异氰酸酯和氨水反应生成什么
异氰酸酯和氨水反应生成苯酚。
异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以-NCO基团的数量分类,包括单异氰酸酯R-N=C=O和二异氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多异氰酸酯等。
氨水又称阿摩尼亚水,主要成分为NH3·H2O,是氨气的水溶液,无色透明且具有刺激性气味。熔点-77℃,沸点36℃,密度0.91g/cm^3。易溶于水、乙醇。易挥发,具有部分碱的通性,由氨气通入水中制得。有毒,对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性,能使人窒息,空气中最高容许浓度30mg/m^3。主要用作化肥。
您好,据我了解三氯苯酚封闭异氰酸酯环保,异氰酸酯化合物及其聚合物具有优异的环保特性和可调节性,在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、织物整理剂等方面得到广泛的应用。但因其化学性质活泼,容易与水和含活泼氢的物质发生反应,使得反应产物储存难度大,不利于在水性聚氨酯涂料和胶黏剂等领域的应用。因此,本研究通过分子设计在异氰酸酯预聚体分子结构中引入亲水性基团,同时将异氰酸酯进行封端,通过自乳化过程使其在水性溶液中稳定分散并保持反应活性,合成一种加热致活封闭异氰酸酯胶束,进而为开发一种基于功能化、环保型中低温解封闭的异氰酸酯胶黏剂以及水性涂料奠定基础。 本实验采用甲乙酮肟(MEKO)封闭异氰酸酯预聚体制备高摩尔比(NCO/OH)封闭胶束,进而采用N-甲基苯胺(N-MBA)、三氯苯酚(TCP)作为封闭剂制备了中低温解封闭水性异氰酸酯胶束。系统研究了R值(NCO/OH摩尔比)、阴离子含量(DMPA)、中和度等对异氰酸酯胶束形貌、粒径大小及其分布影响规律,同时考察了异氰酸酯封闭/解封闭在不同R值,DMPA含量和催化剂等条件下的反应特性以及封闭反应动力学,最后系统研究了封闭胶束在水溶液中的稳定机制。 采用以上三种不同封闭剂制备的封闭异氰酸酯水性胶束均能稳定贮存。通过扫描电镜(SEM)可观察到了封闭异氰酸酯预聚体以球状胶束形式分散在水溶液中,粒径尺寸均一可控。采PALs粒径分析表明,随着DMPA含量的增加,芳香族封闭胶束(TDI)的粒径逐渐减小最后趋于—平衡值,粒径分布变窄,脂肪族封闭胶束(HDI)粒径逐渐减小最后有所增加,其分散液稳定性都越来越好随着R值增加,封闭TDI胶束的粒径尺寸先增大后减小,分散液的稳定性变差,z希望我的答案对您有帮助
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目前对环氧树脂采用的主要改性方法之一,就是聚氨酯改性环氧树脂,日前国内科研人员通过设计一系列方案,采用红外光谱对聚合物进行结构表征,研究聚氨酯预聚体对环氧树脂改性的过程中可能发生的反应种类及反应机理,对聚氨酯改性环氧树脂的应用研究具有重要的指导意义。
聚氨酯改性环氧树脂,就是在适当的条件下使得2者形成互穿网络结构,从而达到提高环氧树脂韧性,同时不降低其强度、耐热性的目的。
然而在聚氨酯改性环氧树脂时由于原料的多样性,且各种原料所含官能团在一定程度上可发生反应并且相互产生影响,使得聚氨酯改性环氧树脂体系的固化机理复杂化。
研究所用实验原料包括甲苯二异氰酸酯(TDl)、聚醚210、1,4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、l,2-环氧环已烷-4,5-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、甲基四氢邻苯二甲、酸酐(MeTHPA)、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)等。端异氰酸酯基PU预聚体、IPN产物都在实验中制备。
性能检测则采用AVATAR360型红外分析仪(美国Nicolet公司),对原料TDE—85、聚醚二元醇GM210以及PU预聚体、样品进行红外光谱分析,固体样品采用溴化钾压片法进行检测,液体样品直接测试或经过四氯化碳稀释后检测。
结果表明:首先促进剂DMP-30进攻酸酐生成羧酸盐阴离子;其次羧酸盐阴离子和环氧基反应生成氧阴离子;最后氧阴离子与另一个酸酐进行反应再生成羧酸盐阴离子;此羧酸盐阴离子再与环氧基发生开环聚合反应,这样一步一步地交替进行固化反应。这一课题通过制备聚氨酯改性环氧树脂体系,并经红外光谱分析,研究了异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体、扩链剂、环氧树脂及其固化剂之间相互反应的规律。
