聚氨酯固化剂合成工艺的研究

聚氨酯固化剂合成工艺的研究
聚氨酯固化剂合成工艺的研究

聚氨酯固化剂合成工艺的研究

作者:张燕红, 黄洪, 夏正斌, 陈焕钦, Zhang Yanhong, Huang Hong, Xia Zhengbin,Chen Huanqin

作者单位:华南理工大学化学与化工学院,广州,510640

刊名:

涂料工业

英文刊名:PAINT & COATINGS INDUSTRY

年,卷(期):2008,38(12)

被引用次数:1次

参考文献(6条)

1.彭红为;陈勤;陈运泉TDI-TMP加成物合成工艺的研究[期刊论文]-聚氨酯工业 2000(02)

2.马想生;陈小庆;裴国龙影响TBI-TMP加成反应的因素 1998(11)

3.石印;武强;李梅聚氨酯漆固化刑TDI-TMP加成物的研究 2000(02)

4.朱斌单釜快速合成TDI预聚体 1998(08)

5.钟鑫;张娣新型浅色低游离TDI聚氨酯固化剂的合成[期刊论文]-中国涂料 2005(07)

6.胡孝勇;郭祀远;陈焕饮聚氨酯固化荆合成研究[期刊论文]-涂料工业 2007(04)

本文读者也读过(10条)

1.胡孝勇.郭祀远.陈焕钦.Hu Xiaoyong.Guo Siyuan.Chen Huanqin聚氨酯固化剂合成研究[期刊论文]-涂料工业2007,37(4)

2.胡孝勇.郭祀远.陈焕钦.Hu Xiao-yong.Guo Si-yuan.Chen Huan-qin薄膜蒸发分离聚氨酯固化剂中的TDI[期刊论文]-华南理工大学学报(自然科学版)2008,36(3)

3.丁学文.张雪峰低游离TDI聚氨酯固化剂的合成[期刊论文]-涂料工业2002,32(12)

4.殷代武.胡孝勇.黄洪.陈焕钦.YIN Dai-wu.HU Xiao-yong.HUANG hong.CHEN Huan-qin用薄膜蒸发器制备低游离TDI聚氨酯固化剂[期刊论文]-热固性树脂2007,22(3)

5.张燕红.周志辉.夏正斌.黄洪.陈焕钦.ZHANG Yan-hong.ZHOU Zhi-hui.XIA Zheng-bin.HUANG Hong.CHEN Huan-qin降低聚氨酯固化剂中游离TDI含量的方法研究[期刊论文]-高校化学工程学报2009,23(5)

6.曾令元.李冠来低游离TDI型聚氨酯固化剂的研制[期刊论文]-涂料工业2002,32(10)

7.张修景.Zhang Xiujing新型聚氨酯固化剂的研究[期刊论文]-涂料工业2008,38(10)

8.周志辉.黄洪.陈均烘.陈焕钦.Zhou Zhihui.Huang Hong.Chen Junhong.Chen Huanqin薄膜蒸发器分离聚氨酯固化剂中游离TDI的研究[期刊论文]-涂料工业2009,39(1)

9.白卫兵.蒙鸿飞.梁睿渊.李敏.王德秋.Bai Weibing.Meng Hongfei.Liang Ruiyuan.Li Min.Wang Deqiu TDI-TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素[期刊论文]-聚氨酯工业2010,25(6)

10.陈均炽.黄洪.张燕红.周志辉.黄伟欣.Chen Junchi.Huang Hong.Zhang Yanhong.Zhou Zhihui.Huang Weixin 聚氨酯固化剂合成反应动力学[期刊论文]-化学反应工程与工艺2009,25(5)

引证文献(1条)

1.张燕红.夏正斌.黄洪.陈焕钦红外光谱法研究TDI-TMP固化剂的合成过程[期刊论文]-粘接 2009(9)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/9319111624.html,/Periodical_tlgy200812006.aspx

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 湿固化型聚氨酯胶 1.湿固化机理: 湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶: 将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯xx胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 8.7份

1,4-xx4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达 43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000)400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI315份 氢化萜烯酚醛树脂180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体: 硅烷化合物: 萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。 配方3:高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份 PAPI(平均官能团度 2.1)5108份 苯乙烯568份 丙烯腈568份

