聚氨酯分散体

聚氨酯分散体
聚氨酯分散体

1.为什么使用聚氨酯分散体?

方设计师提供了多种减少和消除溶剂配方的选择。同时这种基于聚氨酯分散体技术的配方也符合许多国家和地区日益严格的环境法规。

向聚氨酯分散体技术的转型不会影响传统配方的技术性能,因为聚氨酯分散体也能满足传统配方绝大部分的技术要求。

聚氨酯分散体为何如此独特

低溶剂用量(或者在很多种情况不含溶剂)

气味小

分子量大,粘度低

单组分(1K)应用可有多种选择

低温干燥

优异的聚氨酯性能

聚氨酯分散体,在木器、水泥、金属、塑料、纸张、纺织品和橡胶以及其它高性能基材上具有卓越的涂覆性和附着性。

2.环保解决方案

此挥发性有机物(VOCs)在涂料工业上的大量使用,让人们越来越关注这些物质对环境造成的影响。许多国家和地区的环境权威部门已经加强对VOC水平的限制,同时制定法律限制某些溶剂(如NMP)的使用。这些限制希望在将来变得会越来越严格。

配方设计师们目前所面临的挑战就是在不降低技术性能,并保证产量的基础上,开发出可替换的分散体体系。

水性的聚氨酯分散体为这种严苛的问题提供了解决方案。Bayhydrol?、Baybond? 和Impranil?等系列分散体产品,可以被用来调制1K 或2K的高性能且对环境友好的聚氨酯涂料。

a)低气味配方

传统上,大多数传统涂料含有极高的VOCs(挥发性有机物),导致在使用时散发出强烈的溶剂气味。这些VOCs不仅使空气质量变差,而且还有可能造成对健康环境的潜在危害。如今,替代的生产技术和原材料可以开发出低VOC甚至无VOC的涂料体系,这样就可充分限制有害气味的散发。

很多情况下,仅少量的低气味助溶剂需要被添加到基于聚氨酯分散体(PUDs)的涂料中。这样就使得低VOC且低气味的配方也能达到很高的化学和机械性能。在很多应用环境中,比如水泥表面或木地板表面修整,使用低气味聚氨酯分散体的涂料可提供显着的好处:

在常规工作时间施工,减少了对施工建筑物内居住者的影响

操作更加安全

保持良好的空气质量

符合大多数严格的环境法规要求,同时确保了工人的安全

水性聚氨酯分散体从本质上来说十分适合低气味涂料配方体系,同时还能保持极高的性能标准。

b)无NMP

很多聚氨酯分散体含有N-甲基吡咯烷酮(NMP),因为在生产过程它是一种必需的组分,同时有利于促进成膜。加利福尼亚65号决议和欧洲相关法规规定,产品中必须标明NMP的含量。以欧洲为例,产品中NMP含量超过5%就必须标明为刺激和有毒物质。从涂料配方中除去NMP是全球涂料工业的发展趋势。

基于丙酮工艺开发出了新一代高性能且不含任何溶剂的聚氨酯分散体。该工艺用丙酮取代NMP,并在生产工艺最后阶段去除丙酮。Bayhydrol?系列产品目前还包括许多无溶剂的聚氨酯分散体。任何溶剂可能被应用的唯一原因,就是它会对成膜性能有帮助。

在许多情况下,无NMP配方的总溶剂含量远低于常规配方。

c)符合VOC法规

世界各地的涂料配方设计师都在不断地寻找既可以显着降低挥发性有机物(VOC)含量又保持高性能水平的方法。水性涂料配方设计师用聚氨酯分散体来调制既符合VOC又具有与高VOC含量的同类产品一样性能的涂料。

聚氨酯分散体(PUDs)是水性聚合物,VOC含量极低。事实上,很多聚氨酯分散体

根本不含任何溶剂。生产这种溶剂含量少甚至不含的产品,需要独特的生产工艺。聚氨酯分散体符合大多数美国和欧洲溶剂挥发控制法规。

聚氨酯分散体可用于配制各种水性柔感涂料,其中VOC的含量比同类油性涂料低得多。而这些水性配方具有与油性涂料相当的性能。

3.配方简化

水性聚氨酯分散体(PUDs)一般是单组分分散体,由分散在水中完全反应的聚氨酯粒子组成。通常聚氨酯分散体可以和其它水性分散体(比如丙烯酸酯分散体)组合,从而提高单组分(1K)涂料配方的性能。

然而,也可以把聚氨酯分散体用于双组分(2K)体系,与适合的聚异氰酸酯交联剂组合。有时,这些聚氨酯分散体含有能与聚异氰酸酯交联剂反应的羟基基团,聚异氰酸酯也可用于提高不含羟基聚氨酯分散体的性能。

聚氨酯分散体技术可以简化配方,因为:

由于聚氨酯分散体呈中性至微弱pH值,这种分散体表现出与其它水性树脂

体系良好的相容性

无溶剂或极少溶剂的聚氨酯分散体为有关成膜助溶剂的使用提供更大的配方

范围

与其它改性助剂具有极高的相容性(比如流平剂,增稠剂,消泡剂,颜料调

色剂等)

4.聚氨酯分散体的性能

使用聚氨酯分散体,提高您涂料配方的性能:

a)耐化学品性

1) 耐水解性

过度地置于湿气中会给涂料造成严重的破坏。长期暴露在湿气当中,加之pH值和

温度升高,会造成大量不同涂料用树脂主链的水解。配有适当原材料的聚氨酯分散体,帮助配方设计师开发出适应这种苛刻条件的涂料。例如,与其他材料相比,基于聚碳酸酯或聚醚主链的聚氨酯分散体表现出极好的耐水解性。由于具有较高的耐水解性,这种聚氨酯分散体可用于高要求的涂料应用中,比如:

塑料:暴露在潮湿环境中的塑料部件外部

玻璃:这些玻璃的涂层需在热碱性条件下反复清洗,从而加速水解

纺织品:转移涂布应用以及织物处理中的聚氨酯分散体涂层,有助于提高纺

织材料的耐水性。

聚碳酸酯聚氨酯分散体使得涂料具有更好的耐水解性。

2) 耐溶剂性/耐家用化学品性

基于聚氨酯分散体的涂料可迅速干燥成膜,并有良好的耐溶剂性和耐家用化学品性。该涂料可用于多种领域:

塑料:暴露在多种溶剂(酸、清洁剂、食品、碱……)下的成品部件

玻璃:耐反复洗刷和清洁剂腐蚀的涂层玻璃

室内木器和木质地板:涂漆的木质地板,和家具一样,需要经受各种家用化

学品和食品的腐蚀

室外木器:耐清洁剂性(比如窗户清洁剂)并耐类似灰浆一类的材料污染

基于聚氨酯分散体的涂料具有优异的耐溶剂性。

b)机械性能

由于能够更好地符合环境法规以及增强的机械性能,水性聚氨酯分散体(PUDs)成为了聚氨酯涂料工业中迅速成长的一股力量:

1)增强的柔韧性

聚氨酯分散体是水性涂料配方中具有很高柔韧性的原材料。该涂料可应用于以下高要求领域:

室外木器:因为木器“工作”的环境湿度不断变化,涂层应随之发生变更,

以免出现龟裂和降解。

纺织品:基于聚氨酯分散体的织物涂层和其它技术织物可提供所要求的柔韧

性,以经受反复的拉伸和移动

塑料:通常柔韧性和硬度之间存在一个平衡。聚氨酯分散体具有与众不同的极好的柔韧性和硬度结合。很多塑料基材设计柔软,因此涂料的柔韧性必须与之相符。

很多的聚氨酯分散体系列产品具备必需的柔韧性,可以满足您的应用需求。

拜耳材料科技的Bayhydrol?产品系列包含一系列用于柔感涂料的聚氨酯分散体,这些涂料非常柔韧,并且赋予了基材温暖、奢华、皮革般的质感。

2)耐磨性

聚氨酯分散体通常具有良好的物理性能,例如优异的耐化学品性和耐磨损性。这种优异的性能帮助配方设计师为各种各样的终端用途开发出优质的涂料体系。特别是聚氨酯分散体可大幅度提高水性涂料的耐磨性。

