水性聚氨酯的制备与性能

水性聚氨酯的制备与性能

水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane,简称WPU)是一种以水作

溶剂或分散介质的聚氨酯树脂。相对于传统的有机溶剂型聚氨酯,水性聚

氨酯具有可溶性好、可分散性好、环保性强等优点,广泛应用于涂料、胶

粘剂、纤维处理剂等领域。本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特点。

一、水性聚氨酯的制备方法

1.环氧化物与异氰酸酯反应法:先将环氧化物与异氰酸酯反应生成异

氰酸酯预聚体,然后将预聚体与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。

2.改性醇酸与异氰酸酯反应法:将改性醇酸与异氰酸酯反应生成异氰

酸酯预聚体,然后与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。

3.水溶性聚酯与异氰酸酯反应法:将水溶性聚酯与异氰酸酯反应生成

异氰酸酯预聚体,然后与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。

4.乳化法:通过乳化剂将异氰酸酯分散到水中,然后加入反应物进行

反应,生成水性聚氨酯。

二、水性聚氨酯的性能特点

1.耐候性好:水性聚氨酯具有较好的耐候性,能够在室外长时间使用

而不发生颜色变化、光泽下降等情况。

2.耐热性好:水性聚氨酯具有较高的热稳定性,能够在高温条件下保

持较好的性能。

3.强度高:水性聚氨酯具有较高的强度和硬度,能够提供优良的物理

性能和机械性能。

4.耐化学腐蚀性强:水性聚氨酯对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性,能够在化学环境中保持稳定。

5.低挥发性:由于水是溶剂或分散介质,水性聚氨酯相对于有机溶剂

型聚氨酯具有较低的挥发性。

6.环保性好:水性聚氨酯采用水作为溶剂或分散介质,不含有机溶剂,具有良好的环保性。

三、水性聚氨酯的应用领域

1.涂料:水性聚氨酯因其优异的性能和环保特点,被广泛应用于各类

涂料中,例如家具涂料、木器涂料、金属涂料等。水性聚氨酯涂料具有耐

候性好、附着力强、耐磨性好等优点。

2.胶粘剂:水性聚氨酯在胶粘剂领域也有广泛的应用,例如纸张胶粘剂、木制品胶粘剂、皮革胶粘剂等。水性聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、

耐水性好、耐寒性好等特点。

3.纤维处理剂:水性聚氨酯有助于改善纺织物的柔软性、耐洗性等性能,被应用于纺织品的整理和染色过程中。

4.皮革涂料:水性聚氨酯在皮革涂料领域有广泛的应用,能够提供皮

革表面的保护、光泽和耐磨性。

5.填料:水性聚氨酯可以作为填料用于改善材料的性能,例如增加塑

料的加工性能和强度。

总结:水性聚氨酯作为一种环保型聚氨酯材料,具有优异的性能和广

泛的应用领域。通过不同的制备方法可以得到不同性能和应用特点的水性

聚氨酯,满足不同领域的需求。水性聚氨酯的发展将促进涂料、胶粘剂等行业的绿色、环保发展。

水性聚氨酯

水性聚氨酯 引言 为了减少涂料对环境的污染和对消费者健康的损害, 许多国家对溶剂型涂料的限制越来越严格, 从而使涂料由溶剂型向水基型的转变成为必然。早在2005 年我国就已开始控制新的溶剂型涂料生产企业的审批, 到2008 年将对溶剂型涂料的生产和销售实行控制。低污染涂料的发展方向有水性化、高固体分化和粉末化三种。与其他两种涂料相比, 水性涂料因为具有来源方便、易于净化、成本低、黏度低、良好的涂布适应性、无毒性、无刺激及不燃性等特点, 已成为环境友好型涂料的主要发展方向。 一、水性聚氨酯涂料的性能 聚氨酯( PU) 涂料是涂料业中增长速度最快的品种之一。水性聚氨酯( WPU) 涂料是以水性聚氨酯树脂为基础, 以水为分散介质配制的涂料, 除具有水性涂料的特点以外, 它还有以下突出的优点: 1)涂膜对塑料、木材、金属及混凝土等表面的附着力好, 抗磨性、耐冲击性好。脂肪族聚氨酯水性涂料的户外耐久性好, 综合性能接近溶剂型聚氨酯涂料 2) 和其他乳胶涂料相比, 其低温成膜性好, 不需要成膜助剂, 也不需要外加增塑剂、乳化剂或分散剂。 3) 容易通过交联反应进行改性, 可提高耐溶剂性和抗化学性, 改进耐水性, 对颜料( 包括金属颜料) 有良好的适应性, 也可提供高光泽

