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聚氨酯涂料用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-16 17:40:01
聚氨酯涂料是聚胺基甲酸酯的简称,它通常是由异氰酸酯和含羟基化合物制得。

本文通过试验优化选择高性能的多异氰酸酯和多元醇,选择适当比例耐紫外线、聚氨酯涂料用扩链剂、颜料,提高其耐磨、耐候性能,以及提高涂膜的防水性能。

FH-FS3091双组分聚氨酯防水涂料配制。原材料:二笨基甲烷二异氰酸酯、丁二醇、钛白粉、纳米二氧化硅、异丙醇、紫外线吸收剂、防老剂等。主要仪器名称:分散搅拌机、鼓风干燥箱、天平、以及测试仪器等。

A组份原料的选择和合成。A组份异氰酸酯的选择。由于涂层会应用环境在户外,暴露在紫外线、酸雨等条件下,这要求涂膜不但具有一定的弹性、耐酸碱腐蚀的性能,还要有较好抗紫外线功能。

脂肪族的异氰酸酯具有较好的耐紫外线和防护功能,我国目前具有工业化生产能力的两种异氰酸酯为TDI和MDI,选择二苯基甲烷二异氰酸酯作为合成预聚体的原料。 A组份中多元醇的选择  在聚氨酯涂料原料中使用的多元醇通常有聚酯型和聚醚型两种,本试验采用的是聚醚型的多元醇,聚醚的结构有比较容易旋转的基团,聚醚型的聚氨酯的柔顺性比较好,耐水性也比聚酯型聚氨酯好。

A组分的制备。将混合聚醚多元醇在一定条件下真空脱水加入多异氰酸酯,升温反应,测定体系的—NCO含量达到理论值时停止反应,作为A组份备用。选择反应温度有50℃、60℃、70℃、80℃、90℃进行反应。在各个温度下随着时间的延长,聚合反应越完全;此反应为放热反应,反应速率是随着温度的升高而加快,本文最终选择反应温度65℃,反应时间3h。

B组份原料的选择和合成。聚氨酯涂料用扩链剂的选择。聚氨酯涂料用扩链剂的作用在于调节聚氨酯涂料中软硬的比例,改变涂料的机械性能。最常用的有:1,4-丁二醇和二胺类的MOCA。根据相关的试验数据,我们采用了MOCA作为聚氨酯的扩链剂,涂膜的整体机械性能较好。

B组分固化体系配比对涂膜的影响。如果只是用扩链剂MOCA作为聚氨酯涂料的固化组份,涂膜的强度很好,但是断裂伸长率不高;同时MOCA常温为固体,加入融化后与A组份反应过于激烈,出现在未搅拌均匀就发生固化现象。

通过加入一支聚醚多元醇与MOCA作为涂料的固化成分。涂料中还需加入颜填料。颜填料的加入,一方面减少涂料成本,带来经济效益;另一方面,该善涂膜的性能。

无机填料选择了二氧化硅,由于二氧化硅的物理、化学性质十分稳定。是中性的无机填料,不含有结晶水,与大部分酸碱都不反应,耐腐蚀性较强。增强涂膜的抗拉伸、抗压、抗冲击强度、耐磨性、阻燃性增强。



4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)

聚脲

降低凝胶反应速度,使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。


钛白粉作为填料,耐光性很强,反射能力强,减小紫外线对涂膜的破坏,可与抗紫外线吸收剂一起使用,提高其使用寿命。将聚氨酯涂料用扩链剂、聚醚多元醇、填料、催化剂、抗紫外线吸收剂等助剂高速搅拌,得B组份备用。 

从聚氨酯分子式看含有甲酸酯键,不饱和的双键、异氰酸酯、脲键、醚键等,因此聚氨酯涂料性能优异。

聚氨酯涂料有以下特性:1、由于分子结构中含有大量氢键,所以涂膜有很好的物理力学性能,涂膜坚韧、耐磨、光亮、丰满、易被涂物附着力好。

2、通过调节配方,添加扩建键,改变聚氨酯的性能,获得所需要力学性能的涂膜,以适应不同环境的涂膜。

3、优异的防腐性能,耐酸,耐水性优于环氧涂料,耐酸、碱、耐水、耐热性能优于乙烯类树脂。

4、施工可操作方位广,可室温固化,也可加热固化。

5、异氰酸酯的多官性能决定了它与多种树脂进行改性,如聚酯、环氧、羟基丙烯酸、有机硅树脂、沥青、共聚物等。

6、良好的电绝缘性。

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