对于需要很好耐磨性的应用领域,例如木质地板、汽车和玻璃涂层,我们特别向您推荐使用改性聚氨酯分散体,以形成增强性能的漆膜。用PUD改性水性丙烯酸酯分散体可以明显改善其耐磨性能。

3)抗黑鞋印性

涂料配方设计师在开发木地板用的涂料体系时,常面临的一个典型问题是如何提高涂料的耐黑鞋印性(BHMR)。鞋跟可造成木地板出现表面缺陷,所以涂料必须具备良好的耐黑鞋印性,从而保护客厅的外观。配方设计师把聚氨酯分散体用于涂料中,这些涂料表现出了良好的耐磨性和耐黑鞋印性。

由于具备独特的性能平衡,基于脂肪酸改性的聚氨酯分散体(PUD)的涂料体系表现出超常的耐污性和耐磨损性。

Bayhydrol?系列聚氨酯分散体拥有独特的耐磨性、硬度和抗黑鞋印性结合。

c)抗紫外线老化性

随着时间的推移,阳光和天气条件会对涂料性能造成严重的影响。比如,像窗框、外部侧线以及门等室外木制品的涂料必须具备良好的耐候性。新的水性聚氨酯分散体(PUDs)涂料具备优异的室外耐候性、较高的柔韧性和改进的附着性。

聚氨酯分散体为配方设计师提供诸多有利条件:

在自然暴晒和人工暴晒测试条件下时,UV固化聚氨酯分散体(如Bayhydrol?

UV XP-2420)表现出优异的耐紫外线性和耐黄变性。

由于PUD体系比传统100% 固含量的UV体系的分子量大很多,所以PUD仅

需较少的自由基交联便可获得期望的膜性能。

助溶剂以及无NMP聚氨酯分散体的开发成功,使配方设计师能够设计出色泽

稳定的符合VOC法规的涂料。

众多基于脂肪族聚氨酯分散体可用于您的涂料配方中,以改进涂料的色泽和保光性。

d)增强附着力

对基材良好的附着性永远是涂料配方设计师所关注的要点之一。新一代水性聚氨酯分散体(PUDs)提高了涂料体系对难以附着基材如塑料、金属和玻璃的附着力。

聚氨酯分散体可以通过不同的交联机理生产,以提高涂层的附着性能:UV固化的PUDs—提高了对许多塑料的附着力

氧化干燥、脂肪酸/聚酯改性的PUDs——提高了对多种金属的附着力

例如,Bayhydrol? VP LS 2592是新一代无NMP的聚氨酯分散体,即使在耐盐雾试

验后仍表现出良好的附着性能,这种材料可用作底漆,应用于诸如汽车、农业/建

筑机械和设备等。

5.应用领域

由于具备多功能性以及诸多优异性能,聚氨酯分散体可用于许多不同的涂料领域。

a)木质家具

基于聚氨酯分散体的涂料是用于保护木器表面的高品质涂料的首选。这些涂料体系的主要优势在于:

快干—用于高效的生产工艺,缩短了木器部件被存放着等待干燥的时间(一

些涂料甚至在施工后用紫外灯干燥数秒即可固化)。

高柔韧性面漆:木质基材对所处环境(环境温度以及湿度条件)十分敏感。

涂料必须具备良好的柔韧性以适应木器的变化,以免产生龟裂或降解。

很强的耐化学品性:家具涂料需要耐受各种家用化学品腐蚀(溶剂、清洁用品中的化学品等等)、溶剂以及食品或饮料(红酒、芥末等等)。

光泽—容易调制各种光泽外观(高光泽、丝光或哑光),以满足应用的美学需求

对于办公家具等室内用木器,特别向您推荐使用UV固化聚氨酯分散体。这些产品不仅具备聚氨酯优异的性能,还具有UV快速固化带来的经济高效的生产力。继续保持生产力上的优势,并结合使用水性聚氨酯分散体固有的低VOC含量特性,会使您获得更多的收益。

常规的聚氨酯分散体也可用于高性能家具涂料配方中。聚氨酯分散体与聚丙烯酸酯分散体具有极佳的互溶性,使您的木器涂料性能达到良好的平衡。

b)室外用木器涂料

顾名思义,室外用木器涂料是指用于暴露于室外苛刻气候条件下的木器涂料。涂层必须具备以下优异性能:

暴露于阳光下时的保光性和保色性

较高的柔韧性:耐受因气候变化引起的木器变形

耐化学品性:比如窗框需要耐受清洁溶液清洗

抗污染性:涂料必须保护木器基质避免被污染物或建筑物中及建造中使用的灰浆污染

借助性能优异并符合环境法规要求的新聚合物技术,木器涂料配方设计师一直致力于降低涂料体系中的挥发性有机物和有害空气污染物(VOC/HAPs)。聚氨酯分散体(PUDs)是水性产品,VOC含量低,可用于配制室外用清漆和色漆。

UV固化聚氨酯分散体配方易于被改进,以满足各种各样的施工方式,例如常规喷涂、无气喷涂、真空喷涂以及滚涂等。

UV固化聚氨酯分散体只需要少量的光引发剂,比传统UV固化涂料成本更低。标准的紫外光吸收剂和光稳定剂同时加入到配方中,可以提高涂料室外持久性和光泽保持力。

c)木质地板

在过去的十年中,人们对木质地板性能和设计的要求日益增加。涂料生产商正在为室内地板应用的聚氨酯分散体(PUD)技术寻求解决方案。如今,聚氨酯分散体取

代了许多油性涂料体系,并证明了其优异的应用性能:

耐磨性:如果涂料不能充分地耐受不断增加的磨损,木地板上走动频繁的区

域很快就会出现缺陷。

耐化学品性:被涂覆的木质地板需要耐受各种家用化学品以及食物/饮料的

腐蚀

耐黑鞋印性:保护木质地板受到鞋跟冲击时避免被破坏而产生缺陷

通过利用各种固化技术与聚合物合成物,拜耳材料科技开发了改性聚氨酯分散体,从而优化了用于各种应用领域的涂料性能。Bayhydrol?聚氨酯分散体具有独特的弹性与硬度的结合:

在工业镶木地板应用领域,我们特别推荐您使用UV固化聚氨酯分散体(PUDs),

因为这种涂料不仅具备聚氨酯的性能,而且具有UV固化快而经济的特性。继续保

持生产力的优势,同时全球通过立法努力限制挥发性有机化合物的挥发,会为您获得更大的收益。

d)汽车工业

聚氨酯分散体不论在汽车的内部还是外部应用中都至关重要。

基于聚氨酯分散体的水性柔感涂料为内部部件增添了奢华的感受,以及优异的耐化学品性和耐磨性。由于采用了聚氨酯分散体表面涂层,皮革座套和车内装饰不仅性能大大提高,而且美感倍增。

在汽车外部,聚氨酯分散体用于符合VOC的水性底漆和底色漆中,该涂层可保护汽车外表面涂层多年免受石击破裂、紫外线照射以及其他形式的环境破坏。

除了房屋,汽车通常是一个普通消费者一生中的第二大消费。因此保护汽车这个较大的消费品,对车主而言极为重要。基于聚氨酯分散体的汽车涂料具有杰出的性能,并且对延长汽车使用寿命起着重要的作用。

聚氨酯分散体在汽车领域中的终端用途有:

汽车内部应用

水性柔感涂料

硬质基材使用的水性涂料

水性皮革座套和装饰物面漆

涂有聚氨酯分散体的气囊织物

柔感涂料的主要功能在于赋予塑料部件豪华、皮革般的质感,从而极大地吸引了消费者。该特性对汽车内部经常触摸的区域如控制台、收音机外盖以及仪表面板等尤为重要。基于聚氨酯分散体的柔感涂料并给汽车内部应用带来许多好处。

柔感涂料的优点有:

柔软、豪华的触感

耐化学品溅落以及清洁品

隔音特性

使内部部件色泽更加协调

实际操作中享受无限的色彩

降低光泽的能力

防止窗户起雾(涂层具有阻隔增塑剂等挥发起雾作用)

