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            聚氨酯雙組分涂料配方設(shè)計基本原理

            發(fā)布于:2015-7-7 9:23:29

            聚氨酯雙組分涂料,運用很廣。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)。近年來為了降低成本,提高對顏料潤濕性、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,以免氧化生成過氧化物,促使氨酯鍵的降解、泛黃和降低耐候性。


             

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

            按上式計算聚酯樹脂(按固體計)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 272.5
            反應(yīng)水 36.0 2.0
            產(chǎn)品凈重 236.5
            過量羥基當(dāng)量:0.48

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

            2、多異氰酸酯組
            國產(chǎn)的多異氰酸酯組分產(chǎn)量最大的是TDI加成物,在全國各油漆廠都有生產(chǎn),但與國外同類產(chǎn)品最大的差距是過量的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),但實際生產(chǎn)配方中,TDI必須要超過3mol(實際是在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%。而國外的產(chǎn)品游離TDI小于0.5%。從生產(chǎn)配方與國外并無差異,國外主要是產(chǎn)品進(jìn)行了后處理(薄膜蒸發(fā)),除去了過量的游離單體,大大的降低了產(chǎn)品的毒性。

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