 气, 升温至120℃加入一氧化铅搅拌, 升温至230℃, 反应(2-3) h , 测试其醇解透明合格后, 降温至180℃加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA 、松香二元醇, 在180℃反应2h 后, 每隔30min 测试酸值,直至达到80mg KOH/g 为止, 然后降温至110℃加入甲苯, 升温到128 回流脱水, 脱尽后, 加入10%磷酸甲苯液降温至65℃, 用1.5h 滴完TDI , 升温至70℃反应4h , 80℃1h , 测试其游离TDI达到0.2 % , 加入50% 苯酚(甲苯) 液, 升温至95 反应15min , 抽真空脱出1/ 2 量的甲苯,加入异丙醇, 降温至50 加入一乙醇胺、三乙胺及1/2 量的去离子水, 调整p H 值为8.6 ,升温到60℃反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水, 过滤, 出料。
鞋用胶粘剂底材表面处理剂配方(溴化处理液)
鞋底(硫化胶底、SBS底)与鞋帮(PVC人造革、PU合成革)表面经化学处理后，可以提高胶粘剂(CR系或PU系)的粘合强度。(一)卤化液配方4(溴化处理液) N—溴代丁二烯胺：丙酮=1：99-1：32.3(质量比)。
水为发泡剂、全环保自结皮泡沫配方
基础聚醚多元醇不变，采用常规之Mn5000或6000。?λ国外已全面禁用HCFC-141b发泡剂，CP系发泡剂易燃，HFC-245fa、HFC-365mfc系发泡剂价高，难以接受，唯一出路是以水为发泡剂合成环保型自结皮泡沫。以往国内外PU工作者，只注意聚醚及异氰酸酯之改性，所以制成的泡沫表面层不清晰，密度大。现推荐一组配方，其特点是：采用特种添加剂SH-140，即可解决。?λ异氰酸酯不变，可用C-MDI、PAPI或改性MDI。λ高活性聚醚三元醇Mn5000 65pbwλ基础配方： SH-140* 35pbwλ交联剂：甘油 1.7pbwλ链增长剂：1,4-丁二醇 5pbw λ开孔剂：K-6530 0.2~0.5pbwλ催化剂A-2 1.2~1.3pbwλ色浆λ水 0.5pbwλ适量 MR-200 45pbwλ注：*SH-140为本所产品。物性：泡沫整体密度 340~350kg/m3 制品：表面光滑、结皮清晰、密度低。以上配方转载朱吕民讲座,仅供参考
国外已全面禁用HCFC-141b发泡剂，CP系发泡剂易燃，HFC-245fa、HFC-365mfc系发泡剂价高，难以接受，唯一出路是以水为发泡剂合成环保型自结皮泡沫。以往国内外PU工作者，只注意聚醚及异氰酸酯之改性，所以制成的泡沫表面层不清晰，密度大。
现推荐一组配方，其特点是：
l 基础聚醚多元醇不变，采用常规之Mn5000或6000。·
l 异氰酸酯不变，可用C-MDI、PAPI或改性MDI。
l 采用特种添加剂SH-140，即可解决。·
基础配方：
l 高活性聚醚三元醇Mn5000 65pbw
l SH-140* 35pbw
l 链增长剂：1,4-丁二醇 5pbw
l 交联剂：甘油 1.7pbw
l 开孔剂：K-6530 0.2~0.5pbw
l 催化剂A-2 1.2~1.3pbw
l 色浆适量
l 水 0.5pbw
l MR-200 45pbw
注：*SH-140为本所产品。
物性：
泡沫整体密度 340~350kg/m3
制品：表面光滑、结皮清晰、密度低。
耐挠曲疲劳百万次聚醚型自结皮微孔泡沫
该泡沫塑料可应用于PU鞋底及方向盘
该泡沫塑料可应用于PU鞋底及方向盘
实例：
Daltocel?F-435 31.64 pbw
Arcol?34-28 10.0 pbw
Daltocel?F-481 44.72 pbw
Arcol?2580 3.0 pbw
乙二醇 6.0 pbw
催化剂 Dabco EG 1.8 pbw
A-1 0.3 pbw
Dabco?1027 0.3 pbw
硅表面活性剂 DC-193 0.3 pbw
L1 412T 1.5 pbw
水 0.44 pbw
改性MDI
Suprasec?2433 71 pbw
物性：
泡沫密度：0.5g∕cm3左右
β-皮带挠曲，KCS 35～50之间，非常好
单组份聚氨酯防水涂料配方配方表 1 聚醚N220 .................330 2 聚醚330N .................37 3 TDI-80 .....................66.7 4 消泡剂 .....................4 5 触变剂 .....................3.5 6 催化剂 .....................2.0 7 填料 (240)
==============================
常用胶黏剂配方HYJ-29胶
组分用量/g组分用量/g
E-51环氧树脂100气相法白炭黑2～5
液体羧基丁腈橡胶162-乙基-4-甲基咪唑8
三氧化三铝粉25
制备及固化依次称量，混合均匀。固化：70℃下3h。
用途用于粘接金属和玻璃钢。
透明封闭底漆
原材料名称W%（质量百分比）
GHT-1 D苯丙乳液40—50
GH83-1硅溶胶40—50
成膜助剂 1.0—2.0
PH调节剂0.1—0.2
消泡剂0.1—0.2
水余量
[/REPLYVIEW]
本配方只供参考。
J-37胶
组分用量/g
E-51环氧树脂100
液体羧基丁腈橡胶16
三氧化三铝粉25
J-37胶
E-44环氧树脂100
间苯二胺15
邻苯二胺15
制备及固化按比例配制，低温保存。固化为80℃时6h。用途本胶用于粘接金属、玻璃钢等材料。
LWV 70%醋酸乙烯乳液(白胶)
组份重量/g 重量%
釜底料
去离子水80 17.76
碳酸氢钠 1.2 0.26
过硫酸钾0.6 0.13
ABEX V A50 13.9 2.97
SIPOMER COPS1 4 0.86
引发剂乳液
去离子水45 9.63
过硫酸钾0.7 0.15
单体
醋酸乙烯酯322 68.89
合计467.4 100.00
工艺:半连续工艺
聚合乳液性能:
凝胶量% 痕量
粘度(BROOKFIELD) 600cps(3#转子,10rpm)
转化率% 99.8
机械稳定性通过5分钟高剪切(in Waring Blender)
冻融稳定性通过5次循环
热稳定性通过30天(50℃恒温条件)
环氧丁晴胶粘剂
环氧丁晴胶粘剂配方（份）：E-44环氧树脂100 乙二铵 7 邻苯二甲二丁酯 15 丁腈橡胶7 瓷粉30～100 按比例配制。适用于泡沫塑料、纸、布、胶合板等不耐温材料的粘接。转载资料仅供参考
六大聚氨酯热塑性弹性体生产配方
热塑性聚氨酯弹性体EPU同苯乙烯型热弹体一样，既可以用硫化剂，像橡胶那样硫化交联成型，也可以像热塑性塑料那样，，在塑料加工设备上成型加工。TPU是由高分子聚酯或聚醚（Mw=1ooo-6000)软段（A)和2~12个碳原子的二醇硬段（B)组成的嵌段线性聚合物（AB)n。AB链段之间用二异氰酸酯化学结合起来。配方一：
由己二酸、乙二醇和1，2-丙二醇（1 ：1.26 ：0.14摩尔比）进行缩聚反应制得分子量为1300-2500的聚己二酸乙二醇丙二醇酯0.lmol,加人到内壁和搅拌器均涂有聚四氟乙烯的铁制反应器中，添加0.1mol的1，4-丁二醇扩链剂，开动搅拌升温至反应温度120~150℃并迅速加入巳预热到80℃的0.2mol的MDI，快速搅拌3min,倒入已预热的涂有硅酯的铝盘中，于110~130℃下烘干3h, 造粒得到浅黄色的半透明产品，即TPU。-----------------------------------
配方二：
聚四氢呋喃醚1000g(羟值为50mgKOH/g,M^=2000)加热到120℃,加人1，4-丁二醇1608、硅油208、二硫化钼108，然后加AMDI600g,搅拌至MDI全部溶解，反应温度降低到100℃，放置2min后，将物料倾倒在110~180℃的加热板上，100min后取出，冷却到室温，经切粒机切粒后，可供挤出机或注射机成型用。------------------------------------