聚氨酯固化剂合成的研究进展

聚氨酯固化剂合成的研究进展 胡孝勇1,2,郭祀远1,陈焕钦3 (1·华南理工大学轻工技术与工程学科博士后流动站,广州5106402·广西工学院生物与化学工程系,广西柳州545006;3·华南理工大学化 工与能源学院,广州510640) 摘要:提出了要想在薄膜蒸发器中分离出TDI,得到合格的聚氨酯固化剂产品,需要从合成固化剂入手,相对分子质量小、反应完全的聚氨酯固化剂更适合在薄膜蒸发器中进行分离,研究探讨了聚氨酯合成工艺。研究显示:分段升温反应有利于降低固化剂黏度;TDI和TMP的配比越大,固化剂黏度越小,但为了给后处理减小蒸馏负荷,确定TDI/TMP的质量比为4·6∶1;研究了酸碱度对反应的影响,反应体系偏碱性加速副反应,酸性较强也会加速副反应,研究显示加入少量磷酸有利于黏度的降低,提出了副反应抑制机理。合成的预聚物在分离过程中未见堵塞设备现象。 关键词:薄膜蒸发;TDI;聚氨酯;TDI-TMP预聚物 0引言 TDI-TMP固化剂在我国是生产量最大和使用最广泛一类聚氨酯固化剂。然而聚氨酯固化剂中残余的游离异氰酸酯是剧毒物质,对人体的危害非常大,为了降低固化剂中的游离TDI,国内外科学家做了大量的研究工作,主要有分子筛吸附法、萃取法、化学反应法、共沸蒸馏法、薄膜蒸发法。其中薄膜蒸发是最经济有效的方法[1]。我国在该领域也做了大量的科研工作,“聚氨酯无毒固化剂的关键技术”课题曾经是国家“七五”、“八五”、“九五”攻关课题,但由于难度大而没有在攻关期间最终完成该课题。从该技术在德国Bayer公司的发展来看,薄膜蒸发器有效降低游离异氰酸酯单体技术产业化的时间之长,显示该技术有很大难度。固化剂在薄膜蒸发器中进行分离时,容易堵住薄膜蒸发设备的管路,要分离TDI,先要将溶剂分离出来,在没有溶剂的情况下固化剂要在高于120℃的温度条件下才能流动,如果合成的固化剂相对分子质量过大,固化剂在设备中流动所需的温度更高,而在这样的高温下副反应加大,相对分子质量进一步增大,固化剂在设备里面流动所需的温度更高,最终固化产物将设备堵塞。所以有必要合成相对分子质量小、流动所需温度低、反应完全的预聚物来用于分离。理论上3mol 的TDI和1mol的TMP反应得到一个理想大分子的预聚物,这种理想的大分子只有在TDI无限过量的情况下出现。如果TDI使用量不足3mo,l反应容易凝胶而得不到固化剂。TDI和TMP反应实际的情况和理想的反应相差较大,这是由于三羟甲基丙烷上的1个羟基和—NCO反应后,还剩下的2个羟基不仅能和TDI上的—NCO 反应,也可以和预聚物中的—NCO反应。固化剂合成时,如由于没有后处理分离TDI,为了降低TDI含量,往往采用的是1molTMP和3·0~3·2mol左右的TDI反应[2],反应后期升高温度让剩余的TDI继续参加副反应,这样得到的固化剂黏度高,相对分子质量大,不适合在分子薄膜蒸发器中分离。很少有人去考虑合成的时候,为了满足分离的需要,反其道而行之,不仅不降低TDI的含量,反而加大TDI的含

聚氨酯合成工艺

聚氨酯合成工艺路线 、八— O 前言 聚氨酯是现今合成高分子材料中应用较为广泛、用量较大的一大类合成树脂. 所制得产品的物理形态可分为弹性体、泡沫、涂料、粘结剂等类。 1主要原料 聚乙二醇(PEG)Mn=2000g/mol ;二异氰酸酯甲苯(TDI);1,4-丁二醇(丁基锡二月桂酸酯(DBTDL)。 合成路线 ⑴二元醇 n-1OH R3 OH 在此,我们采用二元醇BDO对预聚体进行扩链反应 按其 BDO); 预聚反应: R2 预聚体扩链反应: 氨基甲酸酯线 性聚氨酯 R2 氨基甲酸酯 ⑵二元胺 n-1HN F4 NH. F O H II I H O H I II 1 H O H I I I * |-O —R[ O C N 1 IL ―2---------- N------- C^-N —R1 1 1 —&— N——C -- N- 氨基甲酸酯脲脲 H N——R2 — NCO C——N——R2 ----- O ------- R i ------ O O H II I Ri — O——C——N 氨基甲酸酯 O H H O I IL R C^O------------- R3— O——C ---------- N

交联反应 : 扩链反应后所得的聚氨酯中的硬段部分再发生交联反应后就可得到交联聚 氨。 2.1聚醚脱水 准确称量一定质量的PEG于500mL的三口烧瓶中,升温并抽真空,在内温为11O~115C①,真空度133.3Pa的条件下,脱水1.5小时②,然后冷却至50C 以下,放入干燥的仪器内密闭保存备用。 说明:①PEG在125C会分解,故脱水时温度不能高于此分解温度,应控制在110~115 Co ②异氰酸酯与水反应后会使预聚物的粘度增大,进而使预聚物的贮存稳定性显著降低。所以在实 验过程中对多元醇等原材料的含水量和环境湿度都有严格要求。合成前要将PEG加热真空脱水, 并对实验仪器进行干燥脱水,反应还要在干燥氮气保护下进行,以避免空气湿度的影响。 2.2预聚反应 在干燥三口烧瓶的按配方量①将TDI溶液滴入已经脱水的PEG聚醚溶液中 ②,再加入微量的催化剂DBTDL③,搅拌均匀后,此时不加热④,自动升温约半小 时后到(80± 5)C⑤,恒温计时反应2h得到预聚物,密封保存。 说明:①配方为:n (-NCO/ n (-OH) =1.85 ~1.90。若TDI过少不仅会使得PEG两端不 能都均匀的接上TDI,还会因为游离的TDI减少,减少了低聚物链段运动空间,从而使得预聚体 的粘度增大,影响了预聚体的加工性能和最终制品的物理机械性能。 若TDI过多,游离的TDI增多,用BDO扩链时,游离的TDI会与之反应,使得反应初期粘度急剧升高,导致产品的加工性能变差。 ②这样使反应分步进行,且反应活性弱,即低聚物多元醇与TDI的预聚反应有足够 的时间进行,反应比较完全,得到的预聚体再与扩链剂反应,这种情况下就比较容易形成大分子的 ____ O R i O O C l C I I 硬段交联反应后: ^H-O ---- R 1 -- O O H N——H O ------ H I N H O n-1