结果表明聚氨酯、环氧树脂2者之间形成IPN结构过程中,环氧树脂与其固化剂之间发生固化反应;扩链剂1,4-丁二醇对PU预聚体进行扩链;同时TDE-85同PU预聚体之间还发生两相间的化学反应。更多内容请查看(51nianheji)网站
⑴热固型聚氨酯涂料。交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解稳定性。聚氨酯水分散体在应用时与少量外加交联剂混合组成的体系叫热固型水性聚氨酯涂料,也叫做外交联水性聚氨酯涂料。使用的交联剂主要有多官能团的氮丙啶、氨基树脂(三聚氯胺树脂)或专用的环氧树脂等。采用氮丙啶,一般用量为聚氨酯质量的3%-5%,就有很好的交联薄膜生成;
⑵含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯涂料。该涂料的成膜原料由多异氰酸酯组分和含羟基组分两部分组成。多异氰酸酯被苯酚或其它含单官能团的活泼氢原子的化合物所封闭,因此两部分可以合装而不反应,成为单组分涂料,并具有良好的贮藏稳定性。多异氰酸酯组分与苯酚、丙二酸酯、己内酰胺等封闭剂反应生成氨酯键,而氨酯键在加热的情况下又裂解生成异氰酸酯,再与羟基组分反应生成聚氨酯。因此封闭型聚氨酯水性涂料的成膜就是利用不同结构的氨酯键的热稳定性的差异,以较稳定的氨酯键来取代较弱的氨酯键。封闭剂的种类很多,但是芳香族异氰酸酯水性聚氨酯涂料主要用苯酚或甲酚。脂肪族水性聚氨酯漆则不用酚类,以免变色,可采用乳酸乙酯、己内酰胺、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等;
性质:是氰酸酯的异构体。结构通式为(R·N:C:O),式中脂烃基r也可代以芳烃基ar。化学性质活泼,与醇作用生成氨基甲酸酯,与水作用生成羧酸,与氨作用生成氨基甲酰胺。常用的合成方法有:氨(或胺)与光气反应。硫酸酯与异氰酸钾反应,卤代烃与氰酸银反应等。可用以合成医药、农药、合成树脂、泡沫塑料、涂料、合成纤维、橡胶助剂等。比较重要的异氰酸酯有:异氰酸甲酯(methyl isocyanate)CH3NCO,熔点-45℃,沸点59.6℃,相对密度0.9230,折射率1.3119;异氰酸苯酯(phenyl isocyanate)C6H5NCO,沸点166℃,密度1.10g/cm3,异氰酸丁酯(butylisocyanate)C4H9NCO,沸点115℃,相对密度0.880,折射率1.4061;烯丙基异氰酸酯(a11yl isocyanate)CH2=CHCH2NCO,沸点80℃。
烷基单异氰酸酯
甲基异氰酸酯甲基异氰酸酯是烷基单异氰酸酯类中最重要的品种之一。如在农药上主要合成氨基甲酸酯类农药:克百威、残杀威、西维因、灭多威、异丙威、仲丁威等;在高分子合成上用于聚氨酯、聚脲;医药上用于合成血脉宁等。此外,还被用于开发下列品种,如:二氯苄草酯、特草克、伐虫脒、苯噻隆、甲基苯噻隆、氟隆、特丁噻草隆、丁噻隆、赛黄隆、灭杀唑等。
(取代)苯基单异氰酸酯这类异氰酯化合物中,较重要的有:苯基异氰酸酯(基下游产品有非草隆、三氯乙酸非草隆、环草隆、苯胺灵、甜草胺、卡草胺、落草胺、戊菌隆、禾穗安等)、对氯苯基异氰酸酯(基下游产品有防霉剂3-三氟甲基-4,4’-二氯碳酰二苯胺、抑菌剂3,4,4’-三氯二苯脲、灭草隆、三氯乙酸灭草隆、绿谷隆、播土隆等)、3-氯苯基异氰酸酯(其下游产品有氯苯胺灵、稗蓼灵、燕麦灵等)、3,4-二氯苯基异氰酸酯(其下游产品有敌草隆、利谷隆、草不隆、灭草灵等)、3,5-二氯苯基异氰酸酯(其下游产品有异菌脲、菌核利等)、对-甲基苯基异氰酸酯(其下游产品有杀草隆)、间-甲基苯基异氰酸酯(其下游产品有甜菜宁)、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯(其下游产品有绿麦隆)、对-三氟甲基苯基异氰酸酯(其下游产品有对氟隆)、3-三氟甲基苯基异氰酸酯(其下游产品有伏草隆)、3-氯-4-甲氧基苯基异氰酸酯(其下游产品有甲氧隆)、对异丙基苯基异氰酸酯(其下游产品有异丙隆)、对溴苯基异氰酸酯(其下游产品有秀谷隆)、对硝基苯基异氰酸酯(其下游产品有灭鼠安、灭鼠优等)、4-(对氯苯氧基)-苯基异氰酸酯(其下游产品有枯草隆)、4-(对甲氧基苯氧基)-苯基异氰酸酯(其下游产品有枯莠隆)、4-(对甲基苯乙氧基)-苯基异氰酸酯(其下游产品有苯谷隆)。
α- 取代苄基异氰酸酯[4~7] 近20年来,国外开发了一系列用于浅色聚氨酯涂料的异氰酸酯,
多异氰酸酯