涂膜。所含羟基可以适用一些交联剂和固化剂, 可进一步改进涂膜性能。 4) PU 分子具有可裁剪性, 结合新的合成和交联技术可有效控制涂料的组成和结构, 为改进其性能提供了更多的途径。WPU 诸多的优点, 使其成为目前发展最快的涂料品种之一。 2 水性聚氨酯涂料的研究进展WPU 分为单组分和双组分。单组分WPU 涂料聚合物的对分子质量较大, 成膜过程中一般不发生交联反应, 具有施工方便的优点; 双组分WPU涂料由含羟基的水性树脂和含异氰酸酯基的固化剂组成, 施工前将两者混合, 成膜过程中发生交联反应, 涂膜性能好。由于在水性聚氨酯分子中引入了亲水基团, 所以耐水性、耐溶剂性和耐候性等较差是WPU 涂料存在的主要问题, 为此, 近几年来国内外学者对WPU 的改性进行了大量研究, 并取得了很大进展。 2. 1. 1 制备方法 单组分聚氨酯水分散体涂料的制备方法通常有强制乳化法和自乳化法。强制乳化法是将PU 预聚物缓慢加入到含乳化剂的水中, 形成粗粒乳液, 再送入均化器形成粒径适当的乳液。该法制备的PU 乳液胶体稳定性较差, 一般适用于材料的表面处理。PU 乳液涂料的制备多采用聚合物自乳化法, 即在聚合物链上引入适量的亲水基团, 在一定条件下自发分散形成乳液[11]的方法。 2. 1. 2 交联改性

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

水性聚氨酯的合成

水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。 1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理 合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。该机理的季铵化是酸碱中和。 1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。 熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。它把二异氰酸酯的加聚反应和氨基的缩聚反应紧密地结合起来。反应的第一步是合成含亲水基团的端异氰酸酯基预聚体。然后在高温下, 该预聚体和过量的脲反应生成缩二脲。该产品分散在水中之后, 再和甲醛反应生成甲醇基, 通过降低pH值可促进缩聚反应进行扩链和交联。熔融法的优点是不需要大量溶剂, 避免了相对分子质量快速增长而带来的问题,工艺简单, 易于控制, 也不需要特殊设备。但是用该法合成水性聚氨酯时需要强力搅拌, 因为即使在100 ℃左右的温度下, 预聚体的粘度也很高。用该法制得的水性聚氨酯通常是枝化的和相对分子质量较低的树脂。乳液中残存的甲醛气味比较大, 且有较强的毒性, 在环保要求越来越高的今天, 它将被摒弃。 丙酮法也叫溶液法。就是在低沸点的能和水混合的惰性溶剂(如丙酮、甲乙酮、四氢呋喃等) 中, 制得含亲水基团的高相对分子质量的聚氨酯乳液, 然后用水将该溶液稀释。先形成油包水的以溶剂为连续相的乳液, 然后再加入大量的水, 发生相倒转, 水变成连续相并形成分散液。脱去溶剂后得到无溶剂的高相对分子质量的聚氨酯- 脲的分散液。该法操作简单, 重复性好。

水性聚氨酯

水性聚氨酯 简介 水性聚氨酯是一种具有良好附着力和耐候性的高分子材料。它是由聚氨酯预聚体、溶剂、交联剂和助剂组成的涂料。由于其低VOC(挥发性有机化合物)排放和环境友好性,水性聚 氨酯广泛应用于建筑、汽车、家具和航空航天等领域。 本文将详细介绍水性聚氨酯的性质、应用和制备方法。 性质 1.附着力:水性聚氨酯在多种不同的基材上具有优异 的附着力,如金属、塑料、木材等。 2.耐候性:水性聚氨酯具有出色的耐候性,能够抵抗 紫外线、高温和湿度等环境因素的侵蚀。 3.耐化学性:水性聚氨酯具有出色的耐酸碱、溶剂和 盐水的性能。 4.耐磨性:水性聚氨酯涂层具有很高的耐磨损性,保 护基材不易受到划伤和磨损。

5.耐水性:水性聚氨酯具有良好的耐水性,不易被水分侵蚀和损坏。 应用 1.建筑行业:水性聚氨酯广泛应用于建筑物的外墙、屋面和地板涂装,保护建筑材料免受紫外线、酸雨和其他恶劣环境的侵蚀。 2.汽车行业:水性聚氨酯用于汽车涂料,提供良好的外观效果和保护漆面,同时降低对环境的污染。 3.家具制造:水性聚氨酯用于家具涂装,为家具提供耐磨、耐刮擦和防水的功能。 4.包装材料:水性聚氨酯用于包装材料的涂层,提供保护性能和增加材料的强度和稳定性。 5.航空航天业:水性聚氨酯用于航空航天器的防腐蚀涂层,保护飞行器免受高温、高速度和外界环境的损害。 制备方法 水性聚氨酯的制备方法主要包括以下几个步骤:

1.聚合反应:将聚氨酯预聚体与交联剂在适当的溶剂 中进行聚合反应,形成聚合物链。 2.技术调整:添加适量的助剂,调整涂料的粘度、硬 度和耐候性等性质。 3.过滤和处理:通过过滤和处理,去除其中的杂质和 颗粒,确保涂料质量的稳定和均匀。 4.包装和储存:将制备好的水性聚氨酯涂料进行包装, 并储存在适当的环境中,以保证其质量和使用寿命。 结论 水性聚氨酯是一种具有良好性能和环境友好性的高分子材料。它在建筑、汽车、家具和航空航天等领域得到广泛应用。制备水性聚氨酯的方法相对简单,通过聚合反应和技术调整等步骤,可以获得具有优异性能的水性聚氨酯涂料。随着环保意识的提高和对产品性能要求的不断提升,水性聚氨酯在未来将会有更广阔的发展前景。

水溶性聚氨脂

水溶性聚氨酯综述 摘要:水性聚氨酯(WBPU)以水作为介质,多异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇,利用多异氰酸酯中-CNO 基与醇中的-OH基反应生成聚氨酯预聚体,经过扩链后,用封端剂封端成为阴离子的聚氨酯化合物。具有不燃、无毒、无污染、节省能源及易贮存等优点,使用方便,应用广泛。本文介绍了其相关的性能及在生产中的应用。关键词:水溶性聚氨酯 TDI 低聚多元醇 1.原料试剂 1.1异氰酸酯 一般用相应的胺通光气制备。有TDI( 甲苯二异氰酸酯) ,HDI( 1,6-己二异氰酸酯) ,MDI( 二苯基甲烷二异氰酸酯) 等十多个品种。TDI最常用,根据2,4- 异构体的百分含量,分为T65,T80,T100三个商品牌号。TDI强度比HDI好,但耐光性差;TDI2、4位的反应活性差异对控制预聚体结构比较有利。但在水分子存在的情况下,TDI对羟基的反应选择性不如HDI。Bayer 的方法比较经典, 先由3摩尔HDI 缩二脲生成三聚体,再和1摩尔聚乙二醇单丁醚反应,产品即为可乳化的异氰酸酯预聚体。NPU 由于引入环状结构, 产物的强度和稳定性都较好。Huntsman使用MDI, 显然强度更高。但是, 芳香族异氰酸酯在水共存的情况下, 对羟基的反应选择性可能不太好。 1.2多羟基化合物 主要品种有环氧树脂, 丙烯酸( 酯),聚醚,聚酯,聚乙烯醇, 蓖麻油等。考虑到酯基的水解稳定性问题, 聚醚成为首选, 尤其是其中的聚四氢呋喃, 综合性能 很好。环氧树脂强度较高。而聚乙烯醇价廉, 水溶性好, 但强度较差。丙烯酸( 酯) 在这方面的应用,正在发展出一类称为PU A 的新材料, 具有十分出色的性能。1.3亲水剂 可分为阴离子( 二羟甲基丙酸,酒石酸,磺酸丁二醇,乙二胺基乙磺酸钠, 丙三醇和顺酐合成的半酯) 、阳离子( 甲基二乙醇胺、三乙醇胺) 和非离子( 端羟基聚环氧乙烷) 三类。阴离子的引入将导致自由体积缩小, 玻璃化温度提高。非离子亲水剂如聚环氧乙烷, 必须含量很高才能使分散体稳定。阳离子产物大好。1.4封闭剂

水性聚氨酯-聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究

水性聚氨酯-聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能研究 引言: 随着人们对材料功能的不断要求,自修复材料成为研究的热点领域。在此背景下,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料因其 优秀的性能和环境友好性得到了广泛关注。本文旨在研究水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备方法并探讨其性能。 一、水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备方法 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备主要分为以下几个 步骤: 1. 聚合物的合成:采用聚丙烯酸酯和聚氨酯作为主要材 料进行合成。首先,将聚丙烯酸酯和聚氨酯按照一定的配比加入到反应釜中,控制温度和反应时间进行聚合反应,得到聚合物。 2. 自修复涂层的制备:将得到的聚合物与一定比例的溶 剂混合,搅拌均匀后得到自修复涂层。 3. 材料的涂覆:将自修复涂层涂覆在需要修复的材料表面,然后进行固化处理,形成稳定的复合材料。 二、水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的性能 1. 自修复性能:通过在材料表面制备自修复涂层,当材料发 生裂纹或损伤时,涂层中的自修复剂会自动释放填充到裂纹中,与裂纹中的污染物反应形成新的化学键,从而实现自修复效果。 2. 机械性能:水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料具有优异的强度和韧性,可以抵抗较大的力量作用,并能保持材料的持久性。 3. 环境友好性:与传统的有机溶剂制备的材料相比,水