聚氨酯固化剂合成研究

胡孝勇,等:聚氨酯固化剂合成研究 后处理分离TDI,为了降低TDI含量,往往采用的是1toolTMP和3.0—3.2mol左右的TDI反应心J,反应后期升高温度让剩余的TDI继续参加副反应,这样得到的固化剂黏度高,相对分子质量大,不适合在分子薄膜蒸发器中分离。很少有人去考虑合成的时候,为了满足分离的需要,反其道而行之,不仅不降低TDI的含量,反而加大TDI的含量,合成相对分子质量小,流动所需温度低的预聚物用于分离。如果采用TDI大量过量的方式来合成固化剂,羟基基本是被TDI上的一NcO包围,未反应的羟基和TDI上的一Nc0反应的概率大,那么得到的固化剂就接近理想反应,TDI过量越多,反应接近理想反应的程度越大,这就是文献[3]在叙述合成部分时候,要求TDI大量过量的原因。但TDI无限过量在实际的合成中是不现实的,过量多少就成了要研究的课题。 2TDI—TMP聚氨酯固化剂合成研究 2.1实验步骤 (1)三羟甲基丙烷(TMP)脱水,将称量好的TMP加入磨口烧瓶,同时加入质量为TMP一半的纯苯及与TMP等质量的环己酮,将其接人真空系统,烧瓶用水浴锅加热,开动真空泵抽真空,调节真空阀门,以烧瓶内的物料不暴沸为合适,45min后,拆除真空,停止加热,将脱水TMP密闭保温待用。 (2)将干燥好的四口反应烧瓶、等压滴液漏斗、搅拌桨、回流冷凝器连接好,反应烧瓶用油浴锅加热,油浴锅中油的起始温度为30℃,加人称量好的TDI和环己酮,开动搅拌,将油浴锅的温度设定在指定温度,加入TMP,从TMP全部加入开始计时,反应3h出料。 (3)测试黏度、固含量、TDI含量、一NcO含量。 2.2分析与测试 固化剂黏度测定采用GB/Tt723--1993的涂一4杯法测定低黏度样品的黏度。对于高分子溶液而言,一般相对分子质量越大,黏度越大,反之亦然,所以在本研究中以黏度大小来反映固化剂相对分子质量,即黏度越大,相对分子质量越大。 测试凝胶时间将以环己酮为溶剂合成的固化剂加入干燥后的磨口烧瓶中,用一个带有玻璃管的瓶塞堵住磨口烧瓶口,放人加热到155oC的油浴锅中加热,用秒表计时观察凝胶状况来测定凝胶时间。凝胶时间越长,稳定性越好,所以本研究以凝胶时问来反映固化剂的稳定性。 固化剂固含量测定:参照GB/T1725--1979(1989)测试固含量。 一Nc0含量测定:采用二异氰酸酯与二正丁胺反应生成脲,过量的二正丁胺用盐酸滴定的方法测定。 TDI含量测定:采用标准:GB/T18446--2001。 2.3实验结果与讨论 2.3.1反应温度对聚氨酯固化剂合成的影响采用80/20TDI160g,TMP40g,滴加0.01%(以反应物总质量计)的磷酸进行反应,实验结果见表l。 表1反应温度对粗产品性能的影响 Table1Effectoftemperaturetounshapedproduct 注:(1):反应在60℃下进行1.5h,在80℃下进行1.5h; (2):反应在60℃下进行1h,在75oC下进行1h,在95℃下进行1h。 由表I可知,随着反应温度的升高,黏度升高,游离TDI含量下降,一Nc0含量下降,但凝胶时间却出现反常,凝胶时间先升高,后下降,这应该和进行的反应进程有关。在较低温度下,比如60℃,由于TMP上的2个一0H和TDI上的一NC0反应后导致位阻效应,使得第3个一0H的表观活性降得很低,反应进行到一定程度,2,4一TDI基本反应完,而2,6一TDI上的2个一Nc0基团的反应活性在低温下都很低,TDI上的一NcO和第3个一0H反应不完全,也就是说体系中还有大量剩余的~OH存在,一旦将体系加热到120oC的高温下,TDI上的一Nc0和预聚物上的一Nc0反应活性相差很小,加上TDI的浓度此时已经比较低,那么,第3个羟基就不一定和TDI上的一NC0反应,而很有可能是和预聚物上的一Nc0反应,这样会导致黏度增加很快,最终导致凝胶时间缩短。在(1)和(2)所处的温度下凝胶时问显著延长,这可作如下推断:对于2,4一TDI、2,6一TDI或者预聚物来说,在低温下由于甲基的作用,2位上的~Nc0反应活性低,而4位上的一NcO反应活性高,相差较大,反应活性顺序为2,4一TDI>2,6一TDI>预聚物,在高温下,活性差异变小,温度越高,差别越小。低温下,TMP上的一0H优先和2,4一TDI的4位上的~NCO反应,而不是和预聚物上的~Nc0反应。但在高温下,由于反应活性的差异变小,TMP上的一0H既可以和TDI反应上的一NC0反应,也可以和预聚物上的一NcO反应,这样导致相对分子质量增大。所以在低温下先让一OH和TDI反应,在TMP上2个~OH反应完全后,再升高温度,让剩余的一0H和一Nc0反应,这样的反应顺序得到的预聚物相对分子质量就小。若一开始就处于高温,一OH既和TDI上的一Nc0反应,也和生成预聚物的一Nc0反应,导致相对分子质量增大。所以分段升温反应,先低温再高温反应,有利于合成理想的预聚物,有利于相对分子质量降低,有利于凝胶时间变长。 2.3.2单体配比对聚氨酯固化剂合戍的影响加入0.01%的磷酸,在60℃下反应1h,在75℃下反应1h,在95℃下反应1h,固含量还是维持在50%。实验数据见 表2。

