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喷涂聚氨酯(脲)用酰胺扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-1 17:08:38
喷涂聚氨酯(脲)用酰胺扩链剂有二乙酰乙二胺、二乙酰己二胺和二乙酰间苯二胺等。

与其他扩链剂进行对比,喷涂聚氨酯(脲)用酰胺扩链剂位阻大,大大延长了聚脲凝胶时间,且喷涂聚氨酯(脲)用酰胺扩链剂不降低合成聚脲的力学性能。

喷涂聚氨酯(脲)弹性体技术的发展阶段

无溶剂喷涂聚氨酯(脲)技术的原料体系一般具有以下基本条件。

(1) 无溶剂、双组分、室温或加热(70℃)为低粘度液体。

(2) 各组分粘度差异尽量小,一般不要超过300厘泊。

(3) 异氰酸酯组分一般为MDI预聚体。

(4) 各组分有良好相容性,反应组分混合体积比为1:1,一般不要超过3:1。

(5) 固化速度尽量快,但凝胶时间大于5s,以免撞击混合时凝胶,一般凝胶时间在60s以内,立面喷涂时凝胶时间应短一些,以免流挂。

(6) 需用专门设计的高压无气喷涂设备。

聚脲涂料的配方原则。喷涂配方原料一般采用双组分体系,由异氰酸酯基组分(A组分)和活性氢组分(R组分)组成。A组分多为MDI与低聚物多元醇合成的半预聚体(MDI大大过量)。R组分是低聚物多元醇(多元胺)与扩链剂及色浆等助剂的混合物。

在喷涂聚氨酯(脲)的配方设计时,应尽可能满足以下三个条件:

①各组分粘度要低。在喷涂弹性体体系,为了利于快速撞击混合,各组分的粘度最好控制在2000厘泊以内,并且要求两个组分的粘度差异尽可能小。原则上各组分粘度越低,混合效果越好。

②两个组分的体积比尽可能设计为1:1。尽管目前已有适合于不同组合比的喷涂设备面世,但体积比为1:1时混合效果最好,而且体积比为1:1时操作方便。



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。


③异氰酸酯指数。双组分配合时的异氰酸酯指数应设计为1.05~1.10,尽管试验证明由于聚脲有极好的潮气不敏感性,当异氰酸酯指数高达1.5时,仍无明显发泡现象,但过高的异氰酸酯指数对性能不利。

异氰酸酯组分的合成。A组分是由MDI或液化MDI与聚醚多元醇反应生成的半预聚体。在预聚物合成时使NCO与OH基团的摩尔比远大于2,这样制成的半预聚体实际上是端NCO基预聚物与游离异氰酸酯的混合物。

低粘度游离的异氰酸酯的存在,降低了组分的粘度。NCO与活性氢的摩尔比一般为5~15。与一步法相比,由于游离的异氰酸酯要少得多,因此可以克服一步法的湿气敏感性,制品力学强度较好。

通常的生产工艺为:将计量的聚醚加入到配有搅拌器,温度计,真空系统和蒸汽加热套的反应釜中,升温至100~140℃,高真空下脱水1~2h,直至水含量低于500ppm,然后冷却至40~60℃,解除真空,然后加入到多异氰酸酯中,反应放热,体系自然升温30~40min后,缓慢加热到60~80℃,保温反应,取样分析NCO含量,当与设计值基本相符时,冷却过滤出料包装。

R组分的制备工艺。将干燥的颜填料用适量的氨基聚醚在三辊机上研磨。将研磨好的浆料投入反应釜中,加入端胺基聚醚、扩链剂、助剂,在100~110℃高真空下脱水,当水份含量低于500ppm时,降温用200目筛网过滤后包装待用。

聚脲涂料的喷涂设备。与传统的聚氨酯相比,喷涂聚脲弹性体技术是一门新技术,对温度,湿度不像聚氨酯那样敏感。另外一个重要的区别是喷涂聚脲体系由两个化学活性极高的组分组成,混合后快速反应造成粘度迅速增大,如果没有适当的输送,计量,尤其是混合设备,这一反应是无法控制的。喷涂设备是喷涂聚脲技术的基础,也是喷涂技术推广应用的难点之一。

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