耐磨性

低温环境中良好的柔韧性

可配制较低或无VOC的配方

在热敏基材上使用时可在低温下固化

汽车外部应用

水性底漆

水性底色漆

汽车水性头二道底漆、底漆在汽车外部涂层中的作用非常重要,主要用于:促进层间附着

保护外部涂层免受石击擦伤

赋予面漆光滑的表面,从而提高涂层整体外观

由于有关VOC的限制法规越来越严格,汽车厂正从溶剂型技术,向更利于环境的水性底漆技术转变。聚氨酯分散体通常用于水性汽车底漆配方,因为它具有良好的抗石击性以及其它优异的性能,而且只含有少量甚至根本不含有害的VOC。

汽车水性底色漆:底色漆-清漆技术在如今全球汽车面涂行业占有绝对优势。底色漆是有颜色的涂层,可为外层面漆体系着色,可以用溶剂型配方或水性配方。底色漆和清漆体系并用可达到高光、硬度和室外耐久性的特性。汽车行业外部车体涂层工艺迅速取代油性底色漆技术,转而采用水性涂层技术。尽管用于塑料部件的水性底色漆技术已有所提高,但是目前仍受到很多因素的限制。

水性底色漆:

产生出众的外观效果,尤其是金属色漆

与溶剂型底色漆相比,水性涂层VOC含量很少

聚氨酯分散体通常用在水性底色漆配方中作为改性成分以巩固汽车“涂料三明治”涂层。聚氨酯分散体可以:

通过清漆阻挡紫外光透射,全面提高耐久性

赋予涂层良好的流动性,提高金属颜料分布,从而改善面漆外观。

增强弹性、抗石击性以及附着性以满足大多数高要求应用。

e)塑料工业

塑料材料组分品类繁多,性能广泛,有的强度可以超过钢材,有的柔软适于婴儿触摸。涂层往往可以提高塑料材料性能多样性。从汽车内部部件到手机,涂层不仅装饰塑料部件以最大程度地满足其美学需求,而且还能遮盖其表面缺陷。与此同时,涂层还全面提高了被涂部件的性能。

聚氨酯分散体是塑料涂料配方近乎完美的选择,因为它独特的特性组合使其特别适合这类基材。这些性能包括:

对许多塑料基材有优异的附着性

很高的柔韧性和耐冲击性

优异的耐磨损性

长期的光稳定性

可实现各种光泽度

优异的耐化学品性

低温固化性

易于着色

与水性丙烯酸酯优异的相容性

使用无溶剂PUDs防止基材受到溶剂的破坏

不含或仅含较低的VOC含量

多种施工方式,例如空气和无气喷涂,真空喷涂,滚涂等

聚氨酯分散体具有丰富的多功能性,可以多种方式用于塑料涂层:

柔感涂料:PUDs赋予塑料基材柔和、奢华、皮革般的触感,同时又能保持

塑料基材的机械性能

常规涂层:PUDs改进硬质塑料基材的机械性能(耐磨性和耐化学品性等等)改性分散体:PUDs和某些特定的树脂体系有着良好的相容性,特别是水性

丙烯酸酯。PUDs改性的丙烯酸酯通常可以提高耐磨性和柔韧性等特性。

1K或2K:PUDs用于塑料产品时既可以用于1K(单组分)也可用于2K(双

组分)配方。任何一种都可用于烘烤固化,2K配方的低温固化性对热敏性

基材涂层尤为有用。

紫外光固化:PUDs可以用于紫外光固化配方中。这种技术采用环境友好的

方法在室温或低温下快速固化,提高生产力。该技术对热敏性基材尤为有用。

另外,紫外光固化PUDs对光引发剂的要求少,与传统紫外光固化涂料相比

可提高性价比。

终端用途举例:

汽车内部塑料部件(柔感和硬质)

汽车外部塑料(比如底色漆改性、头二道混合底漆)

一般工业用途(手机、商业机器等等)

PVC地板

弹性薄膜(箔)

模具里涂层

f)纺织涂层

聚氨酯分散体树脂给纺织品涂层增添与众不同的性能。拜耳材料科技的Impranil?

系列水性聚氨酯分散体,可用于制造纺织涂层高性能产品。 Impranil?聚氨酯分散

体不含溶剂,并提供多种型号的高固含产品以形成不同的膜厚。这些产品通常用于转移涂层或直接涂层工艺中,在纺织行业中应用于如下领域:

室内装潢材料

衣物和外套

包和行李箱

人造革

帐篷织物

工业用纺织材料比如传动带、过滤器、安全气囊和泡沫表层

用于纺织品改性的聚氨酯分散体,甚至应用在薄层中,也能很好地满足耐磨损性、柔韧性、抗拉强度以及断裂伸长率等极高的要求。此外,PUDs还有助于配方设计

师满足纺织工业中其它苛刻的要求:

耐化学品性(耐清洁性)

柔韧性

穿着舒适

生态问题

拜耳材料科技的Impraperm?系列产品,可以制造出透气性好的纺织涂层。

g)玻璃纤维浸润剂

高性能水性聚氨酯分散体专为制造玻璃纤维浸润剂而开发。这种聚氨酯分散体具有较高的耐剪切性、色彩稳定性,而且与配方中加入的各种商业润滑剂以及硅交联剂都具有良好的相容性。这种胶料增强了用于增强胶料的玻璃纤维和热塑性材料之间的结合。玻璃纤维浸润剂适用于增强热塑性复合材料。我们向您推荐的是 Baybond?系列产品, Baybond?系列产品是脂肪族、不含助溶剂的水性聚氨酯分散体,供应形式既有低固含又有高固含。

上过浸润剂的玻璃纤维特别适于增强热塑性塑料PA6、和PBT。在一些特例中,也可用于热固性塑料。这种上过浸润剂的玻璃纤维主要用于汽车工业和电器工业。

h)装饰玻璃涂料

玻璃工业中对玻璃制品涂覆有机涂层的趋势日渐增长。水性聚氨酯分散体为配方设计师在玻璃涂层应用中带来极大便利,包括一系列的装饰效果(比如各种色彩和表

面纹理),同时又具有很高的保护性能。一个全新的市场结构已经形成,要求涂料制造商们开发新的技术以满足日益增长的市场需求。

基于彩色有机材料的玻璃涂料比传统玻璃着色具有更多明显的优势:可以调制各种色彩,不需要加入对环境有害作用的重金属盐。另外,不需要对不同颜色的玻璃进行分类回收,因为玻璃上的有机材料很容易烧掉,只留下无色的玻璃。另一个好处就是设计者色彩和效果的选择余地更大。

基于聚氨酯分散体的涂料具有高性能和易施工的良好均衡性,同时又具备环保的特性。我们向您推荐的配方基于以下产品:

Bayhydrol? VP LS 2239:含羟基基团的聚氨酯分散体

Bayhydur? VP LS 2240: 亲水改性的封闭型聚异氰酸酯

这两种组分之间反应,形成一层坚固的薄膜,在以下方面增加了玻璃产品的性能:对玻璃优异的附着力

修饰玻璃外观(例如光泽,哑光,透明性,不透明性,金属色泽等等)

简便的修饰方法:使用有机聚氨酯涂料容易修饰玻璃,而不需要多种玻璃组合配方(例如,各种各样的染色玻璃样品,酸蚀刻的磨砂外观等)

优异的耐化学品性(例如清洁用的洗碗剂和腐蚀性溶液等)

优异的耐磨性和耐刮擦性(防止损坏并延长玻璃容器的耐久性)

