双组份水性聚氨酯
双组分水性聚氨酯涂料
固化原理
双组分水性聚氨酯涂料的成膜主要包括物理干燥和化 学干燥两个过程,两组分在混合前,分别处于不同的相内, 混合时,通过机械搅拌,固化剂均匀分散在羟基丙烯酸分 散体中,形成均匀的单相体系,与此同时,水、羟基、 异 氰酸酯的反应竞争激烈,并且羟基与异氰酸酯的反应是立 即发生的,而水与异氰酸酯的反应在2h后开始发生的。
0.1~0.5
0.1~0.5 0.1~0.3 0.1~0.3 60 0.2~0.6 100
操作要点:将上述前5种 原料依次加入不锈钢桶砂磨机 研磨至细度≤20 μm为合 格。
涂料的配方与制备
• 水性涂料的制备
序号 1 原料名称 水性色浆 w/% 40
2
3 4 5 6
Bayhydrol A 145
增稠剂 脱泡剂 消泡剂 蒸馏水
根据P/B确定用量
0.2~0.6 0.1~0.3 0.1~0.3 调节黏度至出厂 值
将上述原料2、3、4和5 在低速搅拌下依次加入 上道工艺中已经分散好 的水性颜料色浆中,然 后加入适量的蒸馏水调 节涂料的黏度为涂-4杯 120~150s为合格,用 160目纱布过滤后,用塑 料桶包装,为A组分。
双组分水性聚氨酯
定义
双组分水性聚氨酯由含羟基树脂和多异氰酸酯预聚物 两组份组成,涂装后-OH和多异氰酸酯的-NCO在常温下交 联、固化,形成具有立体网络结构的交联涂膜。 根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚 氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。
物化性能
具有优异的保色保光性,户外长期曝晒使用,不易变 色和失光,耐候性佳。同时,它具有耐磨性、耐化学品、 耐溶剂性能好,附着力突出等优点,其干燥性能极佳,特 别是固化温度低、交联速率快。
物化性能
拜耳水性双组份聚氨酯 2K WB PU Basic
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我们的驱动力?
What is driving us?
Appearance 外观
High scratch resistance 耐刮擦性
Functional surfaces (e.g. soft-feel and self-healing coatings) 功能性表面 (如柔感、自愈合)
The water-borne toolbox from Bayer MaterialScience CAS contains every-thing you need to formulate perfect water-borne 2K PU coatings.
• 拜耳材料科技在水性领域的专业性使其能在您向水性双组份聚氨酯体系转变时提供 强大的支持
Bayer MaterialScience has paved the way for innovative raw ingredients for 2K PU systems
用拜耳材料科技的绿色技术平台来进行水性双组份聚氨酯的革新和开发您的“绿色 产品”吧!
水性双组份聚氨酯涂料诞生!water-borne 2K PU coatings was born! 虽然还有很长的路要走,拜耳材料科技已经做到了!
Although there was still a long way to go, Bayer MaterialScience has now done it!
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• 高性能体系
High-performance systems
• 保光性 / 耐候性好
Light fast / weather resistance
• 不黄变
Non yellowing
一种TPU底材用双组份水性聚氨酯的研制
Study on 2K Waterborne Polyurethane for TPU Substrate
Shi Weijun