聚氨酯合成工艺

聚氨酯合成工艺路线 刖言 聚氨酯是现今合成高分子材料中应用较为广泛、 用量较大的一大类合成树脂.按其 所制得产品的物理形态可分为弹性体、泡沫、涂料、粘结剂等类。 主要原料 聚乙二醇(PEG ) Mn=2000g/mol ;二异氰酸酯甲苯( 丁基锡二月 桂酸酯(DBTDL )。 合成路线 硬段 在此,我们采用二元醇BDO 寸预聚体进行扩链反应。 TDI ); 1, 4-丁二醇(BDO ); 预聚反应: 预聚体扩链反应: 氨基甲酸酯 线性聚氨酯 L O 1 —O ——Ri ——O ——C H O 一 II 」R N ------ 2------ N ---- C —(-O ------- R 3— O ? 氨基甲酸酯 O H 1 I C ——N ------ R2 ----- 硬段 O H H O H [ O I R I I L I *— O ——Ri —O ——C ——N ---------------- 2 ----- N ---- C — 脲 氨基甲酸酯 氨基甲酸酯 H O H I I I C ---- N ------ R N ■ F-l H O -1 4-* —NCO ——O ——Ri —O ——* ------- n H O

交联反应: 扩链反应后所得的聚氨酯中的硬段部分再发生交联反应后就可得到交 联聚氨。 硬段交联反应后: N ——H '2 N ---- H ^O 「 O H O II O H 1 H O Il ' _O — —R1- —O 一 -C - N . _R2_ —N II f —R 3—O — -C - 1 —N — —R2 ------ N — 2.1聚醚脱水 准确称量一定质量的PEG 于500mL 的三口烧瓶中,升温并抽真空,在 内温为11O~115C ①,真空度133.3Pa 的条件下,脱水1.5小时②,然后冷却至 50 r 以下,放入干燥的仪器内密闭保存备用。 说明:①PEG 在 125C 会分解,故脱水时温度不能高于此分解温度,应控制在 110~115 Co ②异氰酸酯与水反应后会使预聚物的粘度增大,进而使预聚物的贮存稳定性显著降 低。所以在实验过程中对多元醇等原材料的含水量和环境湿度都有严格要求。合成 前要将PEG 加热真空脱水,并对实验仪器进行干燥脱水,反应还要在干燥氮气保护 下进行,以避免空气湿度的影响。 2.2预聚反应 在干燥三口烧瓶的按配方量①将TDI 溶液滴入已经脱水的PEG 聚醚溶液 中②,再加入微量的催化剂DBTDL ③,搅拌均匀后,此时不加热④,自动升温 约半小时后到(80± 5)C ⑤,恒温计时反应2h 得到预聚物,密封保存。 说明:①配方为:n (-NCO/ n (-OH ) =1.85 ~1.90。若TDI 过少不仅会使得 PEG 两端不 能都均匀的接上 TDI ,还会因为游离的 TDI 减少,减少了低聚物链段运动空间,从 _____ O ____ R1 ____ O O H H O R3= O _______ C _ N ______ R 2 ______ N 硬段 H O N _____ R 2

聚氨酯胶粘剂制备工艺技术

1、一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂及包含该树脂的聚氨酯胶黏剂 2、耐高温油墨用聚氨酯胶黏剂的制备方法 3、一种阻燃耐水聚氨酯胶粘剂及其制备方法 4、无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 5、耐高温水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 6、一种豆油醇解物聚氨酯胶粘剂的生产方法 7、一种用于橡胶地砖的聚氨酯胶粘剂的制备方法 8、聚氨酯胶粘剂 9、聚氨酯胶辊 10、一种干式复合聚氨酯胶粘剂及其制造方法 11、一种鞋用聚氨酯胶黏剂及其制备方法 12、纳米聚氨酯胶粘剂及其制备工艺 13、一种聚氨酯胶粘剂粘贴墙体保温装饰一体化板材施工方法 14、一种圆织机梭子专用聚氨酯胶轮 15、一种纳米粒子改性的聚氨酯胶黏剂及其制备方法 16、双组份改性无水聚氨酯胶 17、冷轧用聚氨酯胶辊表面破损修复方法 18、一种用于复合软包装的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 19、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 20、改性聚氨酯及水性聚氨酯胶粘剂组合物 21、一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物 22、一种单组份高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 23、一种RFID天线基材用水性聚氨酯胶粘剂 24、一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法 25、聚氨酯输送带用乳液型水性聚氨酯胶黏剂及其合成方法 26、环保型低成本聚氨酯胶粘剂生产方法 27、低游离MDI单体双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂 28、一种高强度耐黄变弹性聚氨酯胶及其制备方法和应用 29、一种酚醛树脂-聚氨酯胶粘剂的制备方法 30、一种有机蒙脱土改性双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 31、一种长寿聚氨酯胶轮 32、植珠用水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 33、聚氨酯胶粘剂的制备方法 34、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制造方法 35、一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用 36、可常规喷涂风机叶片用聚氨酯胶衣组合物及其制备方法 37、阻燃及耐碱聚氨酯胶粘剂的制备方法 38、一种鞋用聚氨酯胶粒的配方 39、一种溶剂型双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 40、一种双组份聚氨酯胶及其制备方法 41、聚氨酯胶专用纳米碳酸钙的制备方法 42、一种单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 43、室外聚氨酯胶黏剂