优异的光稳定性

极易着色

VOC含量低

加入PUD的玻璃涂料广泛应用于玻璃容器和平板玻璃领域中。

6.聚氨酯分散体技术

拜耳材料科技推出了一系列的基于不同化学和固化机理的聚氨酯分散体,例如:

a)常规聚氨酯分散体

水性聚氨酯分散体(PUD)是二元的、热力学稳定的胶体,胶体中聚氨酯粒子分散于水中。

聚氨酯分散体除了具备聚氨酯主要的应用性能之外,还有极佳的柔韧性。分散粒子的其他参数如粒径、粒径分布以及稳定机理也是可调的,甚至无溶剂配方也可以达到很低的粘度。

除了向聚合物加入亲水化合物以增加聚合物亲水性之外,制备反应完全、亲水改性高分子量的聚氨酯与常规聚氨酯所用原材料相同。

通过常规的加成聚和作用可以增加聚合物的分子量。多元醇、亲水性多元醇以及聚异氰酸酯,通常二元醇和二异氰酸酯按比例混合(异氰酸根摩尔比过量),反应生成含NCO的预聚物。含NCO基团的亲水性预聚物用水分散,在水相中使最终分子量增加。然后,向水相中加入2-或更高官能度的胺或亚胺,NCO和NH基团迅速发生反应,生成高分子量的聚氨酯分散体。这样可制得不含溶剂而有助溶剂的分散体(通常含有NMP的产品)。

b)不含NMP和助溶剂的聚氨酯分散体技术

拜耳材料科技加工技术重要的优点就是用所谓的“丙酮工艺”生产不含N-甲基吡咯烷酮(NMP),同时完全不含助溶剂的聚氨酯分散体。

与预聚物混合过程不同的是,丙酮工艺简单来说是完全在丙酮溶液中完成聚氨酯分子量增长过程。在接下来的分散步骤之后,丙酮被完全蒸馏去除,从而得到不含溶剂、分子量比预聚物混合工艺产物更高的水性聚氨酯分散体。

由于不含NMP,聚氨酯分散体完全符合加利福尼亚65号决议和欧洲相关法规的规定,这些法规要求必须标明产品中NMP的含量。

c)化学改性聚氨酯分散体

拜耳材料科技还采用多种技术生产改性聚氨酯分散体和聚合物组分,可优化其在各

产品型号干燥:交联机理

聚氨酯分散体(含有聚酯、聚醚或聚碳酸酯柔性

基团)

Bayhydrol?

Bayhydrol UV?

Bayhytherm?

聚结/物理干燥

热固化

紫外光固化

d)含羟基官能团的聚氨酯分散体

1) 双组分水性聚氨酯体系中的含羟基官能团的聚氨酯分散体

含羟基官能团的Bayhydrol?多元醇分散体和不含官能团的分散体(例如PUDs)一样,易于同我们的水乳化聚异氰酸酯混合,用于双组分水性聚氨酯涂料体系中。

这是由于不论聚异氰酸酯的亲水性还是其较低的粘度,都使得固化剂易于混合到聚氨酯分散体的水相中。当湿膜干燥后,聚合物粒子聚结,而水和溶剂挥发掉。通过众所周知的NCO/OH反应发生交联,从而提高了涂料的性能。

含羟基官能团的聚氨酯分散体主要的应用领域有柔感涂料、柔韧性汽车原厂底漆/头二道底漆以及高性能的水性面漆。在这些应用领域中,水性聚氨酯体系可以满足油性聚氨酯涂料同样的性能需求。

2)双组分水性聚氨酯体系中不含官能团的聚氨酯分散体

大多数不含官能团的Bayhydrol?系列聚氨酯分散体可与聚异氰酸酯固化剂混合以改进它们的特性。聚异氰酸酯固化剂的这种亲水特性使其很容易混合到聚氨酯分散体的水相中。尽管分散体和固化剂之间不发生NCO/OH的反应,但是NCO/水之间的反应提高了其特性曲线,该反应在固化膜中生成了聚脲结构。在这些体系中生成的聚脲结构与熟知的潮固化聚氨酯体系类似。

不含官能团的聚氨酯分散体体系的交联反应,普遍应用于配制双组分水性木器漆和镶木地板涂料。

e)物理干燥聚氨酯分散体

水性聚氨酯分散体由高分子量的聚氨酯粒子组成,粒径从不足30纳米到几百纳米

不等。施工后,聚氨酯分散体中的粒子相互结合形成一层均匀的薄膜。换而言之,只有水,或者少量有机助溶剂挥发而形成一层聚合物分子链聚结而成的薄膜。这就是这种水性体系快速干燥的原因所在。

聚合物分子链相互穿插的程度对膜的质量非常重要。粒子界面是薄膜最薄弱的地方,因为界面处很容易被化学品或水软化。

拜耳材料科技非常了解这些膜的行为和化学组成,从而制造出各种各样的物理干燥聚氨酯分散体。这些分散体可用于诸多领域。

f)氧化干燥聚氨酯分散体

1)脂肪酸改性聚氨酯分散体

为了达到更好的交联效果,改性的干性油可加入到水性聚氨酯分散体的聚合物结构中。当有空气存在,更准确地说是氧气存在时,甚至不需要任何其它的催干剂,聚合物分子链通过脂肪酸基团就会发生交联反应。

这种类型的分散体主要用途有机械性能要求高的表面涂层(例如镶木地板,硬鞋底在地板上造成的鞋印可导致不可恢复的损伤)。

2)聚酯改性的聚氨酯分散体

利用催干剂(如干燥剂)干燥的聚酯改性聚氨酯分散体也可用脂肪酸改性。这种醇酸树脂的水性替代物,可以在工业漆中用于配制低助溶剂含量的高光面漆。在多种有特殊要求的领域均有应用:

普通用途树脂(面漆,底漆……)

快速干燥

优异的抗腐蚀性

良好的早期耐水性

助溶剂含量低

高光

g)热固化聚氨酯分散体

含羟基(OH)官能团的聚氨酯分散体和聚氨酯改性的聚酯分散体可与封闭型聚异氰酸酯和/或三聚氰胺树脂混合,以配制单组分水性热固化体系。

只要采用合适的热固化条件就可轻易实现在很多大不相同的应用领域中的优异性能。在相同聚合物结构中含羟基基团和封闭型聚异氰酸酯官能团的聚氨酯分散体亦是如此。拜耳材料科技生产的这些Bayhytherm?系列聚氨酯分散体产品,在配制涂料时

不需要再加入其它反应物。

热固化PUD涂料的主要应用领域有汽车原厂底漆/头二道底漆(此处避免石击尤为

重要)以及罐材和玻璃涂料(需要很好的附着力和柔韧性)。

h)紫外光固化聚氨酯分散体

紫外光(UV)固化聚氨酯分散体通过双键交联形成聚氨酯主链赋予了最终涂层极高的强度和极强的耐化学品性。它们主要具有刚硬、柔韧性和耐磨性等优越性能。

在水性聚氨酯分散体中加入一定比例的聚合双键,并不会失去很重要的刚硬/柔韧

性的均衡性。与脂肪酸改性聚氨酯分散体类似,紫外光固化单元也可以发生化合反应生成聚氨酯。

水性分散体分子量远远大于不饱和丙烯酸酯与活性稀释剂组成的常规UV涂料体系,从而这些水性体系仅需较少的自由基交联便可获得期望性能。较低的交联需求使得:

聚氨酯的机械性能很大程度得以保留

收缩率更低;因此,辐射固化水性聚氨酯分散体是理想的工业用镶木地板底

漆中的附着性底漆。

需要较少的光引发剂,这是一个重要的降低价格因素。

成膜工艺与常规聚氨酯分散体非常相似,仅多出一步紫外光固化过程。

Bayhydrol UV?系列聚氨酯分散体产品专为紫外光固化涂料配方而开发。

亲水性扩链剂对水性聚氨酯分散体性能的影响

亲水性扩链剂对水性聚氨酯分散体性能的影响 张伟 (福州大学化学化工学院,邮编350002) 引言 水性聚氨酯是水溶型、水分散型和水乳化型聚氨酯的统称。自20世纪60年代工业化以来,水性聚氨酯以其优良的性能和环境友好特性得以迅速发展。其在皮革涂饰、纺织涂层、玻璃纤维集束、涂料和粘合剂等领域的应用,也成为近年来研究的热点[1]。 水性聚氨酯材料主要由二异氰酸酯、大分子多元醇、亲水性扩链剂、中和剂、后扩链剂等组成。生产PU分散体的一般工艺流程为:多元醇减压蒸馏脱水后,加入多异氰酸酯,可选择是否加入催化剂,80~85℃下反应到NCO达到理论值,加入亲水性扩链剂,可选择是否加入其他扩链剂以及丙酮等溶剂,保温反应至NCO达到理论值后,降温至45~50℃,加入中和剂,搅拌0.5~1 h,将产品高速分散于水中同时加入扩链剂进行扩链,均匀分散稳定后,得到PU分散体产品[2,3]。 在上述工艺中,亲水性扩链剂的作用是在对端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体进行扩链的同时,引入亲水性基团。根据亲水基团的类型,亲水性扩链剂可分为阴离子型扩链剂、阳离子型扩链剂和非离子性扩链剂。现在工业上最常用的是阴离子型扩链剂2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)。 作为水性聚氨酯合成过程的重要组分,亲水型扩链剂的种类、用量、加入方式等将直接影响PU分散体系及其涂膜的性能。本文将通过分析亲水性扩链剂DMPA结构和性质,解释其对PU分散体性能的影响,并对比DMPA和DMBA两种不同亲水性扩链剂制得的PU分散体系。 1DMPA介绍 2,2-二羟甲基丙酸,又称α,α-双羟甲基丙酸,英文缩写为DMPA是一种多功能化合物,其结构如图1所示。