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) IPDI是一种主要的浅色聚氨酯原料,其相对分子质量大,蒸气压低、毒性小,并且具有良好的耐候性、耐热性和耐溶剂性。目前在发达国家使用较多,我国涂料界的进口量也逐年增加。德国、美国、日本均有生产。我国不少单位进行了小试研究(例如湖南化工研究院),但未见中试及生产报道;国外资料已报道了一些行之有效的方法:如用金属氯化物处理,用铜的碘(或溴)化物混合精馏,用C6~9的饱和脂肪酸锌盐及苯酚抗氧剂混合精馏,在适量酰胺或脲存在下加热处理等。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体,可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂,也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。 二官能团及以上的异氰酸酯可用于合成一系列性能优良的聚氨酯泡沫塑料、橡胶、弹力纤维、涂料、胶粘剂、合成革、人造木材等。
目前应用最广、产量最大的是有:甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,简称TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate,简称MDI)。chenyu8787(站内联系TA)2.3 柏斯托公司适用于涂料体系的亲水性固化剂
EasaquaTM WT 2102、X M 501、X M 502、X D 401和X D
803是亲水改性的多异氰酸酯,可在水中自乳化,具有极
佳相容性、快干性及高光泽、低气味、低黏度等特性,适
用作双组分涂料的交联剂,可应用于木器涂料、柔感塑胶
涂料、一般工业领域的金属涂料、混凝土涂料、汽车修补
涂料及交通运输与农业设备涂料。其中,WT 2102是第一
代产品,含有聚氧乙烯烷基苯酚醚(APEO)衍生物;X M 501
and X M 502为基于HDI的衍生物,具有极佳的混合性、相
容性,不含APEO;X D 401 and X D 803是基于HDI和IPDI
衍生物的混合型多异氰酸酯,具有极佳的干燥性能,可提
供高光泽和抗粘连性。wolfyloner(站内联系TA)所谓封闭型异氰酸酯,就是用一分子二异氰酸酯和两分子醇做成的一种小分子,在特定温度下,小分子醇会挥发出来,是NCO和更大的醇交联,类似酯交换反应Joeyfly(站内联系TA)继续求助啊麦兜无敌(站内联系TA)稍过量的多异氰酸酯和多元聚醚发生反应,先形成氨基甲酸酯然后形成脲基最后交联达到固化!单组分中也是异氰酸酯,它是经过预聚合但还未完全聚合完成的,喷涂后再继续固化.单组分聚氨酯是以含多羟基多元醇与多异氨酸酯在一定条件下合成含有多一NCO的高分子预聚体与粉体填料、增塑剂、稀释剂、催化剂、助剂等在隔绝空气下混合所构成。
基本介绍
中文名:水性聚氨酯
外文名:Water Polyurethane
漆膜颜色:各种
附着力:漆膜不脱落
耐水性:允许轻微变色无锈无泡
耐盐雾:允许轻微变色无锈无泡
耐湿热:允许轻微变色无锈无泡
耐汽油:无变化
耐溶剂:无变化
耐热性:允许轻微变色
基本概念
聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型,成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性聚氨酯可广泛套用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。
本项目经过国家自然科学基金资助研究及十多年的研发,已具有成熟的阴离子型自乳化聚氨酯乳液和阳离子型自乳化聚氨酯乳液合成改性的技术,可提供 1吨/天生产能力的水性聚氨酯生产的整套工艺和设备技术。本项目可根据用户的需求,对水性聚氨酯进行配方设计与调整以满足实际使用的要求,并可结合纳米杂化技术制备高性能的水性聚氨酯。
水性聚氨酯简单分类
按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径<0.001微米,外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径:0.001-0.1微米,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1微米,外观白浊);
依亲水性基团的电荷性质,水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要,分为羧酸型和磺酸型两大类。
依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同,水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族,或具体分为TDI型、HDI型等等。
依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。