性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料使用水作为溶剂,无毒无害,对环境友好。 4. 耐热性能:水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料具有较好的耐高温性能,可以在高温环境下使用。 三、结论 水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料通过制备自修复涂层,能 够实现对材料的自动修复。该材料具有良好的机械性能、环境友好性和耐热性能,具有广阔的应用前景。随着对自修复材料研究的不断深入,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料有望在 航空、汽车、建筑等领域得到更广泛的应用 综上所述,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料是一种具 有良好性能和广阔应用前景的材料。通过制备自修复涂层,该材料能够实现对材料的自动修复,提高了材料的使用寿命和可靠性。它具有优异的机械性能、环境友好性和耐热性能,可以在各个领域广泛应用。随着对自修复材料研究的不断深入,水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料有望在航空、汽车、建筑等 领域得到更广泛的应用。未来,可以进一步研究该材料的性能优化,提高其自修复效果和耐热性能,以满足不同领域的需求

水性聚氨酯的制备与性能

水性聚氨酯的制备与性能 水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane,简称WPU)是一种以水作 溶剂或分散介质的聚氨酯树脂。相对于传统的有机溶剂型聚氨酯,水性聚 氨酯具有可溶性好、可分散性好、环保性强等优点,广泛应用于涂料、胶 粘剂、纤维处理剂等领域。本文将介绍水性聚氨酯的制备方法和性能特点。 一、水性聚氨酯的制备方法 1.环氧化物与异氰酸酯反应法:先将环氧化物与异氰酸酯反应生成异 氰酸酯预聚体,然后将预聚体与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。 2.改性醇酸与异氰酸酯反应法:将改性醇酸与异氰酸酯反应生成异氰 酸酯预聚体,然后与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。 3.水溶性聚酯与异氰酸酯反应法:将水溶性聚酯与异氰酸酯反应生成 异氰酸酯预聚体,然后与水发生开环反应,生成水性聚氨酯。 4.乳化法:通过乳化剂将异氰酸酯分散到水中,然后加入反应物进行 反应,生成水性聚氨酯。 二、水性聚氨酯的性能特点 1.耐候性好:水性聚氨酯具有较好的耐候性,能够在室外长时间使用 而不发生颜色变化、光泽下降等情况。 2.耐热性好:水性聚氨酯具有较高的热稳定性,能够在高温条件下保 持较好的性能。 3.强度高:水性聚氨酯具有较高的强度和硬度,能够提供优良的物理 性能和机械性能。

4.耐化学腐蚀性强:水性聚氨酯对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性,能够在化学环境中保持稳定。 5.低挥发性:由于水是溶剂或分散介质,水性聚氨酯相对于有机溶剂 型聚氨酯具有较低的挥发性。 6.环保性好:水性聚氨酯采用水作为溶剂或分散介质,不含有机溶剂,具有良好的环保性。 三、水性聚氨酯的应用领域 1.涂料:水性聚氨酯因其优异的性能和环保特点,被广泛应用于各类 涂料中,例如家具涂料、木器涂料、金属涂料等。水性聚氨酯涂料具有耐 候性好、附着力强、耐磨性好等优点。 2.胶粘剂:水性聚氨酯在胶粘剂领域也有广泛的应用,例如纸张胶粘剂、木制品胶粘剂、皮革胶粘剂等。水性聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、 耐水性好、耐寒性好等特点。 3.纤维处理剂:水性聚氨酯有助于改善纺织物的柔软性、耐洗性等性能,被应用于纺织品的整理和染色过程中。 4.皮革涂料:水性聚氨酯在皮革涂料领域有广泛的应用,能够提供皮 革表面的保护、光泽和耐磨性。 5.填料:水性聚氨酯可以作为填料用于改善材料的性能,例如增加塑 料的加工性能和强度。 总结:水性聚氨酯作为一种环保型聚氨酯材料,具有优异的性能和广 泛的应用领域。通过不同的制备方法可以得到不同性能和应用特点的水性

水性聚氨酯涂料的制备及性能研究毕业论文

水性聚氨酯涂料的制备及性能研究毕业论文 攀枝花学院本科毕业设计(论文) 水性聚氨酯涂料的制备及性能研究 学生姓名:蒋治国学生学号:202110904010 院(系):生物与化学工程学院年级专业: 2021 级应用化学指导教师:范文娟助理指导 教师:常会 二��一四年六月 攀枝花学院本科毕业设计(论文)摘 要 摘要 现代涂料的发展方向是高效能、高性能、无公害、高环保、低污染、节能且符合可持 续发展。 本论文以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、和甲基丙烯酸羟乙酯为单体,用乳液聚合的方法 合成了一种可光固化水性丙烯酸酯树脂乳液,与亚硫酸氢钠封端的MDI混合制备了水性聚 氨酯丙烯酸酯涂料,考察了反应温度,乳化剂,搅拌速率及单体配比等对乳液聚合的影响,研究了丙烯酸酯乳液与MDI的配比对漆膜性能的影响。用红外光谱( IR ) 分析了共聚乳 液的结构,用差示扫描量热仪(DSC)测试了共聚物的热性能。结果表明:在80℃时,加 入1gOP-10和0.6g十二烷基硫酸钠在150转/分的转速下,各个单体配比合成的乳液性能 最好。