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理剖析

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 1.湿固化机理: 湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶: 将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方 3.1配方1: 聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 3.2配方2: 聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI 315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。

聚氨酯的合成工艺

改性水性聚氨酯涂料的合成工艺 引言: 随着人们环保意识的增强,人们对自身的生活环境越来越关注,传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂有毒、易燃、异味、易造成空气污染等缺点,而水性涂料具有无毒、不易燃烧、无污染环境等优点,而水性聚氨酯树脂具有硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好、VOC 含量低等优点,它是以水为分散介质的二元胶体体系,符合目前化工环保的要求,因此日益受到人们的关注。然而,一般的聚氨酯乳液固含量低,胶膜的耐水性差、光泽性较低,涂膜的综合性能较差,对水性聚氨酯乳液进行适当的改性后能更好地提高水性聚氨酯涂料的综合性能,扩大应用范围。在各种改性方法中,最引人注目的是聚氨酯/聚丙烯酸改性(PUA) 复合乳液的研究。PUA 改性树脂将两种材料的最佳性能融合于一体,可制备出高固含量的水性树脂,降低加工能耗,提高生产率,其胶膜柔软、耐磨、耐湿擦、耐水解性能优异。PUA 的研制方法有共混复合、共聚复合、核-壳乳液聚合法和PUA 互穿网络乳液聚合法4 种。其中用环氧树脂E-44 和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯,丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA 发生共聚反应.制得以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳,HEA 为核壳之间桥连的核壳交联型PUA 复合乳液。这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强,丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点。实验研究结果表明:随着环氧树脂E-44 和MMA 添加量增大,胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高,胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低,当环氧E-44 含量为4%,MMA含量为20%~30%时综合性能较好。改性后的聚氨酯在下几种用途时有杰出的综合效果:水性聚氨酯木器涂料,水性聚氨酯织物涂料,建筑防水涂料,水性聚氨酯防腐涂料,水性聚氨酯汽车涂料,功能性水性聚氨酯涂料。共聚乳液的制备方法主要有以下几种:(1) 聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液共混,外加交联剂,形成聚氨酯-丙烯酸酯共混复合乳液;(2) 先合成聚氨酯聚合物乳液,以此为种子乳液再进行丙烯酸酯乳液聚合,形成具有核-壳结构的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(3) 2种乳液以分子线度互相渗透,然后进行反应,形成高分子互穿网络的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(4) 合成带C═C双键的不饱和氨基甲酸酯单体,然后将该大单体和其它丙烯酸酯单体进行乳液共聚,得到聚氨酯丙烯酸酯共聚乳。 聚氨酯的合成工艺: 1.1 主要原材料准备和精制 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业品;聚醚多元醇(N220,相对分子质量为2000),工业品;蓖麻油(C.O),分析纯;1,4- 丁二醇(BDO),工业品;三羟甲基丙烷(TMP),试剂级;环氧树脂E- 20,工业品;二羟甲基丙酸(DMPA),工业品;甲基丙烯酸甲酯(MMA),工业品;N- 甲基吡咯烷酮(NMP),工业品;三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、丙酮,分析纯,使用前用4A 分子筛干燥处理;偶氮二异丁腈(AIBN),化学纯;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),分析纯;成膜助剂、流平剂、增稠剂,均为工业品。 1.2光引发剂 作为光固化材料的重要组成部分,光引发剂的作用是吸收一定波长的光能后产生活泼自由基或阳离子,引发或催化相应的单体或预聚物的聚合。在紫外光固化体系中,光引发剂在吸收适当光能后,发生光物理过程至某一激发态,若此时的能量大于键断裂所需的能量,就能产生初级活性种,如自由基或离子,从而引发聚合反应。自由基引发剂有安息香类、苯偶姻类、苯乙酮类、硫杂蒽酮类等,在空气中受O 2 的阻聚作用而影响固化速度。另一种夺氢型引发剂利用叔胺类光敏剂构成引发剂/光敏剂复合引发体系,可抑制O 2 的阻聚作用,提高固化速度。另外,大分子光引发剂分为侧链夺氢型和主链裂解型。二苯甲酮、硫杂蒽酮等光活性芳酮作为侧基接到大分子链上可制得侧链夺氢型大分子光引发剂;主链裂解型不多见,以苯偶姻醚聚碳酸酯为代表,利用这类光引发剂可以合成嵌段共聚物,以获得性能更加平衡或