水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段。第一阶段为预逐步聚合,即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体;第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。
水性PU因其具有环保作用,虽然历史不长,但发展非常迅速。
水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三种,为二元胶态体系,聚氨酯(PU)粒子分散于连续的水相中,也有人称水性PU或水基PU。
水性聚氨酯的详细分类
由于聚氨酯原料和配方的多样性,水性聚氨酯开发40年左右的时间,人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多,可以按多种方法分类。
⒈以外观分
水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际套用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液。
⒉按使用形式分
水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用,或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。若单独使用不能获得所需的性能,必须添加交联剂;或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能,在这些情况中,水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。
⒊以亲水性基团的性质分
根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团,即是否属离子键聚合物(离聚物),水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。
⑴阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型,以侧链含离子基团的居多。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。
⑵阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或鋶离子的水性聚氨酯,绝大多数情况是季铵阳离子。而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主,叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用,形成亲水的铵离子。还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。
⑶非离子型水性聚氨酯,即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯的制备方法有:①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪下力强制乳化;②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团,亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯,亲水性基团一般是羟甲基。⑷混合型 聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。
⒋以聚氨酯原料分
按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等,分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合 以聚氨酯的异氰酸酯原料分,可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分,如TDI型、HDI型,等等。
⒌按聚氨酯树脂的整体结构划分
⑴按原料及结构可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯乳液。聚氨酯乳液是指以低聚物多元醇、扩链剂、二异氰酸酯为原料,以通常方法制备的聚氨酯分散于水所形成的乳液。乙烯基聚氨酯乳液一般指在乙烯基树脂水溶液或乳液中加入异氰酸酯而形成的乳液,是双组分体系。多异氰酸酯乳液是指含亲水基团多异氰酸酯乳化于水,或多异氰酸酯的有机溶液分散于含乳化剂的水而形成的乳液,也是双组分即用即配体系,适用期较短。封闭型异氰酸酯乳液是指分子中含有被封闭的异氰酸酯基团的聚氨酯乳液,是一种稳定的单组分体系。在制备聚氨酯乳液时司引入封闭异氰酸酯基团,也可制成封闭异氰酸酯基团含量高的乳液,用于和其他乳液体系共混,起交联作用,水分挥发后加热交联。