配方三：
聚四氢呋喃100份重（羟值为106mgKOH/8，Mw=1060)预先在120℃下3x133.32Pa下脱水lh,加MDI48份重，搅拌反应lOmin,加人苯二甲醇（扩链剂）10.76份重，再搅拌15min后，成高黏度的糊状聚合物，倒入涂有离型剂硅油的容器内，在180℃下烘8h后，成为热塑橡胶。如在160℃、10MPa的压力下热压成型，则成制品。采用苯二甲醇为扩链剂可提高耐热性，其软化点可达190℃，脆化点< -80℃，体电阻率为11 x 1014Ω? cm。介电强度为500V/mil (lmil=25.4un)
-----------------------------
配方四：TPU直接用于注射成型的条件
TPU的邵氏硬度A 80 55
机筒温度（前/中/后，℃) 170/190/200 180/190/205
胶料温度（℃) 205 210
注射压力（MPa) 79 79
注射时间（s) 3-10 3 ~ 10
冷却时间（s) 15 -50 15 -50
模具温度（℃) 15 -60 15 -60
-------------------------------------
配方五：TPU直接用于挤出成型的条件
TPU的邵氏硬度八 80 55
机筒温度（前/中/后，℃) 180/190/200 190/200/205
机头温度（℃) 200 210
胶料温度（℃) 205 -215 210 -225
-----------------------------
配方六：TPU/PVC共混料的配方
PVC (齐鲁石化厂生产的K-1000型） 100份重
京锡8831 (北京化工厂生产的有机锡稳定剂） 3PHR
DOP 10PHR
CaSt. 0.8PHR
HSt. 0.3PHR
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备注：上述配方在捏合机高速混合，二辊机上混炼时加入40~55PHR 的TPU,混炼后拉片先冷却切粒，可供挤出或注塑，经测TPU/PVC 共混料的玻璃化温度范围很窄。
如果在PVC体系中加入10 -25PHR的TPU，则PVC韧性提高，抗冲强度提高。
如果在100份重的TPU中加人10~25PHR的软质PVC粒料，可提高TPU的流动性，TPU的物理机械性能基本不变。.
.
手工发泡的聚异氰酸酯泡沫塑料的配方及性能
发泡体系 HCFC-141b发泡 HFC-245fa
发泡
配方（质量份）
聚酯多元
醇 100 100
表面活性
剂 2 2
Babce
K-15 3 3
Babce
TMR-30 0.5 0.5
0.5
HCFC-141b 30
--
HFC-245fa --
34
异氰酸酯Lupranate M-20s 185 185
超分温度°C
多元醇组
分 22.8 10.6
异氰酸
酯 22.8 11
.7
发泡反应活性
混合时间
/s 10 10
乳白时间
/s 24 44
凝胶时间
/s 43 98
不粘时间
/s 53 150
泡沫塑料性能
整体密度（kg/m^） 30.8 31.6 芯密度（kg/m^） 30.8 31.2
压缩强度/kPa
平行方
向 186.7 208.
6
垂直方
向 58.6 112
.3
闭孔
率% 93.1
89.7
尺寸稳定性（体积变化率）%
-40°Cld 0.07
0.05
-40°C28d 0.08
-0.10
70°C
ld 1.91
0.39
70°C
.12
70°C
98%RHld 2.38 2.54
70°C
98%RH28d 4.10 4.02
导热系数 /[mW/(m*k)]
ld 24.2
23.5
28d 28.7
26.4
几种简单的聚氨酯胶粘剂的配方.
配方一JQ-1胶
三苯基甲烷三异橡胶酯20 氯苯80
0.3mpa/140℃/0.5h,大于4mpa.金属与钢\皮革,Τ钢/橡胶织物或塑料的粘接.
配方二JQ-2胶
2.4-TDI 100 24#聚酯100 400#水泥25 丙酮100
0.2mpa/150℃/4h.Τ大于1.5mpa, Τ105℃大于1,4mpa,用途同上.
配方三JQ-3胶
聚已二酸丁二醇酯 1.0 TDI 1.13
室温24h/120℃,数分钟,剥离强度(pvc人造率)为56-116,用于皮革的胶接.
配方四101胶
甲组:端羟苯线型取酯丙酮液100 乙组:聚酯改性TDI乙酯液10-50
0.05mpa/20℃,120h或100℃/2h剪切强度
耐高温耐水性耐醇性水性聚氨酯树脂配方
本涂料配方具有优良的耐高温、耐水性、耐醇性，特别是耐高温性能达到成膜后耐120度
高温不变软、不发白。
组分及含量(wt％)：聚四氢呋喃醚二醇24.5～28、聚酯二元醇30～37、氢化苯基甲烷二异氰酸酯
(H12MDI)28～37、亲水性扩链剂3～3.5、扩链剂2～10、及N-甲基吡咯烷酮(NMP)1.5～4，所述聚酯二元醇，以间苯二甲酸为主的二元酸与二元醇为基础合成，分子量为1000-2000。制备工艺包括：按照以上组分及含量((wt％)备料、原料混合加热脱水、预聚物合成、预聚物中和分散、扩链脱溶乳化等步骤。
交联剂配方
交联剂配方配方1 组分用量/g 增稠剂HD-70-----------5.0 磷酸氢二铵（1：3）-----2.0 水------------5.0 硫酸铝或氯化锌---------8.0 氨水-----------------0.5 合成龙胶-------------8.0 黏合剂TS---------------20 涂料色浆-------------5.0 乳化剂A------------34.5 尿素---------------10 交联剂M-90------------------2.0 总量
---------------------100 说明交联剂M-90为甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂初缩聚体，外观为无色透明液体，能以任意比例溶解于水中，含固量为70%±5%。该剂与黏全剂TS配套用于棉、涤、棉的涂料印花，可提高黏合剂的固着牢度，与网印黏合剂配套使用，代替交联剂EH，也可作直接酸性染料的固色剂，还可作树
脂整理剂用，增加织物的弹性和硬挺感。配方2 组分ω/% 黏合剂BH或707------------10～40 交联剂EH-------------2～5 乳化浆A-----------适量水--------------适量涂料色浆-------------1～20 总量-------------100 尿素------------＜20 说明交联剂EH为环氧氯丙烷和己二胺缩聚物的醋酸盐，外观为浅棕色黏液体，含固量42%～45%，不耐碱、不耐高温，为低温型涂料印花用交联剂FH的代用品。该剂能与印浆中的黏合剂形成具有网状结构的坚牢的护膜，使印花色泽坚牢，提训了印花的耐摩擦牢度，并有助于印浆的均匀性和得色量的提高，交联剂EH也可作为硫化、酸性、活性交联型染料的染色固色交联剂，可提高染料的耐湿处理牢固度。配方3 组分g/L 色涂料-----------适量柔软剂CGF-----------3 黏合剂------------ 10～50 交联剂FH-----------5 防泳移剂------------ 3 络合去泡剂------------2 说明本品为淡黄色黏液，固含量30%～33%，可以任意比例用水稀释，是由环氧氯丙烷与γ，γ-双（氨丙基）甲胺的缩聚物盐酸盐，具有反就基团，能与具有官能团的化学品、织物进行交链反应，不耐碱，不耐高温，主要用作涂料印花浆的交联剂，也可用作涂料札染液的交联剂，经固着，能与印花浆或轧染液中的黏合剂形成网状结构的坚牢膜层，耐使色泽坚牢度高。本品亦可用作直接、活性、硫化等染料的交联固色剂。
PU生产基本常识
一. 何谓PU发泡体
所谓PU发泡体就是poly-isocyanate与poly-ol（多元醇）再加上适当的发泡剂之后,发泡反应而成的发
泡状物体.