关键词:丙烯酸酯,异氰酸酯,乳液聚合,封端 I 攀枝花学院本科毕业设计(论文) ABSTRACT ABSTRACT The development direction of modern paint is a high performance, high performance, non pollution, high environmental protection, low pollution, energy saving and sustainable development In this thesis, butyl acrylate, methacrylic acid, and methyl methacrylate as monomer, by emulsion polymerization to synthesize a kind of light curable waterborne acrylic resin emulsion, and Sodium Bisulfite terminated MDI was prepared by mixing aqueous polyurethane acrylate coatings, the reaction temperature, emulsifier, stirring rate and the molar ratio of monomers on emulsion polymerization of acrylic emulsion, and the ratio of MDI on the properties of coating. Using infrared spectroscopy (IR) analysis of the structure of copolymer emulsion, using differential scanning calorimetry (DSC) thermal properties of the copolymers tested. The results showed that: at 80 ℃, adding 1gOP-10 and 0.6g twelve sodium dodecyl sulfate at 150 rpm, each monomer film performance is the synthesis of the best. Keywords: Acrylate, emulsion polymerization, terminated isocyana II 攀枝花学院本科毕业设计(论文)目录

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成和产品的性能及应用分析 一介绍: 聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。目前我国聚氨酯制品品种牌号约80种,其中弹性体60余种,泡沫塑料10余种,聚氨酯制品具有强度好、抗压大、抗撕裂性能好、耐磨等性能,产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空. 二.基本聚氨酯的合成

制备来源 由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分 聚氨基甲酸酯 子化合物。 聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下: -N=C=O+HO- → -NH-COO- 随着时间的推移与科学的进步,简单的聚氨酯不能满足人们的需要,因此增加了许多的合成材料。以下主要介绍水性聚氨酯的合成 (一)聚氨酯的合成之水性聚氨酯 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,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。 根据聚氨酯的水性化方法划分 根据制备方法有多种分类。举例如下。 (1)自乳化法和外乳化法 自乳化法又称内乳化法,是指聚氨酯链段中含有亲水性成分,因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。 外乳化法又称为强制乳化法,若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团,或完全不含亲水性成分,此时必须添加乳化剂,才能得到乳液。 比较而言,外乳化法制备的乳液中,由于亲水性小分子乳化剂的残留,影响固化后聚氨酯胶膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。 (2)预聚体法、丙酮法、熔融分散法

水性聚氨酯-四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能

水性聚氨酯-四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料的制备与性能 引言: 随着纳米技术的飞速发展,磁性纳米材料作为一种新型的多功能材料,被广泛应用于电子、医学和环境领域。其中,水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优越的物理性能和化 学稳定性,在生物医学和储能领域具备重要应用前景。 一、制备方法 在制备水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料时,首 先需要合成水性聚氨酯。一种常用的方法是采用聚醚作为软段以及异氰酸酯作为交联剂,通过添加剂和一定条件下的反应,获得水性聚氨酯。 接着,将合成的水性聚氨酯与四氧化三铁磁性纳米材料进行复合。通常使用原位共聚合或液相交联的方法,通过将四氧化三铁磁性纳米粒子均匀分散于水性聚氨酯中,使其表面被覆盖,从而获得水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料。 二、性能分析 1. 磁性性能分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优异的磁性能。由于四氧化三铁纳米粒子的存在,复合材料表现出良好的饱和磁化强度和剩余磁化强度。此外,由于纳米尺寸效应的存在,复合材料还表现出优异的磁滞回线和磁滞损耗。 2. 力学性能分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有较高的强度和 耐磨性。四氧化三铁纳米粒子的添加可以增强复合材料的刚性和强度,使其具备更好的耐久性和抗拉强度。同时,复合材料

还表现出优异的耐磨性,适用于制备高强度的涂层材料。 3. 热稳定性分析 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有优异的热稳定性能。由于聚氨酯的高热稳定性和四氧化三铁纳米粒子的导热性质,复合材料在高温环境下依然保持稳定。这使得复合材料可以应用于高温领域,如电子器件和航天器材。 三、应用前景 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有广泛的应用前景。首先,在医学领域中,由于其良好的生物相容性和磁性特性,复合材料可应用于磁控靶向药物输送和磁热疗法等领域,提供了新的治疗手段。 其次,复合材料在电子器件中具有潜在应用。由于高热稳定性和优异的磁性能,复合材料可用于制备具有高效能和高度集成的磁存储器件和传感器。 此外,复合材料还可用于能量存储和环境保护领域。通过将其应用于锂离子电池和超级电容器中,可以提高能量密度和循环寿命,为可再生能源开发提供新的途径。 结论: 水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有卓越的性能和广阔的应用前景。通过合理调控和优化制备方法,可以进一步提高其性能和应用领域。这将为磁性纳米复合材料的研究和应用提供新的思路和方向 综上所述,水性聚氨酯/四氧化三铁磁性纳米复合材料具有出色的性能和广泛的应用前景。其在耐磨性、热稳定性和磁性能方面表现突出,适用于制备高强度的涂层材料,并可在高温环境下保持稳定。该复合材料在医学领域可应用于磁控靶向