聚氨酯分散体

1.为什么使用聚氨酯分散体? 水性聚氨酯分散体(PUDs)含有极低或不含任何挥发性有机物(VOC),而且为配方设计师提供了多种减少和消除溶剂配方的选择。同时这种基于聚氨酯分散体技术的配方也符合许多国家和地区日益严格的环境法规。 向聚氨酯分散体技术的转型不会影响传统配方的技术性能,因为聚氨酯分散体也能满足传统配方绝大部分的技术要求。 聚氨酯分散体为何如此独特? ?低溶剂用量(或者在很多种情况不含溶剂) ?气味小 ?分子量大,粘度低 ?单组分(1K)应用可有多种选择 ?低温干燥 ?优异的聚氨酯性能 聚氨酯分散体,在木器、水泥、金属、塑料、纸张、纺织品和橡胶以及其它高性能基材上具有卓越的涂覆性和附着性。 2.环保解决方案 此挥发性有机物(VOCs)在涂料工业上的大量使用,让人们越来越关注这些物质对环境造成的影响。许多国家和地区的环境权威部门已经加强对VOC水平的限制,同时制定法律限制某些溶剂(如NMP)的使用。这些限制希望在将来变得会越来越严格。 配方设计师们目前所面临的挑战就是在不降低技术性能,并保证产量的基础上,开发出可替换的分散体体系。 水性的聚氨酯分散体为这种严苛的问题提供了解决方案。B ayhydrol?、Baybond? 和Impranil?等系列分散体产品,可以被用来调制1K 或2K的高性能且对环境友好的聚氨酯涂料。 a)低气味配方

传统上,大多数传统涂料含有极高的VOCs(挥发性有机物),导致在使用时散发出强烈的溶剂气味。这些VOCs不仅使空气质量变差,而且还有可能造成对健康环境的潜在危害。如今,替代的生产技术和原材料可以开发出低VOC甚至无VOC的涂料体系,这样就可充分限制有害气味的散发。 很多情况下,仅少量的低气味助溶剂需要被添加到基于聚氨酯分散体(PUDs)的涂料中。这样就使得低VOC且低气味的配方也能达到很高的化学和机械性能。在很多应用环境中,比如水泥表面或木地板表面修整,使用低气味聚氨酯分散体的涂料可提供显著的好处: ?在常规工作时间施工,减少了对施工建筑物内居住者的影响 ?操作更加安全 ?保持良好的空气质量 ?符合大多数严格的环境法规要求,同时确保了工人的安全 水性聚氨酯分散体从本质上来说十分适合低气味涂料配方体系,同时还能保持极高的性能标准。 b)无NMP 很多聚氨酯分散体含有N-甲基吡咯烷酮(NMP),因为在生产过程它是一种必需的组分,同时有利于促进成膜。加利福尼亚65号决议和欧洲相关法规规定,产品中必须标明NMP的含量。以欧洲为例,产品中NMP含量超过5%就必须标明为刺激和有毒物质。从涂料配方中除去NMP是全球涂料工业的发展趋势。 基于丙酮工艺开发出了新一代高性能且不含任何溶剂的聚氨酯分散体。该工艺用丙酮取代NMP,并在生产工艺最后阶段去除丙酮。Bayhydrol?系列产品目前还包括许多无溶剂的聚氨酯分散体。任何溶剂可能被应用的唯一原因,就是它会对成膜性能有帮助。 在许多情况下,无NMP配方的总溶剂含量远低于常规配方。 c)符合VOC法规 世界各地的涂料配方设计师都在不断地寻找既可以显著降低挥发性有机物(VOC)含量又保持高性能水平的方法。水性涂料配方设计师用聚氨酯分散体来调制既符合VOC又具有与高VOC含量的同类产品一样性能的涂料。

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

水性聚氨酯的制备及分散性能

伊朗聚合物杂志14(2),2005,163-167 摘要 聚氨酯分散体,水性聚氨酯;接枝聚氨酯;粒度;聚乙二醇单甲醚。 利用相对亲水多元醇合成一种新型的聚合物,这种聚合物作为水 性分散聚氨酯.这种聚合物以聚己内酯二醇(卡帕225),甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,1,4 -丁烷二醇(丁二醇)为扩链剂,用二月桂酸二丁基锡催化。在氢化钠(NaH的)的存在下用聚氯化乙烯(乙二醇单甲醚)(PEGMME)制备了接枝聚氨酯。氯化PEGMME还可以在干燥的甲苯中通过PEGMME与亚硫酰氯反应制得。用水性聚氨酯的FTIR和1H核磁共振对接枝聚氨酯进行了表征。对非离子型亲水段PEGMME不同分子量的影响进行了研究。粒子大小和分散液的粘度进行了系统的分析。结果发现,通过提高嫁接PEGMME分子量,聚氨酯粒径分散降低,粘度增加。 简介 由于环境因素,水性聚氨酯(PU)乳液已被广泛应用于涂料和胶粘剂上。水性聚氨酯是以水为介质,聚氨酯粒子分散其中的二元胶体体系。传统的聚氨酯不溶于水溶性介质中,因为制造该介质的主干结构中水,离子和/或部分非离子型亲水基应该是分散的。水性聚氨酯分散体的先锋工程已经由工业实验室进行研究。所以对乳液粒径及铸膜物理性能的详细数据,很少在公开文献报道。粒度由内部和外部因素决定。然而,在具体的应用中,还存在着一个最佳的粒度,因此,粒度的控制关键是化学成分的控制。在本文中,水性聚氨酯的制备是基于聚己内酯二醇(卡帕225),甲苯二异氰酸酯(TDI)及1,4 -丁

烷与聚(乙二醇单甲醚)与聚(乙二醇单甲醚)(PEGMME)不同分子量的二醇分散结构嫁接进行了描述。作为一种粒度和粘度上的非离子亲水性链段,对不同分子量PEGMME的影响进行了研究。 实验准备 实验材料 聚合物(乙二醇单甲醚)(PEGMME,Fluka公司)(兆瓦= 350,550,750,2000,5000)在80℃下真空干燥整夜。聚己内酯二醇(卡帕225 Introx化学品),与1,4 -丁烷二醇(BDO的,默克公司)在真空状态下干燥。Toluenediisocyanate(TDI,默克公司)在使用前需经真空蒸馏。利用二月桂酸二丁基锡(DBT的,默克公司)作为催化剂。DBT和氢化钠(60﹪的NaH矿物油,Akzochemie公司)不需要进一步净化。二甲基甲酰胺(DMF,默克公司)需要通过分子筛(4A°)干燥和新鲜蒸馏后使用。 反应过程 反应在一个500毫升的圆底烧瓶中进行,并配有四口烧瓶机械搅拌器和氮气进口,冷凝器,吸管插座。反应需要在恒温精度为± 0.5℃油浴中进行。压强控制在卡帕225(200克)使其向正反应方向进行,边搅拌边将其加热到60℃。维持温度在60℃,将TDI(52.2克)和DBT(数滴)添加到混合物中。反应进行大约4小时后,添加BDO (18克)进行扩链,此扩连反应需维持一小时。在氮气氛围中,将制备聚氨酯的5%二甲基甲酰胺(DMF)溶液于-5至0℃处理15分钟,用stoeichiometric数量的氢化钠对其所含的NH - COO –进行标