聚氨酯生产工艺

聚氨酯生产工艺流程 摘要: 聚氨酯(Po1yurethane, PU)的发展。1937,德国Bayer合成第一种聚氨酯热塑性塑料Durthane U40年代,制得了合成纤维贝纶U(Perlon U)。50年代,得到聚氨酯弹性体、弹性纤维和泡沫塑料。60年代,聚氨酯涂料和粘合剂等开始应用。我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末,1959年上海市轻工业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。 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,可广泛用于人造革、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、行以及高新技术领域必不可少的材料之一,其本身已经构成了一个多品种、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。 关键词:原料规格、合成工艺、反应速率影响因素、蒸汽汽提反应单元论述 一、原料规格 聚氨酯树脂主要的原料是含异氰酸酯基(NCO)的多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢的聚醚(ployether ployol )与聚酯多元醇(polyester ployol)。将以上两种基本原料进行化学改性,这种改性的多元醇中间体,可制成具有特殊工艺和特殊物理性能的聚氨酯树脂,从而增加聚氨酯品种与应用领域。除以上原料外,聚氨酯树脂产品广泛采用催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂,可通过聚氨酯树脂生产工艺、降低成本,延长使用寿命,增加品种等。 异氰酸酯 脂肪族 芳香族 脂环族 低聚物多元醇聚酯多元醇 聚醚多元醇 环氧丙烷聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇 其它聚醚多元醇 其它多元醇 扩链(交联)剂胺类扩链剂 醇类扩链(交联)剂 催化剂 叔胺类催化剂 金属有机化合物 其它配合剂 阻燃剂 抗氧剂 紫外线吸收剂着色剂 增塑剂 聚氨酯原料

聚氨酯固化剂-MSDS资料

聚氨酯固化剂MSDS 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名:聚氨酯固化剂 化学品英文名:PU-Curing agent 生产企业名称: 地址: 邮编: 电子邮件地址: 技术说明书编码: 登记号: 生效日期: 传真号码: 企业应急电话: 第二部分成分/组成信息 混合物 纯品 有害物成分浓度CAS No. 甲苯-2,4-二异氰酸酯<0.5% 584-84-9 乙酯40-60% 141-78-6 第三部分危险性概述

危险性类别:第6.1类毒害品 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收 健康危害:本品具有明显的刺激和致敏作用。高浓度接触直接损害呼吸道粘膜,发生喘息性支气管炎,表现有咽喉干燥、剧咳、胸痛、呼吸困难等。重者缺氧、紫绀、昏迷。可引起肺炎和肺水肿。蒸气或雾对眼有刺激性;液体溅入眼内,可能引起角膜损伤。液体对皮肤有刺激作用,引起皮炎。口服能引起消化道的刺激和腐蚀。 慢性影响:反复接触本品,能引起过敏性哮喘。长期低浓度接触,呼吸功能可受到影响。 环境危害: 燃爆危险:本品可燃,有毒,具刺激性,具致敏性。 第四部分急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 第五部分消防措施 危险特性:遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。与胺类、醇、碱类和温水反应剧烈,能引起燃烧或爆炸。加热或燃烧时可分解生成有毒气体。其蒸气比

空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氰化氢。 灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:干粉、二氧化碳、砂土。禁止用水、泡沫和酸碱灭火剂灭火。 第六部分泄漏应急处理 应急行动:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 第七部分操作处置与储存 操作处置注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类、醇类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不超过25℃,相对湿度不超过75%。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱

聚氨酯弹性体生产工艺配方技术样本

聚氨酯弹性体工艺流程 一、聚氨酯弹性体的概述 二、聚氨酯弹性体的主要原料 三、聚氨酯弹性体主要生产设备 四、模具的加工 五、聚氨酯弹性体生产工艺流程 六、生产过程中注意事项 一、聚氨酯弹性体的概述 所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温, 扯断伸长率>50%, 外力撤出后复原性比较好的高分子材料, 而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性体中, 其扯断伸长率较大( >200%) 、 100%定伸应力较小( 如<30Mpa) 、弹

性较好的可称为橡胶。因此弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。 聚氨酯弹性体, 又称聚氨酯橡胶是弹性体中比较特殊的一大类, 其原材料品种繁多, 配方各种各样, 可调范围很大。聚氨酯弹性体硬度范围很宽, 低至绍尔A10以下的低模量橡胶, 高至绍尔D85的高抗冲击橡胶弹性材料。因此聚氨酯弹性体的性能范围很宽, 是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。 二、聚氨酯弹性体主要原材料 聚氨酯弹性体用的原料主要是三大类, 即低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂( 交联剂) 。除此之外, 有时为了提高反应速度, 改进加工性能及制品性能, 还需加入某些配合剂。下面只对生产的聚氨酯鞍座所用原材料进行具体描述。 反应过程: 多元醇与二异氰酸酯反应, 制成低分子量的预聚体; 经扩链反应, 生成高分子量聚合物; 然后添加适当的交联剂, 生成聚氨酯弹性体。其工艺流程如下: 2.1 低聚物多元醇 聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度较低, 一般为2或2~3.相对分子质量为400~6000, 但常见的为1000~ .主要品类有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚ε-己内酯二醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚合物多元醇等。它们在合成聚氨酯树脂中起着非常重要的作用。一般可经过改变多元醇化合物的种类、分子量、官能度与分子结构等调节聚氨酯的物理化学性能。 2.1.1聚酯多元醇

聚氨酯胶黏剂设计方法

胶粘剂的设计是以获得最终使用性能为目的,对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性)、固化条件及粘接强度、耐热性、耐化学品性、耐久性等性能要求。 1. 聚氨酯分子设计——结构与性能 聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料。例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体、泡沫材料。聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度、机械性能、耐久性、耐低温性、耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构。所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识。有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系。 2. 从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计 聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物、多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺、水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂。从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种。 (1).由上述原料直接配制 最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合、直接使用。这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚 Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小、初粘力小。有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化