植物油基水性聚氨酯的制备及性能分析

植物油基水性聚氨酯的制备及性能分析 摘要:植物油作为一种天然可再生能源,在生活实践当中有很多的应用,通过采取以官能化植物油基结构的不同官能团转换制备相关植物油基水性聚氨酯,将其进一步用来替代石油基多元醇进行有效合成,从而实现节约能源以及保护环境的目的,本文就针对植物油基水性聚氨酯的制备及性能进行分析研究,希望能够为化工制备以及生活应用提供参考借鉴。 关键词:植物油;水性聚氨酯;制备;性能分析 1 水性聚氨酯的分类及制备方法 1.1 水性聚氨酯的分类 (1)按粒径和外观分类 相关水性聚氨酯可以通过按照相对应的粒径以及外观形式来有效进行分类,主要来说可以分为以下三类:聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体以及聚氨酯乳液,相关分类标准如下表1所示。 表1 水性聚氨酯粒径外观分类 名称聚氨酯水溶液聚氨酯水分散体聚氨酯乳液外观透明半透明白浊 粒径/nm<11-100>100 稳定性很好较好一般

分子量1000-10000几千-20 万>5000 (2)按亲水性基团的类型分类 根据相对应亲水基团当中所带电荷类型有所不同也可以进行分类,分为非离子型、阳离子型、阴离子型以及两性水性聚氨酯,它们主要在水性聚氨酯的制备过程中被添加到不同类型的疏水增强剂当中。相关非离子型聚氨酯则主要是以相关水性聚氨酯的分子链形式存在,非离子型聚氨酯不含有相关离子基团,但在实践过程当中含有中低分子量的亲水性聚乙二醇。水性聚氨酯主要是指在合成相对应水性聚氨酯过程当中通过进一步有效加入相对应疏水性阴离子以及亲水性扩链剂等等,从而在一定程度上使得分子链带有一定的正电荷或是负电荷。 1.2 水性聚氨酯的主要制备方法 目前,大多数水性聚氨酯的制备方法主要通过外乳化法以及相对应的自乳化法进行制备。所谓外乳化法,主要是指由相关多元醇以及相对应的异氰酸酯聚合得到的不含有相关亲水基团的聚氨酯预聚物,然后通过在高速搅拌下进一步与水之间进行混合,混合一定时间后得到水性聚氨酯乳液。这一工艺在实践应用过程当中所制备得出的水性聚氨酯粒径相对来说较大,如若相关储存时间过长,那么就会出现相关沉淀现象,乳液储存稳定性相对较差,在实践过程当中会影响相关水性聚氨酯的性能以及外观。在水性聚氨酯成膜后不可避免地会含有少量的乳化剂,这将会在一定程度上极大地影响水性聚氨酯的性能。因此,目前对该方法的研究相对较少,同时不能实现工业化。与外部乳液之间进行比较,自乳化方法不需要添加相对应的乳化剂,而是将疏水增强剂引入到聚氨酯的分子链当中,然后响应疏水物上的一个或多个阴离子添加盐试剂。发泡剂形成盐。使得聚氨酯链在乳化过程中能够稳定地分散在水中。通过这种方法进行研究制备得出的水性聚氨酯乳液粒径相对较小,同时相关乳液稳定性较好,可实现长期储存。同时水性聚氨酯成膜后不含可乳化杂质,涂膜整体性能优于外乳化法。自乳化法的不同工艺制备流程如下表2所示。 表2 自乳化法的不同工艺制备流程

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能研究

水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能 研究 摘要:水性聚氨酯(WPU)利用水作为分散介质,具有柔韧性、粘附性、低污染、抗磨损性、无毒性和环境保护等优点,可应用于橡胶、涂料、纺织品合成革 等诸多领域。但是,由于WPU缺乏稳定的交联键,导致其耐溶剂性差、电性能和 热学性能不佳等,使其应用领域受到限制。因此,有多种方法可以提高WPU的性能。一种常见的方法是添加交联剂制备紫外线固化的WPU;另一种方法是通过将 碳纳米管、粘土或图形等无机填充材料引入WPU,生产有机和无机混合物。基于此,本篇文章对水性聚氨酯导热复合材料的制备及性能进行研究,以供参考。 关键词:水性聚氨酯导热复合材料;制备;性能 引言 随着电子科学技术的发展,微型集成电路和电子元器件逐渐向高性能化、智 能化方向发展,工作频率急剧升高,容易造成微型集成电路和电子元器件温度升高,由于在封闭空间内,电子元器件及配件使用可靠性将受到极大的影响。聚合 物作为微型集成电路和电子元器件热界面材料研究由来已久,但导热性能较差, 需要添加高导热填料提高其导热率以达到使用要求。但是,填料的添加会使高分 子复合材料的机械性能、耐水性降低。因此,对聚合物进行改性时,选择合适的 填料以及适当的填充量显得尤为关键。 1原料、试剂与仪器 深圳吉田化工有限公司工业级水性聚氨酯1926(WPU);炭黑(CB,40B2,125 平方米/克,平均粒径23nm,pH 8),o ' brien hanhua关键词硅烷代理协理 KH550、AR、山东友苏华公科技有限公司;聚氨酯加厚(612),三晋化工有限公司;无水乙醇、空气、天津富馀精细化工有限公司;去离子水里,自己去做。 nicoletis 5 fourier红外线光谱仪,satsuma shields technology,美利坚合