~~NCO + ~~OH ~~N~ ~C~~O~~
H O
Polyisocyanate Polyol Urethane
多异氰酸盐多元醇氨基酯
如上之反应式，polyisocyanate和poly-ol反应就形成urethane结构，而许多的urethane结合就形成了
polymer（聚合物）之polyurethane,这个物体就叫做PU.
发泡剂一般使用水或低沸点之液体,urethane反应所散发出来的热会使低沸点之液体产生气化,如果用水和poly-isocyanate一起反应,会产生CO2气体,利用CO2气体使具达到发泡的效果.其反应式如下:
2 ~~NCO + H2O ~~NHCONH~~ + CO2
二. 原料基本配方及作用
1. Poly-isocyanate (A)组份
多异氰酸盐结构,基本有机成份是: MDI或TDI.
其结构是:
MDI: OCN CH2 NCO 常温下是固体
TDI:
CH3 NCO 及OCN
NCO CH3 NCO
2、4 TDI 2、6 TDI
COIM料A成份是MDI在催化剂存在下部分缩聚即可得碳化二亚胺化二异氰酸酯.此为液体MDI(混合
物).其结构为:
OCN CH2 NCN CH2 n NCO
2. Poly-ol多元醇(B)组份
B组份内含多元醇、硬化剂、催化剂、发泡剂、色膏、UV吸收剂及其他助剂(如抗氧化剂、水解稳定剂、
热稳定剂.)
(1) 多元醇:主要的B成分,含OH结构,形成PU的结构.
(2) 硬化剂:低分子量的二元醇、三元醇、二元胺等.如乙二醇,起架桥和增链作用.
(3) 催化剂(触媒):促使PU之架桥速度(反应速度),并有影响自由发泡密度.如三乙基二胺.
N N
(4) 发泡剂:低沸点溶液(有机物),决定着成品密度高低之一,属物理发泡剂.如Freon-113、11等.
水:其作用同发泡剂,但效果为F-113的10倍,且有增链的功用及架桥作用.属化学发泡剂.
(5) 色膏: (a)颜色外观.有黑色膏和白色膏. (b)遮蔽效果,耐抗黄变,如: P152(花王), P505、PW09(COIM).
(6) UV吸收剂:吸收紫外线,使PU更耐黄变.白PU才加入使用.
典型配方:
8202: A组分: 66.1KG
B组分: 60.0KG
白色膏PW-09 2.7KG
架桥剂: 6.3KG
UV-73P吸收剂 1.326KG
三. PU生产操作条件
1. 流程之概略:
A料盖模开模
烘料灌注机注入脱模
B料喷模内漆取成品
装空气袋模具清洁
擦离型剂(吹气)
喷离型剂
2. 成型之基础知识:
PU发泡成型技术很多,至少须铭记以下几点:
(1) 混合比:
A/B比是必须定量混合均匀才能得到性能良好之PU.使NCO与OH定量化.因此维持A/B混合
比是很重要的一点.
混合比如果有差错,PU会烂料或偏软.混合比混乱的危险性很大.出现异常要找原因,为了获得正确的
A/B比,必须:
(a) 吐出量之计算:
原料温度一定(40°C)影响粘度.
TANK背压一定（0.2Kg/cm2~ 0.5Kg/cm2）.
循环压力与吐出压力一致(3~5Kg/cm2范围内),循环压>吐出压,压差<0.5 Kg/cm2.
设定上述条件之后吐出数回,分别计量A、B吐出量,使A/B比达到规定之比例.
(b).制作自由发泡体
自由发泡体,5分钟内切开来,检查内部之细胞状态,正确的应是细胞组织细而且均一.自由发泡密度正常
(COIM料,0.15~0.17)成型物状态结实
例: 规定比(混合比)A/B=100/100
项目A/B 100/90 100/95 100/100 100/105 100/110
反应性乳化时间上升时间指触时间变化不大变慢变慢(同左)(同左)(同
左) 10~1156~6060~70 变化不大变快变快(同左)(同左)(同左)
自由发泡5分钟后.切开时内部发泡状态*不能形成细胞组织.*发泡有空洞.*热的时候是软的.冷的时候变硬. *不能形成细胞组织.*有粗糙感而且脆.*有空洞. *细胞组织细而且均一. *剖面如绢丝般发亮.*细胞组织呈现细网状.*软. (同左)(同左)*粘糊状.
自由发泡密度低低正常高高
成型物状态*脆化*易裂*烂*脆化*热的时候是软的.冷的时候变硬. *结实*软*收缩厉
害. *脆化*易裂*烂
(2) 温度条件:
(a).原液温度
液温粘度循环压A/B比一定
脱模时间
液温反应速度内部泡径硬度一定
成型物状态
因此,补加原料时一定要给一定温度之原料,必须充分应用备用料桶.
(b).模具温度(45°C~55°C) 反则,PU表面
模具温度反应速度脱模时间有气泡, 部分
流动性粗糙起毛.
硬度一定成型物表面厚PACK一定
(3) 注入量和计时器设定(略)
(4) 其它:
(a).离型剂
离型剂要使用离型剂效果好的材料,以量低之需要量涂布,从成分上有Silicon类Wax类或其混合物,目前有油性和水性之分,离型剂的种类影响成型物表面状态,过多麻面,过少粘模.所以要求:
*依照规定,充分稀释.
*不可大量喷洒,但要求均匀.
*喷洒以后必须用布擦拭,使其均一,或水性离型剂用气枪吹均匀,使水分挥发干净.
