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端胺基树脂与扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-9 15:56:09
自从在20世纪80年代中期被开发出来,喷涂聚脲涂料已经获得了涂料市场广泛的认可。与其它涂料替代技术(如环氧和丙烯酸)相比,喷涂聚脲具有得天独厚的优势,这是因为它具有极端条件下的应用性能。

这些性能包括快速固化和投入使用、低温固化(低于0℃)、对湿气不、低VOC含量和优异的物理和机械性能。这些特点和施工设备的改进一起推动聚脲成为相关领域的领先技术,如二次密封、防腐、防水膜和槽罐衬里。

聚脲涂料化学可分为两个部分:(1)纯聚脲和(2)杂化聚脲,两者都是基于异氰酸酯固化的化学反应,都有端胺基树脂与扩链剂的固化共混物反应产物。
纯聚脲涂料是异氰酸酯封端的预聚物和仅含有端胺基树脂与扩链剂的固化共混物间一步反应的结果。另一方面,杂化聚脲是由异氰酸酯封端的预聚物,与含有羟基和端胺基树脂与扩链剂的固化共混物反应得到的产物。

虽然几乎没有观察到纯聚脲和杂化聚脲的最终物能和机械性能有差别,杂化聚脲中加入含羟基的树脂时需要加入催化剂以保持与纯聚脲相同水平的反应活性。由于水和端羟基树脂与反应性异氰酸酯基团之间的竞争性反应,杂化聚脲变得对湿气的,当有高含量的水分存在时会形成气泡。

而纯聚脲化学工艺一直占据了喷涂聚脲的主要市场,倒是最近研制杂化聚脲喷涂涂料才成为新热点。配方设计师正利用杂化聚脲的性能优点来提高喷涂聚脲涂料的某些性能。

这些性质包括机械性能、耐热性以及耐化学品性。而端胺基树脂,如聚醚胺的可用性在设计方面是有局限的,端羟基树脂(例如多元醇)有宽范围的可变性。这些多元醇可以在主链结构、相对质量和官能团方面有差异。

利用这些特征可以开发出高性能杂化聚脲涂层,其性能水平是使用典型的纯聚脲技术所不能达到的。例如,最近发布的文章说明了通过在聚合物主链上加入聚酯多元醇可以提高聚脲的耐烃类溶剂性能。通过在配方中引进聚酯多元醇,作者能够开发出具有优异的耐二甲苯性能涂料,二甲苯是石油和天然气工业中经常碰到的一种性化学品,聚脲可用于二次密封和容器衬里。



MDBA是4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一种液体仲二胺, 由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几乎能与任何多元醇和多元胺混合。


新型疏水性VORAPEL?多元醇3。使用这些多元醇已经配制成浇铸型聚氨酯弹性体,该弹性体表现出优异的抗湿气性能以及良好的耐水溶性酸性能(如10%的盐酸和30%的硫酸)。

由于水溶性酸在污水处理、化学处理、钢铁酸洗、石油和天然气回收等领域中应用越来越多,我们通过研制杂化聚脲喷涂涂料来扩大这些疏水性多元醇的效用。当涂覆到钢筋混凝土上时,这种材料能提供机械性能良好的涂层,同时具有良好的附着力和耐高浓度酸的性能。

在装有温度计、顶部搅拌器、用于氮气连续流动的氮气入口和出口的15升玻璃反应器中合成预聚物。在第一步骤中,将多元醇加入到该反应器中,同时加入几滴苯甲酰氯,将其加热到温度50℃。

一旦多元醇达到平衡,在1小时内将液体亚甲基二苯基异氰酸酯(MDI)分成两部分加入到该反应器中。在添加每一等份的异氰酸酯后,应仔细监测反应器的温度,以确保温度不会因为多元醇与异氰酸酯之间的放热反应而上升。

在加入最后一部分的异氰酸酯后,将反应器加热至70℃,并在该温度下保持3小时。然后将反应器冷却至50℃以防止热灼伤,将预聚物包装至干净、干燥的金属罐中储存。通过这种方法制备的预聚物具有高达六个月的保质期。

用于固化预聚物的树脂共混物是通过将原料直接添加到一个干净、干燥的金属罐内制备。尽管没有强制特定的添加顺序,在这种情况下,原料的添加顺序是按照配方中的质量浓度由最低至高而添加。

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4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)  http://www.yaruichemical.com