物强度低,实用价值不大。并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大、挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPl、Desmodur R、Desmodur RF、Coronate L等可用作异氰酸酯原料。 不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂。例如:(1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如 Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好。这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大; (2)由聚醚(或聚酯)或及水、多异氰酸酯、催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂、粘合剂,用于保温材料等的粘接、制造等,有一定的实用价值。 (2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性 如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI 常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度、缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应,制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物,作为NCO成分或OH成分使用。 3. 从使用形态的要求设计PU胶 从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分,主要有单组分和双组分。 A.单组分聚氨酯胶粘剂 单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用,无双组分胶粘剂使用前需调胶之麻烦。单组分聚氨酯胶粘剂主要有下述两种类型。 (1)以一NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的湿固化聚氨酯胶粘剂,合成反应利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化,还可与基材表面活性氢基团反

新型聚氨酯固化剂的研究与发展

新型聚氨酯固化剂的研究与发展 张修景(菏泽学院化学与化工系,山东菏泽274015) 摘要:阐述了颜色低于铁钴比色计1号,游离TDI含量小于0.5%,贮存稳定性达2年以上的新型聚氨酯固化剂的生产工艺;确定了含羟基丙烯酸树脂与该固化剂的质量比为:m(含羟基丙烯酸树脂)∶m(新型聚氨酯固化剂)=10∶4~6;分析了碱性物质是导致聚氨酯固化剂成胶的原因;提出了保证聚氨酯固化剂低色值、低游离TDI含量和高贮存稳定性的方法。 关键词:新型聚氨酯固化剂;色值;游离TDI含量;稳定性 0.引言 国内科研单位及相关企业、院校对于聚氨酯固化剂的研究做了大量工作,朱吕民[1]介绍了色泽为8号(铁钴比色计)TDI加成物的制法;彭红为,等[2-3]报道的产品的游离TDI含量高达3.0%~5.0%,配制的涂料在施工过程中对人体伤害很大,环境污染严重,不仅远远高出世界卫生组织游离TDI含量≤0.5%的要求,而且很难达到我国《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》GB18581—2001强制标准中≤0.7%的规定。国外通常采用薄膜蒸发法,如Bayer公司采用该技术产品的游离TDI含量<0.5%。国内相关研究[4-10]对于降低游离TDI做了大量积极工作,并提出了在聚氨酯生产中推行清洁生产的建议和措施,但实现工业化生产的报道很少。赵文斌,等[10]的产品通过热重分析(TG)显示,改性TDI三聚体的热稳定性有一定下降。为此,本文研究了颜色低于铁钴比色计1号,游离TDI<0.5%,贮存稳定性达2年以上的TDI-TMP加成物,找到了该固化剂与含羟基丙烯酸树脂的最佳配比,可赋于漆膜多种优良的性能。 1.实验部分 1.1原料 甲苯二异氰酸酯(TDI):80/20,国产;三羟甲基丙烷(TMP):美国产;乙酸丁酯:工业一级品,无水;二月桂酸二丁基锡、缩二脲:工业一级品;磷酸(85%)、三正丁基膦、对硝基苯甲酰氯:分析纯;氮气(99199%)。 1.2反应原理 TDI-TMP加成物主要是指3分子的甲苯二异氰酸酯(TDI)与1分子的三羟甲基丙烷(TMP)的加成物,反应如式1。 1.3方法 新型聚氨酯固化剂的中试配方见表1。