(b).压缩空气
由于原料怕水,所以PU系统内使用的压缩气必须经干燥处理,否则影响品质.
(c).模具之洗净
c-1.在模具表面有树脂残留时,离型剂失效造成脱模困难,而且影响温度的传导,必须保持模具清洁.
c-2.清洗方法: 用DMF溶胀PU残留后用刷子刷,再用M.C冲洗2、3次后才可使用,决不能残留DMF,
造成再次粘模.
(e).其它-----水对PU的影响
水对PU制造过程影响非常大,可以看出,水可以作为发泡剂,但太多的水分会使PU发泡体产生异常.据计算:NCO含量为21%计,1g的水要消耗掉A料22.2g,其反应式如上述,所以生产过程中要尽量避免水,水
有可能的来源有:
*压缩空气,务必冷却干燥.
*操作员工的手汗接触空气袋,所以要求员工戴手套,装空气袋.
*配料时,A、B料吸收水气:配好料,及时到入料桶内.
*原料贮存过程中吸收水气:色膏加盖.
*水性离型剂之水气未能充分挥发,所以要求操作确实.
*空气中温度影响.
对于一双待出口的鞋子来说，出货前的检验是必要的，那么哪些方面是应该要注意的呢？根据我的经验总结，应该要注意这些地方：（1）外观性要件----A、配双包括有色差、毛长毛短、单脚、鞋头大小、后跟高低等；B、清洁度包括有银笔线、胶水污染、车油、锈迹、灰尘、线头、成品变色、褪色等；C、歪斜包括鞋面各个配件（鞋头、后包、鞋舌、装饰物、合缝等）以及猛鞋歪斜和上底、贴中底等的歪斜；（2）功能性要件----A、穿不下包括纸版的错误以及楦头可能用错和随意代码等；B、胶水粘力不够达不到客户要求的最低标准或用手轻易就能拉掉；C、内里、港宝是否邹折可能会引起刮脚等；（3）包装方面-----其实包装是最最重要的，试想一下：如果包装资料特别是外箱包装资料出了问题，客户连货物都收不到，你就不要再做梦--他能给你钱了？！所以这个要重点注意。A、外箱特别是外箱印刷包括印刷字体大小、内容、
位置等，其他就是外箱规格，包括大小、材质、毛重和净重等；B、内盒包括尺寸、颜色、各种贴标、印刷、是否错型体、错码、错颜色装内盒、是否需要放干燥剂以及是否需要结双等；C、短装每次验货，要看是否已经满箱，同时要抽箱作业，避免工厂作弊。这样一来，要是差不多的话，大致上应该不会引起客
户索赔吧。
先将聚酯多元醇在120℃温度下进行真空脱水1～2h，然后降温到80℃加入异佛尔酮二异氰酸酯，再升温到90℃反应2h，再降温到80℃加入DMPA和N-甲基吡咯烷酮继续反应1h，降温到60℃，加入AS-15、1，4-丁二醇和二月桂酸二丁基锡，并加入丙酮调节粘度，反应后降温到50℃以下，再加三乙胺搅拌0.5h得到预聚体，降温到15℃以下，将15℃以下的蒸馏水高速分散到上述预聚体中5分钟，立即加入乙二胺进行扩链，高速分散0.5h，中速分散1h后，真空脱除丙酮，用氨水调节pH到7.5后加入SC-100，搅拌均匀后过
滤并包装即可。
水性聚氨酯乳液具有良好的耐水性、耐醇性和硬度，以水为溶剂，减少了对石油等能源的使用，同时保护
了环境。
水性聚氨酯的分类
水性聚氨酯的分类 由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40年左右的时间，人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多，可以按多种方法分类。 1．以外观分 水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液，其外观分类如表5所示。 表5 水性聚氨酯形态分类 2.按使用形式分 水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用，或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。若单独使用不能获得所需的性能，必须添加交联剂；或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能，在这些情况中，水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。 3．以亲水性基团的性质分 根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团，即是否属离子键聚合物(离聚物)，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。 (1)阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型，以侧链含离子基团的居多。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。 (2)阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的水性聚氨酯，绝大多数情况是季铵阳离子。而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主，叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用，形成亲水的铵离子。还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。 (3)非离子型水性聚氨酯，即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯的制备方法有：①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制乳化；②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯，亲水性基团一般是羟甲基。 (4)混合型聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。 4．以聚氨酯原料分 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等，分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的异氰酸酯原料分，可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分，如TDI型、HDI型，等等。 5．按聚氨酯树脂的整体结构划分 (1)按原料及结构可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯
水性聚氨酯配制方法
1.低聚物多元醇：聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等 水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的价格比聚酯二醇低，因此，我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，惟其价格较高，限制了它的广泛应用。 聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。但通过采用耐水解性聚酯多元醇，可以提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水解性。国外的聚氨酯乳液胶粘剂及涂料的主流产品是聚酯型的。脂肪族非规整结构聚酯的柔顺性也较好，规整结构的结晶性聚酯二醇制备的单组分聚氨酯乳液胶粘剂，胶层经热活化粘接，初始强度较高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯对金属、RET等材料的粘接力高，内聚强度大。 其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等，都可用于水性聚氨酯胶粘剂的制备。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐热性好，易结晶，由于价格高，限制了它的广泛应用。 2.异氰酸酯:TDI、MDI、IPDI、HDI等 制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯，以及TDI、MDI、HDI：MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。 多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。 3．扩链剂：1，4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等 水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂，其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种，除了这类特种扩链剂外，经常还使用1，4—丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。 4．水：蒸馏水、离子水 水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止自来水中的Ca2+、寸+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯胶粘剂的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散与水的同时，水也参与扩链。由于水或二胺的扩链，实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯—脲乳液(分散液)，聚氨酯—脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力，脲键的耐水性比氨酯键好。
水性聚氨酯性能优缺点