(CNOOC Changzhou EP Paint Co., Ltd., Changzhou,Jiangsu 203016, China) Abstract: TPU substrates are charaterized by low adhesive strength and strong elasticity. In this article, a waterborne polyurethane emulsion containing hydroxyl is synthesized. Then the emulsion is mixed with isocyanate -based curing agent to form a composition which is coated on the TPU substrate. The coating is cured at 60 ℃ for 30 min to obtain a cured film showing the adhesion force 0 grade, the elongation at break up to 71%, the abrasion 0.05g (1 kg load, 100r/min) and no scratch after wiping for 100 times with butanone. Keywords:TPU; waterborne polyurethane; coatings
水性双组份聚氨酯防水涂料的多功能应用
水性双组份聚氨酯防水涂料的多功能应用摘要:以丙烯酸乳液为成膜物的建筑墙面涂料(俗称乳胶漆),具有优异的耐候性、耐碱性和耐洗刷性,在建筑内、外墙中已得到广泛的应用,但丙烯酸乳液具有热塑性的特点,所制得的涂料在耐溶剂性、耐磨性等方面不能满足一些高档墙面及地坪行业的需求,从而限制了它的应用。
经过多年的发展,水性双组份聚氨酯涂料已成为涂料领域研究的热点,因为它能将水性涂料低挥发性有机化合物(VOC)和溶剂型双组份聚氨酯的优异性能相结合。
本文主要探索了制备高性能的水性双组份聚氨酯建筑涂料内容。
关键词:水性双组份聚氨酯;防水涂料;多功能应用涂料是一种呈现流动状态或可液化的固体粉末状态或厚浆状态的,能均匀涂覆并且能牢固地附着在被涂物体表面的成膜物质,能对被涂物体起到装饰作用、保护作用及特殊作用。
建筑涂料是指涂布于建筑物表面,能够在建筑物表面附着,形成完整保护膜,起到装饰(如各种颜色)、保护(如防止混凝土碳化)、特殊功能(如防霉,导电,耐磨)的一种成膜物质。
建筑涂料是按照涂料使用用途分类的,是涂料一大分支,一般使用于建筑物内墙、外墙和地面等。
1 水性双组份聚氨酯涂料水性双组份聚氨酯涂料是一种以水为分散介质,它主要由水性多元醇和亲水改性的聚异氰酸酯固化剂组成,将双组份溶剂型聚氨酯涂料的耐溶剂和耐磨性等优良性能和水性涂料的低挥发性有机化合物(VOC)结合起来,成为近年来高校和涂料企业研究的热点。
近十年来在涂料原材料市场中,水性产品的重要地位和所占份额保持稳定增长。
一方面是因生态目的或法规(VOC指标)驱使其发展,另一方面也是由于经济利益驱动。
特别当原油价格飙升时,为了避免大量有价值的原料如有机溶剂等直接释放至大气中,必须使用昂贵的方法将其回收或焚烧除尽。
此外,在安全方面,需考虑防范有机溶剂对人体健康的毒害和消防安全的支出。
1.1 水性双组份聚氨酯的组成水性双组份聚氨酯涂料一般由含羟基的水性多元醇组分和聚异氰酸酯固化剂组成,在使用前将两个组分混合均匀。
双组份水性聚氨酯涂料涂装施工方案
双组份水性聚氨酯涂料涂装施工方案1.准备工作a.确定涂装材料和设备:选择合适的双组份水性聚氨酯涂料,配套使用适当的刷子或喷枪等涂料施工工具。
b.准备工作场地:确保工作场地干燥、通风良好,并设置合适的废液处理设施。
c.表面处理:对待涂装表面进行清洁、打磨和除锈处理,确保表面平整、光洁。
2.涂装施工步骤a.涂装前准备:将A组份和B组份按照规定的比例进行混合,搅拌均匀。
b.底涂施工:使用刷子或喷枪将混合好的底涂涂料均匀涂布至预先准备好的表面上,确保涂膜均匀、无气泡。
c.干燥处理:根据涂装材料的说明书,确保底涂涂料充分干燥,通常需要24小时以上。
d.粗砂处理:使用粗砂纸对底涂涂膜进行研磨,以增加涂膜与中涂涂料的附着力。
e.中涂施工:使用刷子或喷枪将混合好的中涂涂料均匀涂布至底涂涂膜上,确保涂膜平整无刷痕。
f.干燥处理:根据涂装材料的说明书,确保中涂涂料充分干燥,通常需要24小时以上。
g.精砂处理:使用细砂纸对中涂涂膜进行研磨,以增加涂膜与面涂涂料的附着力。
h.面涂施工:使用刷子或喷枪将混合好的面涂涂料均匀涂布至中涂涂膜上,确保涂膜平整光滑。
i.干燥处理:根据涂装材料的说明书,确保面涂涂料充分干燥,通常需要24小时以上。
j.漆膜固化:根据涂装材料的说明书,经过一段时间的硬化和固化后,漆膜达到最佳性能。
3.安全措施a.穿戴防护装备:在施工过程中,必须穿戴防护手套、护目镜等个人保护装备,防止涂料对人体造成伤害。