水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究

水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究 水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究 引言: 导电复合材料是一类具有优异电导性能和机械性能的材料,具有广泛的应用前景。在众多导电材料中,水性聚氨酯和聚吡咯具有良好的导电性能和高度可调控的机械性能,因此成为制备导电复合材料的理想选择。本文将对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备方法和性能进行研究和探讨。 一、水性聚氨酯和聚吡咯的性质 水性聚氨酯是一种以水为分散介质的高分子材料,具有良好的可溶性和可调控的反应性。聚吡咯是一种具有高导电性能和优异机械性能的高分子材料,广泛应用于传感器、电池等领域。水性聚氨酯和聚吡咯的复合能够充分结合两者的优点,构建出具有导电性和可调控性能的导电复合材料。 二、制备方法 1. 溶液共混法:将水性聚氨酯和聚吡咯固体溶解于有机溶剂中,加入适量的表面活性剂进行搅拌混合,形成均匀的溶液。之后,将溶液进行加热蒸发,使有机溶剂逐渐蒸发,最终得到水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料。 2. 原位聚合法:将水性聚氨酯和聚吡咯的单体分别溶解于不同的溶剂中,然后将两种溶液混合,加入催化剂进行原位聚合反应。最后,通过温度调控和反应时间控制反应的程度,形成高度可调控的导电复合材料。 三、性能分析 1. 电导率:对制备得到的水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行电导率测试,结果显示导电复合材料具有较高的电导率,达

到可应用的水平。 2. 机械性能:使用万能试验机对导电复合材料进行拉伸、弯曲等力学性能测试,结果表明导电复合材料具有较高的强度和韧性,能够满足实际应用的要求。 3. 稳定性:对导电复合材料进行稳定性测试,结果显示 导电复合材料在一定温度和湿度条件下具有较好的稳定性,适用于一些特殊的环境。 四、应用前景 水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料具有优异的导电性能和可调 控性能,具有广泛的应用前景。例如,在柔性电子领域,可以应用于可穿戴设备、柔性传感器等方面。此外,在能源领域,导电复合材料可以用于电池电极材料的制备,提高电池的导电性和循环性能。 结论: 本文对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行了制备方法和性 能的研究。结果表明,该导电复合材料具有较高的导电性能、机械性能和稳定性,具有广泛的应用前景。未来的研究方向可以在材料的改性和性能优化方面展开,进一步提高导电复合材料的性能和适用范围 综上所述,本研究成功制备了水性聚氨酯/聚吡咯导电复 合材料,并对其性能进行了详细的分析。结果表明,该导电复合材料具有较高的电导率、机械性能和稳定性,可用于多个领域。特别是在柔性电子和能源领域,该导电复合材料具有广泛的应用前景。未来的研究可以着重在材料改性和性能优化方面,以进一步提高导电复合材料的性能和适用范围

酰胺基扩链剂改性水性聚氨酯的制备及其性能

摘要:以二乙醇胺(DEA)和乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,合成了N-(2-吡咯烷酮乙基)二乙醇胺(DVP)扩链剂,再以DVP、聚醚二元醇(N220)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,合成了不同DVP质量分数的水性聚氨酯。采用FTIR和1HNMR表 征了DVP的结构,通过FTIR、TGA分析了改性水性聚氨酯的结构,并测定了其 乳液的粒径和胶膜的力学性能、吸水率。结果表明:当w(DVP)=0.5%时,乳 液粒径为44 nm时,合成的聚氨酯胶膜综合性能最佳,拉伸强度为21.04 MPa,断裂伸长率为854.6%,失重5%和50%的温度(T5%、T50%)分别为269.9和343.5 ℃,吸水率为13.41%。与未改性水性聚氨酯相比,DVP扩链的水性聚氨酯在力学性能、耐热性和耐水性均有显著提高。 结论 (1)以DEA和NVP为原料通过Michael加成反应合成了带酰胺键侧基团的二元醇小分子扩链剂DVP。通过红外和核磁共振氢谱的表征,证实了Michael加成反应的发生。 (2)以N220、IPDI、DMPA、DEG为主要原料,采用带酰胺键侧基团的DVP 作为扩链剂,合成了不同DVP含量的水性聚氨酯。红外光谱分析了水性聚氨酯 的结构,对—N—H和—C==O分峰拟合分析结果表明,随DVP含量的增加,水性聚氨酯的氢键化作用程度先增后减。 (3)随着DVP含量的增加,含DVP的水性聚氨酯乳液平均粒径增大且分布变宽。当w(DVP)分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%时,平均粒径分别为40、44、51、83、109 nm。