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。

聚氨酯分散体

1.为什么使用聚氨酯分散体? I ------------- - 水性聚氨酯分散体(PUDs)含有极低或不含任何挥发性有机物(VOC),而且为配方设计师提供了多种减少和消除溶剂配方的选择。同时这种基于聚氨酯分散体技术的配方也符合许多国家和地区日益严格的环境法规。 向聚氨酯分散体技术的转型不会影响传统配方的技术性能,因为聚氨酯分散体也能满足传统配方绝大部分的技术要求。 聚氨酯分散体为何如此独特? 低溶剂用量(或者在很多种情况不含溶剂)气味小 分子量大,粘度低 单组分(1K)应用可有多种选择低温干燥 优异的聚氨酯性能 聚氨酯分散体,在木器、水泥、金属、塑料、纸张、纺织品和橡胶以及其它高性能基材上具有卓越的涂覆性和附着性。 2■环保解决方案 此挥发性有机物(VOCs)在涂料工业上的大量使用,让人们越来越关注这些物质对环境造成的影响。许多国家和地区的环境权威部门已经加强对VOC水平的限制,同时制定法 律限制某些溶剂(如NMP)的使用。这些限制希望在将来变得会越来越严格。 配方设计师们目前所面临的挑战就是在不降低技术性能,并保证产量的基础上,开发出可替换的分散体体系。 水性的聚氨酯分散体为这种严苛的问题提供了解决方案。Bayhydrol?、Baybond?和Impranil?等系列分散体产品,可以被用来调制1K或2K的高性能且对环境友好的聚氨酯涂料。 a)低气味配方传统上,大多数传统涂料含有极高的VOCs(挥发性有机物),导致在使用时散发出强烈的溶剂气味。这些VOCs不仅使空气质量变差,而且还有可能造成对健康环境的潜在危害。如今,替代的生产技术和原材料可以开发出低VOC甚至无VOC的涂料体系,这样就可充分限制有害气味的散发。 很多情况下,仅少量的低气味助溶剂需要被添加到基于聚氨酯分散体(PUDs)的涂料中。这样就使得低VOC且低气味的配方也能达到很高的化学和机械性能。在很多应用环境中,比如水泥表面或木地板表面修整,使用低气味聚氨酯分散体的涂料可提供显著的好处: 在常规工作时间施工,减少了对施工建筑物内居住者的影响操作更加安全 保持良好的空气质量

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。

水性聚氨酯的制法

水性聚氨酯的制法 资料来源:https://www.360docs.net/doc/f316227378.html, 1、溶液法(亦称丙酮法) 把端异氰酸基预聚体溶于低沸点能与水互溶的溶剂中(丙酮最常用,因此此方法亦称丙酮法),与亲水性官能基的化合物反应,生成聚氨酯离聚物,加水搅拌实现相转移,蒸馏法回收丙酮,得水性聚氨酯乳液。 此法是目前最常用、最重要的方法,步骤复便且重现性好。几乎所有的线型聚氨酯都可以用此法植入离子体,再分散于水相中成为水分散液。其分散液粒径为0.03~0.5μm,粒度可变范围较广,可为不透明或半透明或乳白色热塑性聚氨酯乳液。 2、预聚体分散法 此过程不需要大量溶剂,避免了回收溶剂的麻烦,同时也符合低VOC和无VOC未来环保要求的趋势。此工艺过程的第一步也是先合成端-NCO基预聚体,再植入离子基,使成为离子性齐聚物,加水并强烈搅拌,此间,聚氨酯预聚体形成水分散液和端-NCO基与水进行的扩链反应同时发生。加入二元胺作扩链剂可以减少-NCO与水反应的几率,最终生成聚氨酯-脲水分散液。此法较丙酮法简单,无须溶剂回收工序,节能,但产品性能稍差于丙酮法。通常是把预聚体在强烈搅拌下加入水中分散,如果-NCO活性较低或者使用高剪切力混合分散装置也可以反加料分散,即把水加入预聚体中。此法制得乳液粒径为0.1~0.5μm,且可制得具有不同交联度的聚氨酯乳液。 3、熔融分散法 将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体,用过量尿素终止使生成亲水性的双缩二脲离聚物,再将其在甲醛水溶液中分散,使发生羟甲基化反应,生成羟甲基双缩二脲聚氨酯齐聚物,用水稀释即可得聚氨酯双脲乳液。实际上是在低pH值情况下,分散相之间的缩聚反应从而达到扩链和交联的目的。此法反应较易控制,不需溶剂,同时也不要求高效混合装置,可制成粒径为0.03~10μm之间的分散胶粒,分散液稳定,适宜大规模工业化生产,能制备委员长中交联度的聚氨酯乳液。 此外,水性聚氨酯的制备方法还有酮亚胺法(Ketimine)、酮吖嗪法(Ketazine)。此两种方法分别用酮亚胺(酮与二胺的缩合物)和酮吖嗪(酮和肼的缩合物)作潜扩链剂,在一般条

脂环族阴离子水性聚氨酯分散体的结构及表征

脂环族阴离子水性聚氨酯分散体的结构及表征 柴淑玲1 ,杨莉燕2 ,谭惠民3  (1.山东轻工业学院轻化与环境工程学院,济南250100; 2.北京石油化工学院材料与化工学院,北京102617; 3.北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081) 摘 要:以异佛二酮二异氰酸酯(I P D I )为原料,采用内乳化法合成了不同羧基含量的阴离子水性聚氨酯分散液,利用FT -I R 、DSC 、TE M 、TG A 、XRD 对其结构进行了表征。结果表明,所合成的水性聚氨酯中氢键主要存在于硬段的亚氨基与硬段的氨酯羰基和脲羰基之间。在-100~220℃的温度范围内出现了2个玻璃化转变,其热分解主要经历了两个阶段。随着羧基质量分数增加,水性聚氨酯硬段与硬段间的氢键增加,软段的玻璃化温度向低温方向移动,硬段的玻璃化温度向高温方向移动,其胶束粒子的平均粒径变小。 关键词:水性聚氨酯;氢键结构;粒子结构;羧基含量;热分析 中图分类号:T Q 62017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)07-0057-04 作者简介:柴淑玲(1965—),女,博士,副教授,主要从事高分子材料合成与应用研究。 Stucture and Characteri zati on of Cycloali phati c Aqueous Polyurethane D ispersi on Chai Shuling 1 ,Yang L iyan 2 ,Tan Hui m in 3 (1.School of L ight Che m istry and Environm ental Engineering,Shandong Institute of L ight Industry,J inan 250100,China;School of M aterial and Che m ical Engineering,B eijing Institute of Petroche m ical Technology,B eijing 102617,China; 3.School of M aterial Science and Engineering,B eijing Institute of Technology,B eijing 100081,China ) Abstract:The title ani onic aqueous polyurethane dis persi ons with different carboxyl a mounts were syn 2 thesized thr ough self -e mulsifying method fr om cycl oali phatic is ophor one diis ocyanate (I P D I ).The struc 2tures of aqueous dis persi onswere characterized by FT -I R,DSC,TE M ,TG A and XRD.The results showed that the hydr ogen bond in the ani onic aqueous polyurethane syste m ,mainly existed bet w een —NH of hard seg ments and —NHCOO —or —NHCONH —of hard seg ments .The aqueous polyurethane are a t w o phase structure syste m s:t w o glass transiti ons were f ound in the range of -100~220℃.Its heat decompositi on al 2s o exhibited t w o stages .And with increase of carboxyl gr oup a mounts,the hydr ogen bonds in hard seg ments are increased,the glass transiti on te mperature of s oft seg ments moved t owards the l ower te mperature,but the glass transiti on te mperature of hard seg ments moved t owards the higher te mperature,the average dia meters of m icelle particles are decreased . Key W ords:aqueous polyurethane;hydr ogen bond;particle structure;carboxyl gr oup a mount;heat analysis 0 引 言 水性聚氨酯与溶剂型聚氨酯相比,具有不燃、无毒、不污染环境,节能易加工等优点。水性聚氨酯广泛应用于印刷、印染、橡胶、造纸、粘合剂等行业,使用领域不断扩大。国外在水性聚氨酯方面的研究较为成熟 [1-3] ,已经有1000多个专利, 而国内由于受原料品种及价格等因素的影响,对水性聚氨酯的研究还很不充分,主要局限在以T D I 为原料的水性聚氨酯的研究方面 [4] ,关于以脂环族二异氰酸酯为原料合成的纳米 级水性聚氨酯的研究较少,尤其是其氢键结构、相结构等。本文以脂环族二异氰酸酯-异佛二酮二异氰酸酯(I P D I )为原 料,合成了水性聚氨酯分散体,主要研究羧基含量对其胶束粒子和膜的结构的影响。 1 实验部分 1.1 原料 异佛二酮二异氰酸酯(I P D I ):工业级,德国进口,重蒸后 使用;聚氧化丙烯多元醇(PPG ):工业级,天津石油化工三厂,平均数均相对分子质量为2000或3000,平均官能度为2或3;聚四氢呋喃二醇(PT MG ):工业品,美国进口,数均相对分子质量为1000;二羟甲基丙酸(DMP A ):工业级,北京林氏精化新材料有限公司;二月桂酸二丁基锡(T -12):分析纯,北京益利 57第37卷第7期涂料工业 Vol .37 No .7 2007年7月P A I N T &COATI N GS I N DUSTRY Jul .2007