水性聚氨酯的优点： 聚氨酯的全名叫聚氨基甲酯。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，其分子结构中含氨基甲酸酯基、脲键和离子键，内聚能高，粘结力强，且可通过改变软段长短和软硬段的比例调节聚氨酯性能。 水性聚氨酯乳液相比较与溶剂型聚氨酯具有以下优点： （1）由于水性聚氨酯以水作分散介质，加工过程无需有机溶剂，因此对环境无污染，对操作人员无健康危害，并且水性聚氨酯气味小、不易燃烧，加工过程安全可靠。 （2）水性聚氨酯体系中不含有毒的-NCO基团，由于水性聚氨酯无有毒有机溶剂，因此产品中无有毒溶剂残留，产品安全、环保，无出口限制。 （3）水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品，因为水性聚氨酯的亲水性强，因此和水的结合能力强，所以其产品具有很好的透湿透汽性。 （4）水作连续相，使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关，且比固含量相同的溶剂型聚氨酯溶液粘度低，加工方便，易操作。 （5）水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液，因此能带来风格和性能各异的合成革产品，满足各类消费者的需求。 并且，由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。 水性聚氨酯膜的优点： 水性聚氨酯树脂成膜好，粘接牢固，涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水，透气性好，耐屈挠，制成的成品手感丰满，质地柔软，舒适，具有不燃、无毒、无污染等优点。将成革的透氧气性、透湿性、低温耐曲折性、耐干湿擦性、耐老化性等，与溶剂型聚氨酯涂饰后的合成革进行了对比研究。结果表明，经水性聚氨酯涂饰的合成革的透氧量达到了4583．53 mg／(em3·h)，为溶剂型的1.5倍，且透水汽量达到了615．53 mg／(cm3·h)，约为溶剂型的8倍；低温耐曲折次数大于4万次，为溶剂型的2倍。采用水性聚氨酯替代传统的溶剂型聚氨酯完成合成革的
聚氨酯灌浆料配方
1.聚氨酯灌浆材料概况聚氨酯灌浆材料是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活 性剂、增塑剂等)组成的化学浆液。一般是单液型。其主要成分是过量二异氰酸酯(或多异氰酸酯)与聚醚多元醇反应而制得的端异氰酸酯基(NCO)预聚体。也可以是双液型,即由预聚体与固化剂(及促进剂)组成。 在灌浆过程中,把聚氨酯灌浆材料注入缝隙或疏松多孔性地基中时,这种预聚体的端NCO基与缝隙表面或碎基材中的水分接触,发生扩链交联反应,最终在混凝土缝隙中或基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团,与混凝土缝隙表面以及土壤、矿物颗粒有强的粘接力,从而形成整体结构,起到了堵水和提高地基强度等作用。并且,在相对封闭的灌浆体系中,反应放出的二氧化碳气体会产生很大的内压力,推动浆液向疏松地层的孔隙、裂缝深入扩散,使多孔性结构或裂缝完全被浆液所填充,增强了堵水效果。浆液膨胀受到限制越大,所形成的固结体越紧密,抗渗能力及压缩强度越高。 聚氨酯化学灌浆材料可分为水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)2大类。这2类聚氨酯预聚体材料虽然都能用于防水、堵漏、地基加固,但2者也有差别。通常,油溶性聚氨酯灌浆材料的固结体强度大,抗渗性好,多用于加固地基、防水堵漏兼备的工程;水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等。根据施工需要,也可把水溶性聚氨酯灌浆材料与油溶性聚氨酯灌浆材料按合适的比例混合后进行灌浆施工。 2 水溶性聚氨酯灌浆材料水溶性聚氨酯浆材的突出特点之一是易分散于水中,遇水自乳化,立即进行聚合反应。固结物具有良好的弹性、抗渗性、耐低温性,对岩石、混凝土、土粒等具有良好的粘接性能,灌浆后对水质无污染;特点之二是固结物具有弹性止水和膨胀止水的双重作用。水溶性聚氨酯灌浆与水玻璃、丙凝等灌浆相比,主要有以下几个优点:a.可在大量水存在的条件下与水反应,固化后形成不透水的固结层,可以封堵涌水;b.固化反应的同时产生二氧化碳气体,封闭的灌浆体系中初期的气体压力把低黏度浆液进一步压进细小裂缝深处以及疏松地层的孔隙中,使多孔性结构或地层充填密实,后期的气泡包封在胶体中,形成体积庞大的弹性固化物;c.在含大量水的地层处理中,可选择快速固化的浆液,它不会被水冲稀而流失;形成的弹性固结体,能充分适应裂缝和地基的变形;d.浆液黏度可调,可灌1mm左右的细缝;固化速度调节方便;e.施工设备简单,投资费用少。水溶性聚氨酯灌浆材料一般是单组分低黏度液体,其主要成分是端NCO基预聚体,它是由特种亲水性聚醚多元醇与多异氰酸酯制成的预聚体为主剂,加入助剂(稀释剂、增塑剂和其他助剂)配制而成的。为使聚氨酯浆材有良好的水分散性,一般选择EO含量较高的EO/PO共聚醚。通过调节具有不同EO/PO比例的亲水性聚醚,或EO聚醚与普通PPG型聚醚的混合比例,可以制得不同亲水程度的灌浆材料。聚氨酯浆液的固化时间通过加入促凝剂(催化剂)或缓凝剂,可在几秒钟到十几分钟范围内调节。国外某公司的水溶性聚氨酯浆材性能为:固含量77%～83%,黏度(21℃)600～1200mPas,相对密度1.04,固化物拉伸强度0.13～0.3MPa,伸长率150%～300%。 3.油溶性聚氨酯化学灌浆材料油溶性聚氨酯灌浆材料国内俗称"氰凝",是由低分子质量聚氧化丙烯多元醇(如N303、N204)与多异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI)反应制得的预聚体为基料,以有机溶剂为稀释
水性油漆配方
本帖最后由POD ER 于2009-5-28 21:23 编辑 配方介绍: 此水性漆配方以水性聚氨酯分散体和丙烯酸酯乳液为主要原料，适用于木器表漆和塑料。成膜后为全哑光清漆。用此配方开发的产品有成本的优势。 原料代码投料数量 1 华津思R4188 50.00 2 华津思HD1902 15.00 3 纯水7.22 4 DPnB 3.00 5 DPM 2.50 6 PA30 0.50 7 BYK028 0.43 8 BYK346 0.10 9 TS-100 2.60 10 Glide 440 0.26 11 RM-2020 0.10 12 RM-8W 0.10 13 95%乙醇 4.78 14 纯水13.48 总计100 注释: 华津思R4188: 水性聚氨酯分散体. 华津思HD1902: 华津思丙烯酸酯乳液. DPnB: 二丙二醇丁醚. 美国陶氏化学. DPM: 二丙二醇甲醚. 美国陶氏化学. PA30: 分散剂。巴斯夫 BYK028：消泡剂BYK BYK346: 润湿剂BYK TS-100: 消光粉迪高 Glide 440: 流平剂 RM-2020：罗门哈斯增稠剂，非离子聚氨酯 RM-8W：罗门哈斯增稠剂，非离子聚氨酯 调配方法： 1. 依次投入1、2、3，开机400-600转/分钟，搅拌均匀10分钟。 2. 在400-600转/分钟速度状态下再加入4、5, 搅拌均匀10分钟。 3. 再加入6，7，8 在800-1000转/分钟速度高速分散10分钟。 4. 再加入9，在1000-1500转/分钟速度分散分钟。 5. 再加入10，在600-800转/分钟速度搅拌均匀5分钟。 6. 将11和12，先用13兑稀均匀, 然后慢慢加入以上溶液,在400-600转/分钟速度搅均10-15分钟。
水性聚氨酯
水性聚氨酯涂料 摘要：本文介绍了水性聚氨酯涂料的组成、结构以及特性，然后讲述了水性聚氨酯的应用，最后展望了该涂料的发展趋势。 关键词：水性聚氨酯，组成，特性应用，展望 水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液, 水分散液和水乳液, 是以水为介质的二元胶态体系。它不含或含很少量的有机溶剂, 其粒径小于0.1 nm, 具有较好的分散稳定性, 不仅保留了传统的溶剂型聚氨酯的一些优良性能, 而且还具有生产成本低、安全不燃烧、不污染环境、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点 , 对纸张、木材、纤维板、塑料薄膜、金属、玻璃和皮革等均有良好的粘附性。水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好等优点与水性涂料的低VOC含量相结合，符合发展涂料工业的“三前提”（资源，能源，无污染）及“四E原则”（经济 ECONOMY，效率EFFICIENCY，生态ECOLOGY，能源ENERGY） 1 聚氨酯防水涂料的组成、结构 1.1 组成 目前我国市场上双组分聚氨酯防水涂料的预聚体组分(常称甲组分), 其组成相差不大, 基本上都以甲苯二异氰酸(TDI)与聚醚多元醇(简称聚醚)的多种型号混合物加成聚合而成(又称逐步聚合, 它既不是缩合, 也有别于聚合)。为获得合理的抗拉强度和延伸率, 预聚体的- NCO质量分数w-NCO 值应该控制在4%～5%.由于不少生产企业在选材、设备及工艺控制上还达不到反应的严格要求, 反应最终产物的游离TDI 含量w-NCO 在0.5%以上( 优良的反应在0.1%以下), 故这些厂家预聚体的w-NCO 实际控制在(5 土O.5)%左右, 产品组分的差异多数发生在乙组分的组成上:主剂分别采用与一NCO 反应的聚醚、含芳香烃的焦油类物质或带有结晶水的无机化合物及它们的混合物; 助剂有固化剂摩卡(MOCA), 它具有对称的芳环结构及邻位氯原子, 前者的刚性以及与其它基团反应生成的脲键的极性吸引力使聚氨酯具有很高的机械强度,后者的空间位阻和吸电子效应降低了胺基的反应速率, 使双组分涂料有足够的施工时间;增塑剂二丁酯、蒽油类可调整产品的抗拉强度及延伸率;填料不仅可以降低成本, 而且可以改善产品的高低温性能、施工性及储存稳定性;有的产品还加人催化剂以提高冬季成膜性。由此可见, 我国目前商品聚氨酯防水涂料的质量主要取决于乙组分的组成。 1.2 结构及其与老化的关系 聚氨酯的- NCO 基虽然可以与很多活泼基团反应, 但对于防水涂料而言, 具有应用价值的以含有- OH.- NH2 活泼基团的物质为主。聚氨酯分子结构中除氨酯键外, 还存在原料引人的醚键、酯键、不饱和双键基团及反应可能形成的脲基、缩二脲、脲基甲酸酯等链节。化学结构上的差异势必反映在性能上: 1)芳香族氨酯键裂解温度低, 例如酚封闭的芳香族氨酯键裂解温度仅120℃, 而醇封闭的脂肪族氨酯键裂解温度可达250℃, 这就是聚醚聚氨酯防水膜可以作非外露型防水材料的主要原因; 2)芳香族氨酯键遇胺转化为脲, 性脆而延性差; 3)芳香族氨酯键遇醇而醇解, 进一步受紫外线照射或受热会分解; 4)芳香族氨酯键的抗碱性大大低于脂肪族氨酯键, 而目前的建筑物基层以水泥为主, 这对芳香族氨酯键是不利的。由于煤焦油中的活泼氢基本上都以芳香族基团出现, 故焦油聚氨酯防水涂料的抗老化性极差是由先天性的缺陷所造成的。