b.通风条件:保持施工现场通风良好,尽量避免长时间暴露于涂料的有害气味中。
c.废液处理:将涂料施工过程中产生的废液进行妥善处理,避免对环境造成污染。
总结:双组份水性聚氨酯涂料涂装施工方案涵盖了准备工作、涂装施工步骤和安全措施。
施工过程中需要严格按照涂装材料的说明书操作,保持工作场地整洁,遵循环保规范。
双组份水性聚氨酯的合成及其力学性能
( . c o l f t as c n e n n ie r g T a j o t h i U i r t , i j 0 0 C ia 2 B o ig i a 1 S h o o Ma r l S i c dE g e n , in nP l e nc nv s y Ta i 3 0 , hn ; . adn s e e a i n i i yc ei nn 1 6 V t
Sy t ss a d e h nia r p r i so wo - o p ne t r o ne po y e h ne n he i n m c a c lp o e te ft - m o ntwa e b r l ur t a c
W ANG o g me Z D n — i, HANG Z i yn S h — i g , HAN Ja — i 。 ANG Ya x n , i n l ,T n — i
E vrn na e h oo ya dEn ie rn t Ba dn 7 0 ,C ia) n i me tl c n lg n gn eigCoLd, o ig0 5 o T 1 1 hn
A b t a t Th wa e b r e o y r t ne s rin s y he ie b u i poy a b n t dil h x mete e sr c : e tr o n p l u eha dipe so i s nt sz d y sng l e r o a e os, e a h n di o i — s
The fe t f DMPA o t n , n a at f 0H/ efe s o c n e t ml r r i o o NCO , a d t e de re o ur lz to h e ha i a n h ge fne ta iain on t e m c n c l p ro m a c ft h r n l z d.Th e u t ho ta he tnsl te g h a h n ta du u ft e ef r n e o he f n a e a a y e i e r s ls s w h tt e ie sr n t nd t e iiilmo l s o h i m nc e s s n h n de r s t nc e i ft e fl i r a e fr ta d t e cea e wih i rasng o h moa ai fOH/ i lr r to o NCO.Th ma i u v l s f e xm m aue o te tnsl sr ngh a h niilmo l s, a d t i mum au s o lng t n a e lc td a 1 ft e h e ie te t nd t e i ta du u n he m ni v l e feo ai r o ae t4: o h o
双组分聚氨酯树脂介绍资料
NCO
CH3
CH3
O
12、多异氰酸酯加和物的合成配方 (1)合成配方:
13、多异氰酸酯加和物的合成工艺
(2)合成工艺: ① 将三羟甲基丙烷、环己酮、苯加入反应釜,开动搅拌,升温使苯将水全部带出,降温至60℃,
得三羟甲基丙烷的环己酮溶液。 ② 将甲苯二异氰酸酯、80%的醋酸丁酯加入反应釜,开动搅拌,升温至50℃,开始滴加三羟甲基
空气,加热升温到130℃。 ② 将丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和叔丁基
过氧化苯甲酰(1)混合均匀,用4h滴入反应釜。 ③ 保温2h;将叔丁基过氧化苯甲酰(2)用50%的二甲苯(2)溶解,用0.5h滴
入反应釜,继续保温2h。最后加入剩余的二甲苯(2)调整固含,降温、过滤、 包装。 该树脂固含:65±2 ;粘度:4000-6000(25℃下的旋转粘度);酸值:<10; 色泽:<1。主要性能是光泽及硬度高,丰满度好,流平性佳,可以用于高档PU 面漆与地板漆。