⑵聚氨酯乳液还可细分为聚氨酯乳液和聚氨酯-脲乳液,后者是指由聚氨酯预聚体在水中分散同时通过水或二胺扩链而形成的乳液,实质上生成了聚氨酯—脲,但由于由预聚体分散法制备较为普遍,习惯上称为聚氨酯乳液者居多。
⑶按分子结构可分为线性分子聚氨酯乳液(热塑性)和交联型聚氨酯乳液(热固性)。交联型又可细分为内交联和外交联型。内交联型聚氨酯乳液是在合成时形成一定程度的支化交联分子结构,或引入可热反应性基团,它是稳定的单组分体系。外交联是在乳液中添加能与聚氨酯分子链中基团起反应的交联剂,是双组分体系。
⒍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。
⑴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。水性聚氨酯的制备以离子型自乳化法为主。
⑵预聚体法、丙酮法、熔融分散法
自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有预聚体分散法和丙酮法。预聚体法即在预聚体中导人亲水成分,得到一定粘度范围的预聚体,在水中乳化同时进行链增长,制备稳定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。
丙酮法属于溶液法,是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯(或预聚体),再进行乳化的方法。在溶剂存在下,预聚体与亲水性扩链剂进行扩链反应,生成较高分子量的聚氨酯,反应过程可根据需要加人溶剂以降低聚氨酯溶液粘度,使之易于搅拌,然后加水进行分散,形成乳液,最后蒸去溶剂。溶剂以丙酮、甲乙酮居多,故称为丙酮法。
丙酮法的优点是丙酮、甲乙酮的沸点低、与水互容、易于回收处理,整个体系均匀,操作方便,由于降低粘度同时也降低了浓度,有利于在乳化之前制得高分子量的预聚体或聚氨酯树脂,所得乳液的膜性能比单纯预聚体法的好。而预聚体法由于粘度的限制,为了便于剪下分散,预聚体的分子量不能太高,可能会影响水性聚氨酯性能,例如粘度高则乳化困难,粒径大,乳液稳定性差;预聚体分子量小则NCO基团含量高,乳化后形成的脲键多,胶膜硬,缺乏柔软性。
丙酮法和预聚体法的主要区别是,在丙酮法中,聚氨酯先预聚成分子量较大的预聚体,由于分子量大的预聚体粘度大,必须稀释降低粘度;而预聚体法中根据需要可加或不加少量丙酮等溶剂。这两者的概念有所交叉,有的乳化方法既属丙酮法又属预聚体法。
熔融分散法又称熔体分散法、预聚体分散甲醛扩链法。预先合成含叔胺基团(或离子基团)的端NCO基团预聚体,再与尿素(或氨水)在本体体系反应,形成聚氨酯双缩二脲(或含离子基团的端脲基)低聚物,并加入氯代醯胺在高温熔融状态继续反应,继续季胺化。聚氨酯双缩二脲离聚物具有足够的亲水性,加酸的稀水溶液形成均相溶液,再与甲醛水溶液反应进行羟甲基化,含羟甲基的聚氨酯严缩二脲能在50—130℃用无限水稀释,形成稳定乳液。当降低体系的pu值时,能在分散相中进行缩聚反应,形成高分子量聚氨酯。含离子基团的端NCO预聚体形成端脲基或缩二脲基聚氨酯低聚物后,则直接在熔融状态乳化于水,再加甲醛水溶液进行羟甲基化及扩链反应。
⑶二元胺直接扩链与酮亚胺—酮连氮法
在预聚体分散法中,若采用溶于水的二元伯胺扩链剂扩链,由于一NCO与一NH2的反应速度快,不易得到微细而均匀的乳液,可采用酮亚胺或酮连氮法解决此问题。酮亚胺-酮连氮法是指预聚体与被酮保护了的二元胺(酮亚胺体系)或肼(酮连氮体系)混合后,再用水分散,分散过程中,酮亚胺、酮连氮以一定的速率水解,释放出游离的二元胺或肼与分散的聚合物微粒反应,得到的水性聚氨酯—脲具有良好的性能。
水性聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料具有良好的贮存稳定性、涂膜机械性能、耐水性、耐溶剂性及耐老化性能,而且与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近,是水性聚氨酯涂料的一个重要发展方向。品种主要包括热固型聚氨酯涂料和含封闭异氰酸酯的水性聚氨酯涂料等几个品种。
⑴热固型聚氨酯涂料。交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解稳定性。聚氨酯水分散体在套用时与少量外加交联剂混合组成的体系叫热固型水性聚氨酯涂料,也叫做外交联水性聚氨酯涂料。使用的交联剂主要有多官能团的氮丙啶、氨基树脂(三聚氯胺树脂)或专用的环氧树脂等。采用氮丙啶,一般用量为聚氨酯质量的3%-5%,就有很好的交联薄膜生成;