水性聚氨酯的一个配方
水性聚氨酯的一个配方 环氧树脂工业级国产NMPAN- 甲基-2-吡咯烷酮分析纯国产Acetone丙酮分析纯国产DEG一缩二乙二醇分析纯国产去离子水自制实验装置反应装置：三口烧瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计搅拌装置：单相串联电动搅拌机搅拌桨，自制高速分散机，进口加热装置：电炉、触点温度计、加热锅检测仪器NDJ-1 型旋转黏度仪，国产Nicolet MAGNA-IR550 型红外光谱仪，进口MINITEST 测厚仪，德国XLL-100A 型拉力试验机，国产AG-I 电子万能实验机，进口涂膜附着力测定仪，QF2-Ⅱ，天津实验机厂涂膜柔韧性测定器，QTX-1, 天津实验机厂涂膜冲击试验器， R1J3-3K1，天津材料试验厂涂膜杯突试验器，QBU-60，日本偏光显微镜，OLYMPUS BX51，进口表面张力测定仪，dataphsics DCAT21，进口实验原理水性聚氨酯的制备一般包含两个主要步骤：（1）由低聚物多元醇与异氰酸酯类化合物，形成高分子量的聚氨酯或中高分子量的聚氨酯预聚体；（2）在剪切力作用下于水中分散。利用二羟甲基丙酸对预聚物进行亲水改性，在聚氨酯分子链上引入离子基团，使其实现自乳化，得到贮存稳定、性能良好的水性聚氨酯。水性聚氨酯的合成概述将甲苯二异氰酸酯装入配有温度计、搅拌器1L 的三口烧瓶中，向烧瓶中滴加聚醚多元醇和二羟甲基丙酸，于70-80℃左右反应约3 小时，反应过程中可用丙酮调节体系的黏度。最后用正二丁胺法滴定异氰酸根的浓
度。所得的亲水改性聚氨酯预聚体用一缩二乙二醇扩链约1-2 小时，最后降温至室温，用溶有三乙胺的去离子水在高速分散机上乳化，可得到淡黄色、半透明的水性聚氨酯分散体。
水性聚氨酯的合成与改性_闫福安
CHINA COATINGS 2008年第23卷第7期 15 0 引 言 聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。 据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5 kg,西欧约4.5 kg,而我国的消费水平 还很低,年人均不足0.5 kg。 溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。 水性聚氨酯的合成与改性 □ 闫福安,陈 俊 (武汉工程大学化工与制药学院,武汉 430073) 摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。 关键词：水性聚氨酯；合成；改性 中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1006-2556(2008)07-0015-08 Synthesis and modifi cation of water-borne PU Yan fuan, Chen jun (School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, Hubei Province) Abstract: This paper introduces water-borne PU about its monomers, synthesis mechanism, and synthesis technology and modifi cation methods. Relevant enterprises and research institutes China should strengthen the work cooperatively on molecule design, to promote the continuously progressing synthesis technology and the growing market of water-borne PU. Keywords: water-borne PU, synthesis, modifi cation 编者按：本文搜集了相关的情报资料，比较全面地阐述水性聚氨酯的合成技术。相应地，嘉宝莉朱延安、中国科技大章鹏进行了这方面的研发和实验实践。相比之下，为改善PUD分散体涂膜力学性能，选用聚碳酸酯型方向是可行的,但在水性木器涂料中的应用,应综合考虑制造成本、涂料使用范围、对涂膜光泽大小不同要求等方面因素；软段多元醇的选用不可能单一型,可以选用混合型,如PCD与PCL混合,或PCD与聚醚型混合,否则单用PCD,因价格太贵或存在功能过剩,影响水性聚氨酯涂料的推广应用与市场定位。 TECHNICAL PROGRESS DOI:10.13531/https://www.360docs.net/doc/d717895628.html,ki.china.coatings.2008.07.007
水溶性聚氨酯施工工艺
注水溶性聚氨酯工法 一、灌浆材料 水溶性聚氨酯是目前国内较为理想的防渗堵漏灌浆材料。该材料的特点是： 1、具有良好的亲水性能，水既是稀释剂，又是固化剂，浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结； 2、可在潮湿或涌水情况下进行灌浆，对水质适应强，在海水和PH为3～13的水中均能固化； 3、固结体经急性毒性试验属实际无毒类； 4、施工工艺简单，浆液无需繁杂配制； 5、固结体为弹性体，可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能，适用于变形缝的防水处理； 6、可以配制不同强度和不同水膨胀倍数的材料。
主要性能指标见表1： 表1水溶性聚氨酯主要性能指标 项目指标 粘度（厘泊）（25℃）190±30 比重 1.08g/cm3 凝胶时间几分～几十分内可调 粘结强度（潮湿表面） 1.0 MPa 抗拉强度 2.1 MPa 伸长率273％ 抗渗性能 1.8×10-3cm/s 包水量20～27倍 遇水膨胀倍数150～300％ 二、封缝材料 W-21速凝堵水砂浆是一种能在瞬间凝固的水泥基堵水材料，在封闭裂缝或堵漏时，只要和适量水拌合即可在几秒钟内固结硬化，数分钟后强度即可达10MPa以上，故一般在裂缝封闭和埋管施工工程中，10分钟即可进行灌浆施工，无需养护。另外，在操作时不惧怕渗漏水和积水。
三、防水材料 防水材料釆用W-22聚合物改性水泥基防水砂浆，该材兼具柔性和刚性防水材料的优点，既能形成较为耐久的防水层，且材料本身经聚合物改性后还具有很大的弹性模量，是目前国内防水材料中应用范围最广泛，综合性价比最高的产品。该产品由有机液料和无机粉料，经现场按比例搅拌均匀，涂覆施工的新型防水材料。 主要技术指标：(7天后) 序 号项目 聚合物改性水泥基防水砂浆 技术指标实测指标 1 干燥时间h 表干≤4不粘手 实干≤8无粘着 2 拉伸强度Mpa≥ 1.8 1.96 3 断裂伸长率%≥80 100 4 低温柔性Ф10 mm棒-5℃无裂纹-5℃无裂纹 5 不透水性0.3Mpa30min 不透水
改性水性聚氨酯及其粘接性能
改性水性聚氨酯及其粘接性能 综述了水性聚氨酯的改性方法，包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米材料改性、复合改性。比较了各种改性方法的优缺点，指出了水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题，展望了水性聚氨酯胶粘剂改性发展趋势。 标签：水性聚氨酯（WPU）；胶粘剂；改性 聚氨酯（PU）是在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元（—NHCOO—）的高分子化合物，具有成膜强度高、柔韧性好、粘附力强，良好的耐磨、耐水、耐化学药品等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域[1～4]。随着环境保护压力的增大，溶剂型聚氨酯胶粘剂应用受到限制。WPU胶粘剂具有不燃、气味小、不污染环境、节能等优点[5～7]，正面临前所未有的发展机遇。 1 水性聚氨酯改性 WPU主要是线性热塑性高分子，由于分子间缺乏交联，分子质量较低，所以WPU存在干燥速度慢、耐水耐溶剂性差和胶膜力学强度低等缺点[8，9]。为了改善WPU胶的综合性能，扩大应用领域，必须对其进行改性。 1.1 环氧树脂改性 环氧树脂具有一系列优良的性能[10]。用环氧树脂改性WPU可以形成各种性能新颖的材料。环氧树脂改性方式主要有3种：机械共混、接枝共聚和环氧开环共聚。 Fu等[11]以1，4-丁二醇（BDO）和二羟甲基丙酸（DMPA）为扩链剂，合成了环氧树脂改性WPU乳液。实验结果表明，当环氧树脂E20质量分数为8%时，改性乳液具有更好的综合性能，胶膜的机械性能和热稳定性更好。由此环氧树脂改性的WPU乳液制得的胶粘剂能够满足汽车内饰胶的需求。 Xi等[12]以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚丙烯乙二醇2000（PPG）为原料与环氧树脂反应制备互穿聚合物网络PU胶粘剂。考查了环氧树脂含量对PU胶的形态结构、导电性、热稳定性和粘接性能的影响。结果表明，环氧树脂能改善PU胶的形态结构，提高胶膜的热稳定性和粘接强度。 1.2 丙烯酸酯改性 利用丙烯酸酯改性聚氨酯乳液主要有物理共混和共聚改性2种方法。其中共聚乳液制备方法包括：①共混交联法，即PU乳液和PA乳液共混后，外加交联剂进行交联；②乳液共聚法[13]，一般在聚氨酯链中引入不饱和双键，再利用双
