涂料技术
研究聚氨酯涂料用聚异氰酸酯固化剂
聚氨酯涂料是20世纪60年代开始兴起的一种涂料技术。它以优异的性能,在汽车原厂漆、修补漆、塑料漆、木器漆、工业漆、织物皮革涂料、印刷油墨工业中获得了广泛应用。随着各个国家对挥发性有机化合物(VOC)含量的关注,20世纪90年代,水性聚异氰酸酯涂料技术获得突破,从那时起到现在,水性双组分聚氨酯涂料获得了广泛应用。本文介绍了异氰酸酯单体、聚异氰酸酯、水可分散型聚异氰酸酯和封闭型聚异氰酸酯的主要技术和应用情况。
1·异氰酸酯单体的类型和性能
工业化生产的二异氰酸酯主要有脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯两大类。脂肪族异氰酸酯主要有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI);芳香族异氰酸酯主要有2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷-4,4’-和/或-2,4’-二异氰酸酯(MDI)。脂肪族异氰酸酯耐黄变;芳香族异氰酸酯在光照下有黄变的倾向,见表1。

表1

图1

图2
1·异氰酸酯单体的类型和性能
工业化生产的二异氰酸酯主要有脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯两大类。脂肪族异氰酸酯主要有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI);芳香族异氰酸酯主要有2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷-4,4’-和/或-2,4’-二异氰酸酯(MDI)。脂肪族异氰酸酯耐黄变;芳香族异氰酸酯在光照下有黄变的倾向,见表1。

表1
2·聚异氰酸酯固化剂的类型、性能和应用
将二异氰酸酯转变为聚异氰酸酯的原因,除了人体健康外,还有提高异氰酸酯的官能度。通过异氰酸酯单体的聚合反应,可得到官能度大于2的聚异氰酸酯,与树脂交联,可以形成立体交联网络,所得漆膜的交联密度才能足够高,体系具有较高的抗性和耐性。二异氰酸酯聚合反应的示意图见图1。
将二异氰酸酯转变为聚异氰酸酯的原因,除了人体健康外,还有提高异氰酸酯的官能度。通过异氰酸酯单体的聚合反应,可得到官能度大于2的聚异氰酸酯,与树脂交联,可以形成立体交联网络,所得漆膜的交联密度才能足够高,体系具有较高的抗性和耐性。二异氰酸酯聚合反应的示意图见图1。

图1
2.1类型
2.1.1基于TDI的聚异氰酸酯
目前市场上基于TDI的聚异氰酸酯主要有TDI加成物、TDI三聚体、TDI/HDI共聚物和TDI预聚物。TDI加成物是由TDI和二羟甲基丙烷(TMP)加成所得,其结构式如图2所示。
2.1.1基于TDI的聚异氰酸酯
目前市场上基于TDI的聚异氰酸酯主要有TDI加成物、TDI三聚体、TDI/HDI共聚物和TDI预聚物。TDI加成物是由TDI和二羟甲基丙烷(TMP)加成所得,其结构式如图2所示。

图2
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