⑵含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯涂料。该涂料的成膜原料由多异氰酸酯组分和含羟基组分两部分组成。多异氰酸酯被苯酚或其它含单官能团的活泼氢原子的化合物所封闭,因此两部分可以合装而不反应,成为单组分涂料,并具有良好的贮藏稳定性。多异氰酸酯组分与苯酚、丙二酸酯、己内醯胺等封闭剂反应生成氨酯键,而氨酯键在加热的情况下又裂解生成异氰酸酯,再与羟基组分反应生成聚氨酯。因此封闭型聚氨酯水性涂料的成膜就是利用不同结构的氨酯键的热稳定性的差异,以较稳定的氨酯键来取代较弱的氨酯键。封闭剂的种类很多,但是芳香族异氰酸酯水性聚氨酯涂料主要用苯酚或甲酚。脂肪族水性聚氨酯漆则不用酚类,以免变色,可采用乳酸乙酯、己内醯胺、丙二酸二乙酯、乙醯丙酮、乙醯乙酸乙酯等;
⑶室温固化水性聚氨酯涂料。对于某些热敏基材和大型制件,不能采用加热的方式交联,必须采用室温交联的水性聚氨酯涂料。美国空气产品和化学公司报导,通过与水分散性多异氰酸酯结合,可以改进水性端羟基聚氨酯预聚物/丙烯酸酯混合物,尤其是羟基丙烯酸酯混合物的性能。此类水性聚氨酯涂料,采用特制的多异氰酸酯交联剂,即含(-NCO)端基的异氰酸酯预聚物,经亲水处理后分散于各种含羟基聚合物中而形成的分散体,与多种含羟基聚合物水分散体组成能在室温固化的聚氨酯水性涂料;
⑷光固化水性聚氨酯涂料。光固化水性聚氨酯涂料采用电子束辐射、紫外光辐射的高强度辐射引发低活性的聚物体系产生交联固化,以紫外光固化形式为主。先用不饱和聚酯多元醇制备预聚物,然后用常规的方法引进粒子基团,经亲水处理后制得在主链上带双键的聚氨酯水分散体,再与易溶的高活性三丙烯酸烷氧基酯单体、光敏剂等助剂混合得到光固化水性聚氨酯涂料;
⑸第三代水性聚氨酯涂料(PUA)。聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸(PA)乳液同其溶剂型产品相比,具有价廉,安全,不燃烧,无毒,不污染环境等优点。纯PA乳液存在耐磨性、耐水性和耐化学品性差的缺陷,单一的PU乳液也存在一些不足,如稳定性、白增稠性和膜的保光性差,固含量高,套用范围不广等。PU和PA在性质上具有互补作用。PUA复合乳液兼备了二者的优点,具有耐磨、耐腐蚀和光亮,柔软有弹性,耐水性和机械力学性能好,耐候性佳等特性,因此被誉为"第三代水性聚氨酯",成为当今涂料的一个发展趋势。套用范围
水性PU分散体已在通用溶剂型PU所覆盖的领域大量使用,成功地套用于轻纺、皮革加工、涂料、木材加工、建材、造纸和胶粘剂等行业。
皮革工业加工中PU乳液涂饰后的皮革,具有光泽度高、手感好、耐磨耗、不易断裂、弹性好、耐低温性能和耐挠屈性能优良等特点,克服了丙烯酸类树脂涂饰剂“热粘冷脆”的缺陷。
此外,在纺织品涂层整理中有广泛的套用。水性PU对纺织品的成膜性好、粘接强度高、能赋予织物柔软、丰满的手感,改善织物耐磨性、抗皱性、回弹性、通透性和耐热性等。
水性PU比有机溶剂型PU套用成本低、无公害、易处理、粘合效果好,在胶粘剂及涂料行业有很好的发展前途。PU离子聚合物对天然和合成橡胶表面均具有很好粘接性,可用于鞋类的制造。
水性PU主要用做家具漆、电泳漆、电沉积涂料、建筑涂料、纸张处理涂料、玻璃纤维涂料等 除此之外水性涂料还有一些特殊用途,如用作安全玻璃的中间涂膜,以制成不碎裂的安全玻璃,广泛用于汽车、飞机、轮船或航天仪器。
水性分散体主要用作金属涂料,如阳离子型电沉积涂料被广泛用于汽车底漆,以提高车体的抗腐蚀性能。
发展前景
水性PU在纺织和印染助剂方面的套用越来越广泛。如用作染色助剂、涂料印花粘接剂、柔软与防皱整理剂、抗静电和亲水整理剂等,可提高其染色深度、牢度以及纺织物的其他性能。
水性PU也广泛用于石油破乳剂,造价低、破乳效果好、速度快、无毒、使用方便。
此外,在聚氨酯主链上接枝多氟烷基,即可制作优良的防水、防油、防污剂;在其主链上接枝卤素、磷等元素,也可制成优良的阻燃整理剂。
性能分析
水性聚氨酯具有非常多的优点,所以被广泛套用在:涂料、油墨、胶粘剂、皮革涂饰剂、人造革、手套润滑剂等方面。以皮革涂饰剂为例:涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节。它可增加皮革的美观和耐用性能,提高档次,增加花色品种、扩大使用范围。其中聚氨酯类涂饰剂的成膜性能好、遮盖力强、粘结牢固,涂层的物理性能优异,可大大提高成革的等级,为此受到高度重视和广泛的关注。
我们将一系列的改性有机硅树脂引入到聚氨酯皮革、聚氨酯涂饰剂、聚氨酯粘合剂、鞋底料、聚氨酯涂料、油墨中去,通过工程师的对比试验发现,可解决水性PU和油性PU产品存在的种种问题