小于0.5%,国标要求国内产品中游离TDI含量要小于0.7%。为了降低TDI残留,可以采用化学法 和物理法。化学法即三聚法,这种方法在加成反应完成后加入聚合型催化剂,使游离的TDI三聚化 。物理法包括薄膜蒸发和溶剂萃取两种方法。国内已有相关工艺的应用。
14、缩二脲多异氰酸酯的合成
缩二脲是由3molHDI和1molH2O反应生成的三官能度多异氰酸酯。缩二脲的合 成原理如下:
17、HDI三聚体的合成
HDI三聚体是由3molHDI三聚反应生成的三官能度多异氰酸酯。其合成原理如下 :
O
3 OCN
cat
CH2
NCO
6
OCN
C
CH2 6 N
N
水性聚氨酯介绍
1、水性聚氨酯的概述
聚氨酯的定义: 聚氨酯(polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称 ,是主链上含有重复氨基甲酸
酯基团 (—NHCOO—)的大分子化合物的统称。 聚氨酯是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
根据所用原料官能团的不同,可以是线性结构或体型结构。 水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯树脂。
羧甲基纤维素、羟甲基纤维素等 丙酮、甲乙酮、甲苯等 去离子水
13、水性聚氨酯合成方法
按水性化方法: 外乳化法 内乳化法:预聚体法、丙酮法、熔融分散法、酮亚胺连氮法
14、内乳化法
内乳化法,又称为自乳化法,是指聚氨酯链段中含有亲水成分,因而无需乳化 剂即可形成稳定乳液的方法。
内乳化法制得的聚氨酯分散液粒径较小,且粒径分布较窄,分散液储存稳定, 成膜后胶膜的力学和其它应用性能优良。亲水基团可通过多元醇或扩链剂导人 聚氨酯分 子结构中,一般多借助含亲水基团扩链引入硬段中。
数千-20万 <5000
按使用形式分类: 按使用形式分为单组份和双组份两类。
4、水性聚氨酯的分类2
按亲水性基团的性质分类: 根据聚氨酯分子侧链和主链上是否含有离子基团,水性聚氨酯可分为阴离子型、 阳离子型、非离子型和混合型。 阴离子型:分子主链或侧链上含有阴离子型亲水性基团; 阳离子型:分子主链或侧链上含有铵离子或锍离子; 非离子型:分子中不含有离子基团; 混合型:分子结构中同时具有离子型及非离子型亲水基团或链段。
15、内乳化过程
内乳化过程可分为三个阶段。 第一阶段:含有离子的硬段吸附水分子,破坏由离子缔合作用形成的凝胶现象,
表现为粘度下降。 第二阶段:水分子进入亲水相后,硬段和软段都将排列成整齐有序状态,形成
双组份聚氨酯胶的成分
双组份聚氨酯胶的成分1. 引言双组份聚氨酯胶是一种常用的工业胶粘剂,具有优异的黏附性、耐热性和耐化学腐蚀性能。
它由两个组分(A组分和B组分)混合而成,其中每个组分都包含了多种化学成分。
本文将详细介绍双组份聚氨酯胶的成分,包括A组分和B组分的主要成分以及它们各自的功能。
2. A组分的成分和功能A组分是双组份聚氨酯胶中的一个重要部分,它包含了以下主要成分:2.1 低聚物低聚物是A组分中最主要的成分之一,它通常由多元醇和异氰酸酯反应生成。
低聚物可以提供双组份聚氨酯胶的基础性能,如黏附力、强度和弹性。
2.2 催化剂催化剂是另一个重要的A组分成分,它可以加速低聚物与B组分中的其他成分发生反应。
催化剂对于控制胶粘剂的固化速度和硬度非常关键。
2.3 柔性剂柔性剂是A组分中的一种添加剂,它可以改善双组份聚氨酯胶的柔韧性和延展性。
柔性剂通常是一种低分子量的聚合物,可以增加胶粘剂的韧性和耐冲击性。
2.4 填料填料是A组分中常用的辅助成分之一,它可以增加双组份聚氨酯胶的体积,并提供额外的强度和硬度。
常见的填料包括纤维素、玻璃纤维和硅灰等。
2.5 稳定剂稳定剂是A组分中的一种添加剂,它可以提高双组份聚氨酯胶在储存过程中的稳定性。
稳定剂通常能够防止胶粘剂发生固化反应或产生不均匀固化。
3. B组分的成分和功能B组分是双组份聚氨酯胶中与A组分相对应的部分,它包含了以下主要成分:3.1 异氰酸酯异氰酸酯是B组分中的主要成分,它与A组分中的低聚物反应,形成聚合物结构。
异氰酸酯的选择对于胶粘剂的性能和固化速度具有重要影响。
3.2 填料与A组分类似,B组分中也常添加一些填料来增加胶粘剂的体积和强度。
常见的填料包括纤维素、玻璃纤维和硅灰等。
3.3 溶剂溶剂是B组分中的一种辅助成分,它可以调整双组份聚氨酯胶的黏度和流动性。
溶剂通常是有机化合物,如丙酮、甲苯或乙醇等。
3.4 稳定剂与A组分相似,B组分中也会添加稳定剂来提高胶粘剂在储存过程中的稳定性。