改性水性聚氨酯涂料的合成工艺

改性水性聚氨酯涂料的合成工艺引言:随着人们环保意识的增强,人们对自身的生活环境越来越关注,传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂有毒、易燃、异味、易造成空气污染等缺点,而水性涂料具有无毒、不易燃烧、无污染环境等优点,而水性聚氨酯树脂具有硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好、VOC 含量低等优点,它是以水为分散介质的二元胶体体系,符合目前化工环保的要求,因此日益受到人们的关注。然而,一般的聚氨酯乳液固含量低,胶膜的耐水性差、光泽性较低,涂膜的综合性能较差,对水性聚氨酯乳液进行适当的改性后能更好地提高水性聚氨酯涂料的综合性能,扩大应用范围。在各种改性方法中,最引人注目的是聚氨酯/聚丙烯酸改性(PUA) 复合乳液的研究。PUA 改性树脂将两种材料的最佳性能融合于一体,可制备出高固含量的水性树脂,降低加工能耗,提高生产率,其胶膜柔软、耐磨、耐湿擦、耐水解性能优异。PUA 的研制方法有共混复合、共聚复合、核-壳乳液聚合法和PUA 互穿网络乳液聚合法4 种。其中用环氧树脂E-44 和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯,丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA 发生共聚反应.制得以丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳,HEA 为核壳之间桥连的核壳交联型PUA 复合乳液。这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强,丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点。实验研究结果表明:随着环氧树脂E-44 和MMA 添加量增大,胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高,胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低,当环氧E-44 含量为4%,MMA含量为20%~30%时综合性能较好。改性后的聚氨酯在下几种用途时有杰出的综合效果:水性聚氨酯木器涂料,水性聚氨酯织物涂料,建筑防水涂料,水性聚氨酯防腐涂料,水性聚氨酯汽车涂料,功能性水性聚氨酯涂料。共聚乳液的制备方法主要有以下几种:(1) 聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液共混,外加交联剂,形成聚氨酯-丙烯酸酯共混复合乳液;(2) 先合成聚氨酯聚合物乳液,以此为种子乳液再进行丙烯酸酯乳液聚合,形成具有核-壳结构的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(3) 2种乳液以分子线度互相渗透,然后进行反应,形成高分子互穿网络的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液;(4) 合成带C═C双键的不饱和氨基甲酸酯单体,然后将该大单体和其它丙烯酸酯单体进行乳液共聚,得到聚氨酯丙烯酸酯共聚乳。聚氨酯的合成工艺: 1.1 主要原材料准备和精制异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业品;聚醚多元醇(N220,相对分子质量为2000),工业品;蓖麻油(C.O),分析纯;1,4- 丁二醇(BDO),工业品;三羟甲基丙烷(TMP),试剂级;环氧树脂E- 20,工业品;二羟甲基丙酸(DMPA),工业品;甲基丙烯酸甲酯(MMA),工业品;N- 甲基吡咯烷酮(NMP),工业品;三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、丙酮,分析纯,使用前用4A 分子筛干燥处理;偶氮二异丁腈(AIBN),化学纯;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),分析纯;成膜助剂、流平剂、增稠剂,均为工业品。 1.2光引发剂作为光固化材料的重要组成部分,光引发剂的作用是吸收一定波长的光能后产生活泼自由基或阳离子,引发或催化相应的单体或预聚物的聚合。在紫外光固化体系中,光引发剂在吸收适当光能后,发生光物理过程至某一激发态,若此时的能量大于键断裂所需的能量,就能产生初级活性种,如自由基或离子,从而引发聚合反应。自由基引发剂有安息香类、苯偶姻类、苯乙酮类、硫杂蒽酮类等,在空气中受O 2 的阻聚作用而影响固化速度。另一种夺氢型引发剂利用叔胺类光敏剂构成引发剂/光敏剂复合引发体系,可抑制O 2 的阻聚作用,提高固化速度。另外,大分子光引发剂分为侧链夺氢型和主链裂解型。二苯甲酮、硫杂蒽酮等光活性芳酮作为侧基接到大分子链上可制得侧链夺氢型大分子光引发剂;主链裂解型不多见,以苯偶姻醚聚碳酸酯为代表,利用这类光引发剂可以合成嵌段共聚物,以获得性能更加平衡或优异的聚合物材料。在常规小分子光引发剂上引入可聚合基团,即得可聚合光引发剂,使其在光固化中大分子化,此类引发剂只用在一些特殊场合。钛茂光引发剂是少数几个能满足各方面要求的金属有机光引发剂之一,它们具有良好的光活性、热稳定性和毒理性能。不仅在可见光区吸收良好,在U V 光区也有较强的吸收,但消光系数太大,只适合薄涂层。阳离子光引发剂主要是碘鎓盐与硫鎓盐、芳茂铁盐。阳离子光引发剂引发效率高,

聚氨酯胶黏剂总结

聚氨酯胶黏剂 一、聚氨酯胶黏剂的特性【26】 1、聚氨酯胶粘剂中含有强极性和化学活泼性的异氰酸酯基(-NCO)和氨酯基(-NHCOO-),与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用使分子内力增强,会使粘合更加牢固。 2、调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段的比例以及结构,制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。其粘合层从柔性到刚性可任意调节,从而满足不同材料的粘接。 3、聚氨酯胶粘剂可加热固化也可室温固化。粘合工艺简便,操作性能良好。 4、聚氨酯胶粘剂固化时一般没副反应产生,因此不易使粘合层产生缺陷。 5、多异氰酸酯胶粘剂能溶于几乎所有有机溶剂中,而且异氰酸酯的分子体积小,易扩散,因此多异氰酸酯胶粘剂能渗入被粘材料中,从而提高粘附力。 6、多异氰酸酯胶粘剂粘接橡胶和金属时,不但粘合牢固而且能使橡胶和金属之间形成软硬过渡层,因此这种粘合应力小,能产生更优良的耐疲劳性。 7、聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。其粘合层可在-196℃(液氮温度),甚至在-253℃(液氢温度)下使用。 8、聚氨酯胶粘剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。 然而,聚氨酯胶粘剂也有缺点,在高温高湿下易水解而降低粘合强度。 二、聚氨酯的结构 目前复合薄膜用胶粘剂用量最大的是聚氨酯胶粘剂,90%以上的软包装袋用复合膜采用了聚氨酯胶粘剂【3】。 聚氨酯(PU)胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)或异氰酸酯基(—NCO)的胶黏剂【1】。与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力【2】。 聚氨酯树脂的结构对其性能起决定性作用。聚氨酯是一种由软硬段镶嵌而成的线性有机聚合物,其结构如下所示【3】: ~软段~硬段~软段~硬段~软段~ 聚氨酯树脂的软段由一般由聚醚、聚酯等低聚物多元醇构成,这类多元醇的分子量通常约为600~3000。一般来说,用于制备胶粘剂的聚氨酯树脂的硬/软段比例都较低,其性能也主要由软段决定。聚氨酯的硬段由多异氰酸酯和小分子扩链剂生成的异氰酸酯基、氨基甲酸酯基,及异氰酸酯与水或胺类扩链剂产生的脲基【4】,对材料的力学性能有重要影响,尤其是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度等性能。结构如下图所示。

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