BS PUAW 系列水性丙烯酸聚氨酯分散体

BS PUAW 系列水性丙烯酸聚氨酯分散体 简介: BS PUA W系列阴离子丙烯酸聚氨酯分散体是上海鑫阳化工有限公司推出新一代单组分内外多重交联水性分散体。既具有聚氨酯优异的附着力和耐磨性,又具有丙烯酸树脂优异的耐候性、耐化学性和较好的颜料润湿性,同时有效地避免了丙烯酸树脂与聚氨酯予聚物混合时相容性差的问题。配制成清漆或色漆可应用于装修、家具、地板、工业涂料等领域 应用优点: ◆干燥迅速,对底材润湿性好,硬度、丰满度、光泽高,耐化学性、耐水性和耐热烫性优异,并具有良好的低温柔韧性和抗粘连性 ◆施工灵活,可喷涂手刷淋涂等方式 ◆固化条件灵活,可常温固化也可以高温固化,在高温下可增加分子的流动性,从而更快地获得高强度的交联密度 ◆不含游离TDI以及甲醛、重金属等有害物质,VOC含量低,符合HBC12-2002标准 应用要领: 1、最适宜施工条件为20-30℃,湿度50-60%,涂布环境以通风为好,涂布前应保证被涂物 表面干净、干燥 2、使用前可根据被涂面吸水情况和涂料黏度添加5-10%的水,充分搅拌,静止15-20分钟 后再行涂布 3、视被涂材质和应用要求,可不涂底或涂底 4、涂布一般每道以薄涂为宜,标准施工条件下,每道间隔2-3小时,复涂前可用800-1000 目砂纸打磨 5、低温(0-5℃)施工时,应适量增加成膜助剂或助溶剂量 参考配方: 树脂80-85% 成膜助剂 1.5-2.5% 助溶剂 2.0-5.0% 润湿剂0.1-0.3% 流平剂0.1-0.3% 滑爽剂0.1-0.2% 防霉剂、增稠剂、杀菌剂及水等酌情适量 BS PUAW TT-10芳香族丙烯酸聚氨酯分散体 产品简介:BS PUAW TT-10是采用聚氨酯大单体做乳化剂,经特殊工艺共聚内交联形成的核壳结构的芳香族丙烯酸聚氨酯分散体 建议应用:BS PUAW TT-10可用于装修、工业涂料。特别适用于配制底漆或中涂

水性树脂的解说

水性树脂 1、定义: 水性树脂是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型树脂体系。 与水融合,形成溶液,待水挥发后,形成树脂模材料。 水性树脂不是用水性树脂本身,而是需要水挥发后获得的膜材料。 (水性树脂包括三大类:水溶性高分子、高吸水树脂和水性涂料,是自70年代发展起来的高分子学科新领域。由于其具有一系列独特的无可替代的功能,随着科研生产的不断发展,产品的工业化,现已形成一个独立的行业,属精细化工的范畴。由于水性树脂具有极其广泛的用途,以极高附加值,多年来一直被列为化工行业发展的重点。) 2、用途: 取代溶剂型产品在各个领域中的应用。水性聚氨酯为代表可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。具体应用在 水性涂料: (1)建筑装修包括地坪漆、弹性漆、建筑物外墙漆、家具木器漆,水性内墙涂料(产品的同质化情况严重,产品型号及性能类似,同类企业众多。未来这种低技术型产品会竞相压价。) (2)工业涂料包括工业漆、车辆漆、防腐漆、水性金属漆、金属表面处理(抛光);水性塑胶漆(在消费电子产品领域有着广泛的应用)等(目前水性工业涂料技术难度高,国内拥有技术的企业少,多被国际树脂巨头垄断,为巩固垄断地位巨头与国内个别企业联合研发创新。) 水溶性高分子: 主要应用:石油勘探开发、水处理、造纸、纺织、涂料、食品、日用化工等领域 (1)粘合剂:广泛的应用在高档家具、人造板(瓦楞纸板的生产)、木材加工、皮革加工、工艺品加工,装饰装修及非金属等材料粘接等行业。 (2)密封剂:广泛应用到传统密封剂当中,包括汽车、建筑装修等行业。如:水性混凝土密封剂是一种可以渗透到混凝土当中增强混凝土密封、防尘、耐磨硬化作用,具有无色、无臭、无毒、不燃。 (3)纺织工业:水性树脂用于合成革的生产,生态型半PU箱包革、沙发革;生态型水性发泡沙发革、服装革;生态型水性汽车内饰革、家具内饰革;仿真皮水性超纤革等。 (4)油墨:水性油墨应用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。 (5)石油开采:固井水泥外加剂和强化采油驱油剂等。 高吸水树脂: 主要应用:工农业、日常生活、医疗卫生等各个领域,用做干燥剂、脱氧保鲜剂、膨胀橡胶、医用材料、建筑材料、化妆品、日化用品等。 (1)日用生活:婴儿尿不湿及妇女卫生中是高吸水性树脂的保水特点应用。(2)电器保护:高吸水性树脂还应用中电缆包覆防潮。 (3)农业:高吸水性树脂作为保水剂广泛应用于农业、林业、园艺等领域,可起到保水、节水、抗旱、降低成本、提高收入的作用,是一种新型的农业化学用品,具有革命性的意义。

水性聚氨酯分散体的制备及注意事项

水性聚氨酯分散体的制备及注意事项 水性聚氨酯分散体的制备及注意事项 时间:2015-01-15 23:14来源:和氏璧化工,广州作者:徐世崇水性聚氨酯分散体以水取代传统溶剂作为分散介质,使用时具有不燃、气味小、无毒、无污染、节能、价廉、操纵方便等优点,而且在性能上仍具有一般溶剂型聚氨酯所具有的高光泽、高耐磨性、高弹性、高粘结性、耐水、耐候、耐化学药品和对各种基材的良好附着性能,从而在很大程度上取代了溶剂型聚氨酯,是一种极具潜力的"绿色材料"。水性聚氨酯分散体代替溶剂型的聚氨酯也将是聚氨酯产业的发展方向。 1 水性聚氨酯分散体的基本制备方法 1.1 NMP的使用 在欧洲,NMP在水性聚氨酯PUD中的允许添加量为9%。美国也是如此。NMP在合成过程中不能除去,它可作为增塑剂(成膜助剂),提高对低表面张力底材的附着力。丙酮可以作为NMP的代替品,并且在合成分散体以后可以用蒸馏的方法将其分离出来。 1.2 预聚体合成过程 用分子量为20000~25000的聚合物来制备分散体,可以提供更高的柔韧性(超过600%的延展性)和附着力,适用在柔韧底材上(橡胶、皮革)。基本配方:线性聚酯二元醇(Oxyester T

