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喷涂聚脲新型脂肪族扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-17 12:17:47
本文介绍喷涂聚脲新型脂肪族扩链剂

介绍了喷涂聚脲新型脂肪族扩链剂在脂肪族喷涂聚脲中的性能表现,如反应速度、机械性能及耐黄变性等.通过相关的实验研究,结果表明喷涂聚脲新型脂肪族扩链剂能够有效地降低体系的反应速度,同时保持良好的性能,并且能够赋予聚脲材料优异的耐黄变性.

喷涂聚脲弹性体技术近几年来得到高速发展,但纯聚脲的昂贵价格制约了该技术的大规模应用。从市场需求出发,采用聚醚多元醇、端氨基聚醚和端羟基树脂/端氨基树脂扩链剂等制备了一种高性能、低成本的喷涂聚氨酯(脲)弹性体,其拉伸强度18.85 MPa,断裂伸长率440%,撕裂强度85 N/mm,适用于防水、防腐、耐磨领域。

喷涂聚脲弹性体(spray polyurea elastomer简称SPUA)技术是国外自20世纪90年代以来,继高固体分涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低污染涂装技术之后,为适应环保需求而研发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。

因其固化速度快、工艺简单、施工时不受环境温度和湿度的影响,具有优异的理化性能,如拉伸强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、防腐蚀性等,在高速铁路、隧道、水利工程、污水处理池、防腐耐磨设备等领域,获得越来越广泛的应用。

喷涂聚脲弹性体优异的性能获得了涂料界和应用客户的一致认可,该技术近几年也得到大规模的发展和改进。

目前我国聚脲弹性体技术还存在一些问题。

一方面,纯聚脲产品价格昂贵,使得该技术难以在短期内大规模普及。因而市面上应用较多的是喷涂聚氨酯(脲),因为在杂合体中掺入了聚氨酯,而聚氨酯和聚脲2种体系反应机理相差很大,导致体系相容性不好,涂料性能难以保证。

另一方面,SPUA技术虽被称为“万能”涂装技术,但要保证其应用性能,还需要配套的体系。目前最关键的是底漆的选择和底材处理。针对目前我国的经济消费水平,研制出价格合理,性能高的喷涂聚氨酯(脲)弹性体,并研制出配套的底漆,以满足实际应用的需要。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡

大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。

冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡

聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。

聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体

涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。


聚氨酯(脲)弹性体可用端羟基树脂/端氨基树脂扩链剂合成,以异氰酸酯组分为甲组分、树脂组分为乙组分,采用喷涂施工工艺使两组分混合、反应生成的一种弹性体物质。

聚氨酯(脲)也叫杂合体(hybrid),俗称半聚脲。异氰酸酯既可以是芳香族的,也可以是脂肪族的。其中的甲组分是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的乙组分由端羟基树脂/端氨基树脂扩链剂等组成。

在聚氨酯(脲)的生产过程中发生多种化学反应,其中异氰酸酯和羟基的反应;异氰酸酯和氨基的反应;异氰酸酯和水的反应是最重要的反应。前两个反应属“凝胶反应”,多元醇或氨基与多异氰酸酯反应生成高相对分子质量聚合物;后一个反应属“发泡反应”,异氰酸酯与水反应生成取代脲和二氧化碳。在聚氨酯(脲)生产过程中如何控制这几个反应的相对速度,是必须予以重视的问题。

异氰酸酯(A组分)A组分中异氰酸酯基团(—NCO)的含量(通常用NCO%表示)对生成弹性体的性能有着非常重要的影响。为了减少水分对喷涂弹性体的影响,一般选择半预聚物,少用纯异氰酸酯单体或预聚物。

采用预先合成预聚物的方法有助于喷涂弹性体总体性能的提高,在喷涂聚氨酯(脲)弹性体组成中,其NCO%变化范围在12%~16%之间,性能比较理想。其优点是:对空气中水分的敏感性低;生成的弹性体力学性能好;粘度低。

适合于喷涂作业体系中的异氰酸酯指数(NCO Index)控制在1.05~1.20,这将有利于减少各种微量水分对材料性能的影响。如果异氰酸酯指数超过1.4,则由于多余的异氰酸酯和空气中水分反应,生成低相对分子质量的胺和二氧化碳,漆膜多气泡,抗拉强度降低,极易开裂。

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