水性聚氨酯树脂的合成研究

水性聚氨酯树脂的合成研究水性聚氨酯树脂是一种优良的环保型材料,它具有良好的性能和广泛的应用领域。近年来,人们对水性聚氨酯树脂的研究逐渐增多,不断探索其合成方法和应用。本文将就水性聚氨酯树脂的合成研究进行详细论述。 一、水性聚氨酯树脂的概述 水性聚氨酯树脂是一种以聚醚多元醇、聚酯多元醇或是聚醚多聚醇为主要原料,通过与异氰酸酯反应制得的树脂。与传统的有机溶剂型聚氨酯树脂相比,水性聚氨酯树脂具有绿色环保、无污染、易于处理等优点,被广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品等领域。 二、水性聚氨酯树脂的合成方法 1. 分散聚合法 分散聚合法是水性聚氨酯树脂合成的主要方法之一。它的原理是聚氨酯分散体在水中进行液相聚合,形成乳液状的水性聚氨酯树脂。这种方法具有操作简便、反应条件温和等优点。 2. 预聚合物溶液与分散法的组合 该方法是将预聚合物溶液与分散法相结合,首先制备出预聚合物溶液,然后将其与分散剂一起在水中分散,形成水性聚氨酯树脂。这种方法可以获得较高固含量的水性聚氨酯树脂,具有优异的涂膜性质。 3. 水相法合成

水相法合成是通过合成聚氨酯预体(聚酯多元醇与异氰酸酯的缩合产物)后,直接在水相中加入反应物,进行改性与交联反应,形成水性聚氨酯树脂。这种方法可制备出具有优异性能的水性聚氨酯树脂。 三、水性聚氨酯树脂的应用 1. 涂料领域 水性聚氨酯树脂在涂料领域有着广泛的应用,如水性聚氨酯木器涂料、金属涂料、塑料涂料等。其具备优异的耐温性、耐候性和耐化学品性,能够提供优良的保护和装饰效果。 2. 胶粘剂领域 水性聚氨酯树脂在胶粘剂领域也有重要的应用价值。由于其可调控的粘附性能和固含量高,水性聚氨酯胶粘剂被广泛应用于皮革、纺织品、木材等领域。 3. 纺织品领域 水性聚氨酯树脂在纺织品领域具备良好的弹性、耐磨性和耐洗涤性能,可用于制备高品质的涂层纺织品、弹性纺织品和功能性纺织品。 四、水性聚氨酯树脂的发展前景 水性聚氨酯树脂以其环保、无毒、可再生等特点逐渐受到人们的关注。随着环保要求的提高和技术的进步,水性聚氨酯树脂的研究与应用将会得到更大的发展空间。同时,水性聚氨酯树脂的合成方法也将不断改进,以提高其性能和应用范围。

水性聚氨酯的制备及改性方法

聚氨基甲酸酯(polyurethane),简称聚氨酯(PU),是分子结构中含有重复氨基甲酸酯(-NHCOO-)结构的高分子材料的总称。聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成,根据原料的官能团数不同,可制成线形或体形结构的聚合物,其性能也有差异。聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等,在各领域得到了广发应用。 由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物,具有挥发性,不仅污染环境,而且对人体有害。在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立,溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制,因此,开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。水性聚氨酯(WPU)具有优异的物理机械性能,其不含或含有少量可挥发性有机物,生产施工安全,对环境及人体基本无害,符合环保要求。其生产方法分为外乳化法和内乳化法,外乳化法又称强制乳化法,由使用这种方法得到的乳液稳定性较差,所以使用较少。目前使用较多的是内乳化法,也称自乳化法,即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团,使聚氨酯分子具有一定的亲水性,然后在高速分散下,凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中,从而得到WPU。 然而,亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。为了改善其耐水性和拒油性,通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视,已经得到了广泛应用。同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性,纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径,是最有前途的现代涂料研究品种之一。[1] 1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史 1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下,将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺,首次成功制备了水性聚氨酯。1975年研究者们向聚氨酯分子链中引入亲水成分,从而提高了水性聚氨酯的乳液稳定性和涂膜性能,其应用领域也随之拓广。进入21世纪以来,随着水性聚氨酯乳液应用范围的进一步拓宽,世界范围内日益高涨的环保要求,进一步加快了水性聚氨酯工业发展的步伐。[2] 相对于国外,国内的水性聚氨酯发展较晚。我国水性聚氨酯的研究开始于上世纪七十年代,1976年沈阳皮革研究所最早研制出用于皮革涂饰用的水性聚氨

水性聚氨酯配方与工艺

水性聚氨酯配方与工艺 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。

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