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    聚氨酯雙組分涂料配方設(shè)計(jì)基本原理

    發(fā)布于:2015-7-7 9:23:29

    聚氨酯雙組分涂料,運(yùn)用很廣。作為雙組分聚氨酯漆用的含羥基組分,一般有:

    (1)聚酯;
    (2)聚醚;
    (3)環(huán)氧樹脂;
    (4)蓖麻油或其加工產(chǎn)品(氧化聚合油,甘油醇解物);
    (5)含羥基的熱塑性高聚物,如含β羥乙基的丙烯酸酯樹脂,含羥基的氯醋共聚體、醋酸丁酸纖維素等。
    1、聚酯 聚酯是與多異氰酸酯配制涂料最早使用的樹脂。將二元酸(常用己二酸,苯酐)與過(guò)量的多元醇(三羥甲基丙烷、一縮乙二醇、1,3-丁二醇等)酯化,按不同配比可制得一系列的含羥基聚酯。

     

    其中聚酯的支化,主要靠三元醇的羥基。為了干燥速度,大多用三羥甲基丙烷,甘油含仲羥基,采用較少。如三元醇用量多,游離羥基多,則與甲組分并和后的漆膜交聯(lián)密度高,漆膜堅(jiān)硬而耐化學(xué)品性強(qiáng);如二元醇多,三元醇少,且游離羥基少,則與甲組分并和后的漆膜柔韌、富撓性,可供作皮革、橡膠等涂料。如涂料要求耐熱,則二元酸可用對(duì)苯二甲酸,要求彈性高則可用壬二酸、癸二酸等,根據(jù)原料供應(yīng)和成品性能而適當(dāng)調(diào)節(jié)。近年來(lái)為了降低成本,提高對(duì)顏料潤(rùn)濕性、流平性、耐水性、光澤性等,也有用含多量羥基的醇酸樹脂代替聚酯,醇酸樹脂的改性油不宜含雙鍵,以免氧化生成過(guò)氧化物,促使氨酯鍵的降解、泛黃和降低耐候性。


     

    羥基含量%=(過(guò)量OH當(dāng)量數(shù)╳ 17)/(投料量-反應(yīng)水)╳ 100%

    按上式計(jì)算聚酯樹脂(按固體計(jì))的羥基含量:
    重量,gmol 分子量 當(dāng)量
    己二酸
    146 1.00 146 2.0

     

     

    三羥甲基丙烷 26.8 0.20 134 0.6

    一縮乙二醇 99.7 0.94 106 1.88

    合計(jì) 272.5
    反應(yīng)水 36.0 2.0
    產(chǎn)品凈重 236.5
    過(guò)量羥基當(dāng)量:0.48

    羥基含量%=(0.48╳ 17)/(236.5)╳ 100%=3.5%

    2、多異氰酸酯組
    國(guó)產(chǎn)的多異氰酸酯組分產(chǎn)量最大的是TDI加成物,在全國(guó)各油漆廠都有生產(chǎn),但與國(guó)外同類產(chǎn)品最大的差距是過(guò)量的TDI含量(即為游離TDI含量)超標(biāo)。理論配方是3molTDI(6克當(dāng)量)與1mol三羥甲基丙烷(3克當(dāng)量),但實(shí)際生產(chǎn)配方中,TDI必須要超過(guò)3mol(實(shí)際是在3.2±0.1mol)才能達(dá)到安全生產(chǎn),但產(chǎn)品的游離TDI大于2%。而國(guó)外的產(chǎn)品游離TDI小于0.5%。從生產(chǎn)配方與國(guó)外并無(wú)差異,國(guó)外主要是產(chǎn)品進(jìn)行了后處理(薄膜蒸發(fā)),除去了過(guò)量的游離單體,大大的降低了產(chǎn)品的毒性。

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