568),214份;N-甲基吡咯烷酮(NMP),97份;二羟甲基丙酸(DMPA),15份;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),71份;二月桂酸二丁基锡(DBT-DL),0.2份;三乙胺(TEA),11.3份;水/乙二胺(10:1),50份;水,600份。 1.2.1 第一步,预聚 主要原料与NMP在80℃条件下,加入DMPA,在110℃条件下抽真空(<100mbar)015h,冷却到65℃,破坏真空,加入DBTDL(每150g预聚体加入100uL),在20min内加入IPDI,在最高温度不超过75℃条件下,保持反应3~4h(直到NCO含量值恒定或低于理论值),也可以加入其他的聚酯或聚醚多元醇重复上述反应。冷却到60℃,加入足够量的NMP使黏度接近水的黏度,用三乙胺中和,加入量为理论数量的 100%~120%(作为中和剂TEA效果不是特别明显),反应 30min直到pH值达到8~9(用湿式石蕊试纸测试)。 1.2.2 第二步,分散 将预聚体保持80℃条件,在强力搅拌下逐滴加入到20℃的水中,如果添加速度过快,NCO会与水产生剧烈反应,而导致黏度迅速上升。 1.2.3 第三步,扩链 加用适量水稀释过的EDA,反应2h后,过滤。EDA的加入量占能够与预聚物的NCO反应量的80%。

水性聚氨酯胶解析(一)

水性聚氨酯胶解析(一) 2009-11-21 23:08 水性聚氨酯胶解析 水性聚氨酯胶的发展概况 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。70-80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CVC36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。水性聚氨酯胶粘剂的性能特点 1.与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂除了上述的无溶剂臭味、无污染等优点外,还具有下述特点。 (1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团,因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。而溶剂型或无溶剂单组分及双组分聚氨酯胶粘剂可充分利用NCO的反应、在粘接固化过程中增强粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羟基等基团,适宜条件下可参与反应,使胶粘剂产生交联。 (2)除了外加的高分子增稠剂外,影响水性聚氨酯粘度的重要因素还有离子电荷、核壳结构、乳液粒径等。?聚合物分子上的离子及反离子(指溶液中的与聚氨酯主链、侧链中所含的离子基团极性相反的自由离子)越多,粘度越大;而固体含量(浓度)、聚氨酯树脂的分子量、交联剂等因素对水性聚氨酯粘度的影响并不明显,这有利于聚氨酯的高分子量化,以提高胶粘剂的内聚强度。与之相比,溶剂型聚氨酯胶粘剂的粘度的主要影响因素有聚氨酯的分子量、支化度、胶的浓

聚酯-聚氨酯分散体的制备与结构表征

聚酯-聚氨酯分散体的制备与结构表征 周 铭1,2 侯翠红1 蒋登高1 (1郑州大学化工学院 郑州 450002 2中化建常州涂料化工研究院 江苏常州 213016) 摘 要 采用由己二酸与乙二醇合成的弹性己酯为原料制备了聚酯-聚氨酯分散体 扫描电镜对成膜物的表面形态和结构进行研究 随异氰酸酯指数增大 并研究了聚酯聚氨 酯聚合物的热稳定性 TG/DTG 分析表明由于H 2O 参与 关键词 聚酯-聚氨酯分散体 制备 表面形态 热稳定性 Preparation and Structure Characterization of Polyester-polyurethane Dispersion Zhou Ming, Hou Cuihong, Jiang Denggao (College of Chemical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450002) Abstract Polyester-polyurethane dispersion was prepared with the raw material of elastic hexaester synthesized by the reaction of adipic acid and glycol .The film pattern and structure were studied by FT-IR and SEM, the experimental results indicated that film pattern of the dispersion varied with the index of isocyanate. With the increment of index of isocyanate, the film surface was becoming fish-scale like gradually. Thermo-stability of the dispersion was also studied, its DSC, TG/DTG curves proved that the film decomposition temperature was higher than that of conventional solvent-based polyurethane owing to the chain extension of the participation of H 2O. Key words Polyester-polyurethane dispersion, Preparation, Surface pattern, Thermo-stability 水性聚氨酯的卓越的机械性能 目前对水性聚氨酯的研究从多元醇的结构来说正集中在两个体系内聚醚型聚氨酯虽然耐酸碱但由于醚键对光的稳定性不好 聚醚型聚氨酯的应用受到限制 这是由于聚醚型聚氨酯的合成反应较容易控制然而与 传统的溶剂型聚氨酯相比聚酯型聚氨酯虽然 在耐酸碱性等方面不如聚醚型但对光的稳定性很好 作为在户外使用的汽车涂料聚酯聚氨酯型分散体具 有广阔的发展前景[2,3] 40岁现从事高分子的合成及其在涂料中的应用 2003-02-12修回

水溶性聚氨酯堵漏剂介绍

水溶性聚氨酯(WPU)灌浆材料是由多氰酸酯和多羟基聚醚进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。该材料遇水后发生化学反应,形成弹性胶状固结体,从而达到很好的止水目的. 浆液遇水后自行分散、乳化、发泡,立即进行化学反应,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性,在水中永久保持原形。 聚氨酯灌浆可利用机械高压动力,将化学灌浆材料裂缝中。聚氨酯灌浆材料进入裂缝的深度与裂缝宽度相关:裂缝越宽,浆液流速越大,进入裂缝就越深,灌浆效果越好。水溶性聚氨酯初始膨胀率能够达到100%以上。当浆液遇到裂缝中的水就会迅速分散、乳化、膨胀、固结,形成胶凝体以后,第一次膨胀消失,但具有很好的弹性,成为稳定的类似止水橡皮的弹性体。这样固结的弹性体填充所有裂缝,将水流完全地堵塞在结构体之外,以达到止水堵漏的目的。水溶性聚氨酯堵漏剂堵漏施工的特点:水溶性聚氨酯与水作用后,产生交联反应、发泡生成多元网状封闭弹性体的特征,迅速膨胀堵塞裂缝,达到止水的目的;亦可与低量催化剂配合使用,依实际施工需要来调整发泡速度,以期达到止漏的功用。聚氨酯遇水后伴随交联反应,释放大量CO2气体,产生二次渗压,高压推力与二次渗压再次将弹性体压入并充满所有缝隙,达到止漏目的。施工方便速度快,堵漏成功率高。 制备 W P U 的基本原料分为两大类: 一类是多异氰酸脂, 一般用甲苯二异氰酸脂(I D I); 一类是含羟基的化合物—聚醚多元醇。将水溶性聚醚与一定量的异氰酸脂反应, 即生成预聚体, 然后再加入二丁脂与稀释剂丙酮, 便配制成W P U 浆材。 影响浆液凝胶时间的因素 浆液开始接触水到生成凝胶的时间为凝胶时间。凝胶时间可用添加催化剂进行调节。浆液浓度在一定范围内, 凝胶时间随着浓度的增大而缩短, 但当浓度大于40 % 时。凝胶时间则随着浓度的增大而迅速上升。催化剂对凝胶时间影响很大, 试验表明使用M T 催化剂可配成5 ~ 10 % 的丙酮或水溶液, 一般用量为浆液重量的1~3% , 在此范围内随着用量增加, 凝胶加快, 可从1 ~ 2分钟缩短到8 秒左右。

水性光固化材料的研究进展

水性光固化材料的研究进展(一) 2009/3/4/08:41 来源:中国环氧网 辐射固化指紫外光(UV)和电子束(EB)固化,是一种先进的材料表面处理技术。它是利用UV/EB引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成膜。自1968年德国拜耳公司首先开发了光固化木器涂料,光固化技术实现了产业化,至今还不到40年,但其在全球发展势头迅猛,应用领域不断扩大,形成了一个新的产业。在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议,UV/EB固化技术被归纳为具有“5E”特点的工业技术:Efficient高效,Enabling适应性广,Economical经济,EnergySaving节能,EnvironmentalFriendly环境友好。因此,UV/EB固化技术被誉为面向21世纪的绿色工业新技术。 一、引言 在北美、欧洲和日本等发达国家和地区,从事UV/EB生产的企业发展迅速,已形成具有一定市场规模的产业。其中UV固化约占95%,EB固化约占5%(见表1)。 表1北美、欧洲和日本辐射固化产品统计(t) 注:北美和欧洲为2002年统计数据,日本为2004年统计数据 水性光固化材料的研究进展(二) 2009/3/4/08:42 辐射固化指紫外光(UV)和电子束(EB)固化,是一种先进的材料表面处理技术。它是利用UV/EB引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成膜。自1968年德国拜耳公司首先开发了光固化木器涂料,光固化技术实现了产业化,至今还不到40年,但其在全球发展势头迅猛,应用领域不断扩大,形成了一个新的产业。在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议,UV/EB固化技术被归

水性聚氨酯知识

水性聚氨酯胶知识全解 水性聚氨酯胶的发展概况 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。70-80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

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