年产2000吨水性聚氨酯磁性涂料可行性研究报告
广东省江门市 化工有限公司
年产 2000 吨水性聚氨酯磁性涂料项目
可行性研究报告
项 目 名 称
年产 2000 吨水性聚氨酯 磁性涂料项目
设 计 队 伍 学 校
星星之火 五邑大学
五邑大学星星之火设计团队
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广东省江门市 化工有限公司
--目录---目录-目录
项目总论.....................................................................................5 第一章 项目总论 1.1 项目名称.............................................................................................5 1.2 项目承办单位.....................................................................................5 1.3 项目拟建地区、地点..........................................................................5 1.4 研究工作依据.....................................................................................5 1.5 研究工作概况.....................................................................................5 1.6 水性聚氨酯磁性涂料的概论及总论...................................................6 第二章市场背景与现状，行业特点及发展趋势....................................9 第二章市场背景与现状，行业特点及发展趋势 2.1 市场背景与现状...................................................................................9 2.2 行业特点及发展趋势.........................................................................20 2.3 国内外市场分割情况.......................................................................21 2.4.市场竞争分析....................................................................................22 第三章 产品方案及生产规模................................................................22 产品方案及生产规模 3.1 水性聚氨酯磁性涂料生产方法总图................................................22 3.2 水性聚氨酯磁性涂料的配方...........................................................24 3.3 水性聚氨酯磁性涂料制备步骤.......................................................24 3.4 涂料混合过程的分散和过滤： .........................................................26
五邑大学星星之火设计团队
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预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计及其制备方法150825
预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计计算 王宇晖 （苏州吉人高新材料（股份）有限公司，江苏省，苏州 215143；) 摘要：利用聚氨酯线形加成聚合反应分子量的控制方程，作者建立了水性聚氨酯树脂配方设计的数学模型计算公式，采用控制NCO/OH摩尔比的方法，合成平均大分子量为2500~4000低粘度预聚体，在水中定量增链，最终合成分子量为1.5~2.5万的大分子水性聚氨酯树脂，其有机溶剂含量不高于15%。采用这种方法，为水性聚氨酯树脂配方设计提供了理论依据，对水性聚氨酯树脂的开发研究，大大缩短了实验过程。 关键词：预聚体法合成水性聚氨酯树脂理论；配方设计计算方法；制备方法；控制NCO/OH摩尔比；高聚物的分子量控制；不必除去少量溶剂。 图书分类号：TQ 311文献标志码：A Preparation and preparation of aqueous polyurethane resin formula by the method of pre polymer Wang Yuhui (Suzhou hi tech material (share) Co., Ltd., Jiangsu, Suzhou 215143, China;) Abstract: using linear polyurethane addition polymerization reaction of molecular weight control equation, the authors establish the mathematical model of the waterborne polyurethane resin formulation design calculation formula, the control method of the NCO / Oh ratio, synthetic average molecular weight for 2500 to 4000 low viscosity pre dimer, in quantitative increase chain, eventually the synthetic molecular weight was 1.5 ~ 2.5 million of macromolecular aqueous polyurethane resin, ————————————————————————
水性聚氨酯的合成
闫福安，陈俊 (武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073) 摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。 关键词：水性聚氨酯；合成；改性 0引言 聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg,西欧约4.5kg,而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg。溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。 1水性聚氨酯的合成单体 1.1多异氰酸酯(polyisocynate) 多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的部位特点,可分为四大类：芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,HDI)、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,XDI)和脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI。芳香族多异氰酸酯合成的聚氨酯树脂户外耐候性差,易黄变和粉化,属于“黄变性多异氰酸酯”,但价格低,来源方便,在我国应用广泛,如TDI常用于室内涂层用树脂；脂肪族多异氰酸酯耐候性好,不黄变,其应用不断扩大,欧美发达国家已经成为主流的多异氰酸酯单体；芳脂族和脂环族多异氰酸酯接近脂肪族多异氰酸酯,也属于“不黄变性多异氰酸酯”。水性聚氨酯合成用的多异氰酸酯主要有TDI、IPDI、HDI、TMXDI(四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯)。TMXDI可直接用于水性体系,或用于零VOC水性聚氨酯的合成。
丙烯酸改性水性聚氨酯涂料研究与应用
