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[据涂料涂装资讯网3月6日报道] 孙晓泽 （淄博奥德美高分子材料有限公司，山东淄博 256404 ） 摘要：以聚酯多元醇及聚碳酸酯二醇与 TDI 和 IPDI 共聚反应制得自交联型水性聚氨酯分散体，讨论了不同原料及不同反应因素对产品性能的影响，并对产品在木地板上的实际应用进行了适应性验证。 关键词：木地板；水性聚氨酯分散体；涂料 随着社会的发展，传统涂料有了质的变化，从早先的醇酸漆到现在的溶剂型聚氨酯涂料，产品性能有了极大的提高，特别是在木器制造行业。但是 , 在性能提高的同时所带来的是环境的污染，这是溶剂型聚氨酯涂料不能改变的现实。 随着社会对环保要求的越来越严格，水性聚氨酯木器涂料应运而生，并有了较大的突破。因为水性聚氨酯涂料具有无毒、不燃、无环境污染、无 VOC ，并且节约能源。水性聚氨酯作为一种合成高分子材料综合性能优异，符合当前涂料的发展方向。 本文研究了不同原料及工艺对木地板用水分散体性能的影响。 1 试验部分 1.1 主要原料 聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇 , 甲苯二异氰酸酯 (TDI) ，异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI) ， 1 ， 4- 丁二醇， 1 ， 6- 己二醇， TMP ， DMPA, 三乙胺、乙二胺 ,NMP ，上述原料均为进口；丙酮（工业品），流平剂、消泡剂、润湿剂等（迪高公司）。 1.2 聚合工艺 在装有搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中，加入定量的聚碳酸酯和聚酯多元醇的混合物，加温、熔化、开搅拌，升温至 120 ℃ 、真空 -0.06MPa 脱水 1h ，降温至 40 ℃ ，先后加入定量的 IPDI 、 TDI ，升温至 100 ℃ 左右反应 1 h , 降温加入 D M P A 、 1 , 4 －丁二醇、 1 ， 6 －己二醇、丙酮等，升温至 80 ～ 90 ℃ 反应 2h ，然后降温至 40 ℃ 加入催化剂 NMP 、丙酮，升温至 55 ℃ 左右反应 3h ，测异氰酸含量达到规定值后降温至 30 ℃ ，将所得聚合液移至分散机下，在中速搅拌下加入三乙胺中和反应 3min ，高速加水、乙二胺分散，得到乳白色半透明发蓝光的液体，升温，脱 AC 后得到水性聚氨酯分散体，检测待用。 1.3 性能测试 水性分散体的性能测试结果如表 1 所示。 表 1 水性 PU 分散体的性能指标及测试结果 2 结果与讨论 2.1 聚酯多元醇对产品性能的影响 用来制备水性聚氨酯的多元醇大致分为聚酯型及聚醚型两种，其它的还有蓖麻油类多元醇，其在合成聚氨酯方面起着非常重要的作用。多元醇化合物的种类、分子量、官能度、分子结构等决定了树脂的物理化学性能，所以多元醇在合成配方中的地位非常重要，其它组分用量均以它为基础用量进行调整。 讨论中对不同的多元醇，进行了多次的调整，综合其性能，确定以聚碳酸酯多元醇为主，配以聚酯多元醇作为研发的主要原料，具体比较结果见表 2 。 表2不同聚酯多元醇对涂膜性能的比较 2.3 亲水性扩链剂的选择及用量 亲水性扩链剂是向体系中引入亲水性基团，是水性聚氨酯制备工艺中使用的特殊原料。通常由羟基、磺酸基及仲胺基等。现选用的是 DMPA ，根据实验结果当添加量在 14% ～ 17% 时，其聚合液黏度、分散性、柔韧性等综合性能最好。 2.4 扩链剂的选择 根据产品的使用特性，需要耐磨性和耐水性好及有足够硬度的，根据实验结果 1 ， 4- 丁二醇、 1 ， 6- 己二醇、 TMP 的混合物符合以上要求，效果好。 2.5 温度控制 当原料确定后，同一配方在不同的温度下反应，经过多次试验，反应的物料不同，温度也有变化。当聚酯与异氰酸酯进行反应时，温度应控制在 90 ～ 100 ℃。亲水基因、扩链剂参与反应时，温度不应超过 90 ℃ ，所得聚合物黏度适中，分散容易，效果好；反之，聚合液黏度过大，分散困难或黏度小、分散液白、无蓝光。3 涂料的应用 3.1 涂料配方 水性聚氨酯木地板涂料配方见表 4 。 3.2 生产工艺 (1) 将 D 、 E 、 F 加入到 C 中搅拌均匀成透明状液体； (2) 将 (1) 与 B 混合均匀，无分层； (3) 准确称量 A 移至分散机下，在搅拌状态下缓慢加入 (2) ，中速搅拌 30mi (4) 根据客户要求可加入适量增稠剂或哑浆以提高其黏度和调整光泽度。 3.3 性能测试结果 水性聚氨酯木地板涂料及涂膜性能见表 5 。 表 5 水性聚氨酯木地板涂料性能指标及测试结果 4 结 论 （ 1 ）用聚碳酸酯与聚酯多元醇特定比例混合物和 TDI 、 IPDI 进行聚合反应，用 1 ， 6- 己二醇、 1 ， 4- 丁二醇和 TMP 进行扩链，所合成的预聚体性能符合产品要求，并且耐磨及耐水性能特别优良。 （ 2 ）分别改变聚酯及聚碳的配比， 1 ， 6- 己二醇、 1 ， 4- 丁二醇和 TMP 的配比，所制得的成品技术指标比 (1) 有所不同，尤其是硬度及耐水性均有所降低，其它性能变化不大。 （ 3 ）该产品符合木地板涂料涂刷要求。 （ 4 ） 解决了国内长期困扰水性涂料在家具表面（特别是桌面、台面）应用的诸多难题，表面耐划伤、耐水性、硬度等性能明显提高，可以在家具制造行业推广应用。 （ 5 ）存在不足：与溶剂型聚酯木器漆相比该产品的实干速度长，并且在未完全干燥前某些性能达不到理想效果。建议有条件的可以进行烘干施工，加快涂膜的干燥速度，使性能达到满意的最佳效果。