丙烯酸改性水性聚氨酯涂料的研究与应用 摘要：本文主要综述了丙烯酸改性水性聚氨酯涂料的目前研究状况及其应用，介绍其国内外发展状况，研究进展以及其特性。 关键词：聚氨酯、涂料、丙烯酸、改性、发展状况. 涂料是起保护、装饰和功能作用的一类精细化工产品。它广泛应用于各类建筑物的装饰保护、各类钢铁设施(如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等)的防腐保护以及各种工业制品(如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等)的装饰保护等，可以说涂料在人民的生活中已无处不在，涂料已经与国民经济的各行各业紧密联系在一块了，因此涂料的生产和消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。 水性涂料由于以水为分散介质，而且由于水性涂料主要由水作为溶剂，不仅成本会远低于有机溶剂(可比溶剂型涂料低20％)，还具有运输、贮存安全方便，可节约大量安全经费等优点。涂料的性能主要取决于基料，要提高水性涂料的性能，应该从研究开发高性能水性树脂着手。目前水性涂料中应用最多的是聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸酯(PA)乳液，二者在性能上具有很强的互补性，由二者通过化学共聚改性得到的聚氨酯一丙烯酸酯(PUA)复合乳液可以配制性能优异的水性涂料，并可用作塑料涂料、汽车修补用罩光涂料以及一般工业用涂料等。 聚氨酯从20世纪30年代开始发展,而在40年代才有少量水性聚氨酯的研究,如1943年德国化学家Schlack在乳化剂及保护胶体存在下,将二异氰酸酯在水中乳化首次成功制备出聚氨酯乳液。1953年Du Pont公司的研究人员将二异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水,用二元胺扩链,合成了水性聚氨酯。但是当时聚氨酯材料科学刚刚起步,水性聚氨酯还未受到重视直至1967年才首次工业化,1972年拜耳公司正式将聚氨酯水分散体作为皮革涂料进行大批量生产。20世纪七八十年代,美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应,如德国Bayer公司的Dis percoll KA等系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶黏剂KR系列等。自20世纪90年代后期,水性聚氨酯的应用领域开始不断拓宽,在PVC黏结、汽车内饰件、涂层、涂料等方面都有一定的工业化应用. 我国从1972年开始研究水性聚氨酯,20世纪90年代,安徽大学、丹东轻化工研究院、成都科技大学(现四川大学分部)等的PUD技术成果都先后被转化。目前,我国已有不少领域应用水性聚氨酯产品,但其中许多高档产品仍然不能自给,因此自主研发高性能水性聚氨酯就成为国内聚氨酯领域最热门的方向之一。 1.水性聚氨酯的性能特点： 水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液，水分散液和水乳液，是以水为介质的二元胶态体系。它不含或含很少量的有机溶剂，其粒径小于0.1，具有较好的分散稳定性，不仅保留了传统的溶剂型聚氨酯的一些优良性能，而且还具有生产成本低、安全不燃烧、不污染环境、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点对纸张、 -1-
水性聚氨酯涂料配方
水性聚氨酯涂料是目前市场需求量较大的产品之一, 它适用于热敏温度低于(60 —80) ℃常温交联固化的高、中档木器(家具等), 高档建筑装饰、高级汽车、飞机及航天器材等的中涂和表面涂装。 产品配方： 1、改性三聚体交联剂产品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等异氰酸酯制造。其芳香族NCO 反应温度在(120—150) ℃ ，脂肪族NCO 反应温度在(150—200) ℃。它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。为增强综合性能, 需采用两个NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利于胺中和及产物的水溶性。由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及120 ℃ 以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。 产品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物质的量比) 为6：1：1.43。 工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 ℃ , 完成溶解后, 升温至148 ℃ 回流脱水至透明后, 过滤出料备用。亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至148 ℃ 回流脱水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降温至 120 ℃ , 通入氮气, 将TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在2 . 5h 内完成滴加后, 升温至130 ℃ 反应1h , 将10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在130℃ 反应2h 、140 ℃ 1h 、145 ℃ 30min , 降温至70 ℃ , 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在70 ℃ 反应(2—3) h , 检测NCO 转化率达96 % , 加入10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至25 ℃ , 静置7d ; 二是升温至(80—90) ℃ 反应(2—3) h , 测游离TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至85 ℃ 反应20min , 抽真空脱出2/3量的有机溶剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为50 % , 降温至50 ℃ 加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值至8.5 , 升温到60 ℃ 反应至透明, 降温到40 ℃ 出料。 2、改性HDI 缩二脲交联剂 产品配方： NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理论NCO 含量= 15.9 % , 采用分阶段聚合反应、中和法。 工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至80℃ 溶解均匀, 再升温至148 ℃ 回流脱水至透明无水后, 降温至40 ℃ 出料备用。HDI 预聚体制备: 按配方将己二异氰酸酯、二甲苯加入反应釜, 通入氮气, 升温至65 ℃ , 加入10 % 磷酸(甲
水性聚氨酯发展概况
水性聚氨酯发展概况 水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径，将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径< 0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0. 1 ，外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。聚氨酯从30年代开始发展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。当时，聚氨酯材料科学刚刚起步，水性聚氨酯还未受到重视，到了六、七十年代，对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展，1967年首次出现于美国市场，1972年已能大批量生产。7 0-80年代，美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应，如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列，日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液C VC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。在水性类胶粘剂中，我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。有柔韧性好等特点，有较大的发展前途。水性聚氨酯的分类由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40年左右的时间，人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多，可以按多种方法分类。1．以外观分水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液，其外观分类如表5所示。表5 水性聚氨酯形态分类 -----------------------------------------------------名称水溶液分散液乳液状态溶解—胶体分散分散外观透 明半透明乳白白浊粒径，um ＜0.001 100-1000 0.001-0.1分子量数千－20万＞0.1 ＞5000------------------------------------------------------ 2.按使用形式分水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用，或无需交