双组份水性聚氨酯涂料涂装施工方案
双组份水性聚氨酯涂料涂装施工方案
1.准备工作:
1)确定施工区域,并清理干净,确保表面无油污、尘土等杂质;
2)检查前道工序,如底漆涂装是否合格,以及是否需要进行喷砂处
理等。
2.混合剂配制:
1)根据涂装面积和涂装厚度要求,配制相应比例的双组份水性聚氨
酯涂料;
2)将A组份和B组份分别倒入清洁的容器中,再将A组份缓慢倒入
B组份中,并用搅拌机搅拌均匀。
3.涂料涂装:
1)选择适当的喷涂设备,如喷枪、喷涂机等;
2)在涂装前,先进行试喷,调整喷涂装置的涂胶压力、喷枪距离、
喷涂速度等参数;
3)采用均匀的方式喷涂,保持喷枪与被涂物表面垂直,均匀涂覆整
个涂装面;
4)根据需要,进行二次涂装,确保涂料的厚度和质量达到要求。
4.干燥:
1)将涂装完毕的工件置于通风良好的环境中,待其自然干燥;
2)根据实际情况,也可采用人工或辅助加热的方式,加速干燥过程。
5.检查和修复:
1)待涂膜完全干燥后,进行检查,确保涂膜表面光滑、无明显瑕疵;
2)如发现涂膜有划痕或麻点,可进行局部修补,使用细砂纸打磨,
并重新涂装。
6.清洗设备:
1)喷涂设备和容器等用具需立即清洗,避免涂料残留引起堵塞;
2)使用清水和清洁剂彻底清洗设备,使其保持良好的运行状态。
双组分聚氨酯胶粘剂介绍及特点(精)
双组分聚氨酯胶粘剂介绍及特点双组分聚氨酯胶粘剂是聚氨酯胶粘剂中最重要的一个大类,用途广,用量大。
通常由甲、乙两个组分组成,两个组分是分开包装的,使用前按一定比例配制即可。
甲组分(主剂)为羟基组分,乙组分(固化剂)为含游离异氰酸酯基团的组分。
也有的主剂为端基NCO的聚氨酯预聚体,固化剂为低分子量多元醇或多元胺,甲组分和乙组分按一定比例混合生成聚氨酯树脂。
双组分聚氨酯胶粘剂具有以下特点。
(1)属反应性的胶粘剂在两个组分混合后,发生交联反应,产生固化产物。
(2)制备时,可以调节两组分的原料组成和分子量,使之在室温下有合适的粘度,可制成高固含量或无溶剂双组分胶粘剂。
(3)通常可室温固化,通过选择制备胶粘剂的原料或加入催化剂可凋节固化速度。
一般,双组分聚氨酯胶粘剂有较大的初粘合力,叫加热固化,其最终粘合强度比单组分胶粘剂大,可以满足结构胶粘剂的要求。
(4)两个组分的用量可在一定范围内调节,一般存在着一定容忍度。
两组分的NCO /OH摩尔比在一般情况下大于或等于l,当固化时,一部分NCO基团参与胶的固化反应,产生化学粘合力,多余的NC0基团在加热固化时,还可产生脲基甲酸酯、缩二脲等,增加交联度,提高了胶层的内聚强度和耐热性。
对于无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂来说,因各组分起始分子量不大,一般来说NCO/OH摩尔比等于或稍大于l,有利于固化完全,特别在粘合密封件时,注意NCO组分不能过量太多。
而对于溶剂型双组分胶粘剂来说,其主剂分子量较大,初粘性能较好,两组分的用量可在较大范围内调节,NCO/OH摩尔比可小于1或大于1的数倍。
当NCO组分(固化剂)过量较多的场合,多异氰酸酯自聚形成坚韧的胶粘层,适合于硬材料的粘接;在NCO组分用量少的场合,则胶层柔软,可用于皮革、织物等软材料的粘接。
双组分聚氨酯胶粘剂自问世以来,由于具有性能可调节性、粘合强度大、粘接范围广等优点,已成为聚氨酯胶粘剂中品种最多、产量最大的产品。
通用型双组分聚氨酯胶粘剂通用型聚氨酯胶粘剂是以聚己二酸乙二醇酯为原料、以溶剂聚氨酯树脂为主成分(甲组分),以三羟甲基丙烷—T1)I加成物为固化剂(乙组分)的双组分聚氨酯胶粘剂。
双组份聚氨酯施工方案
双组份聚氨酯施工方案双组份聚氨酯是由两种组分混合而成的一种材料,一般包括聚醚或聚酯类型的多元醇与异氰酸酯的混合物。
双组份聚氨酯具有优异的物理性能和耐腐蚀性能,在建筑、汽车、航空航天和船舶行业被广泛应用。
以下是双组份聚氨酯的施工方案。
1.材料准备首先需要准备聚醚或聚酯类型的多元醇与异氰酸酯的两种组分。
聚醚或聚酯类型的多元醇通常是液态,而异氰酸酯是固态,需要加热才能使其变为流动状态。
在施工前需要将异氰酸酯加热至指定温度,使其变为流动状,然后与多元醇混合均匀。
2.基面处理在施工前需要对基面进行处理,确保其干燥、平整和清洁。
如果基面有凹凸不平或裂缝,需要先进行修补。
对于含有油污或松散颗粒的基面,需要用清洗剂将其清洗干净。
3.施工操作将混合好的双组份聚氨酯倒在基面上,并用刮刀或滚涂器将其均匀涂布,保证每个区域的厚度均匀。
在施工过程中要注意避免聚氨酯流到不需要施工的区域。
4.等待固化施工完成后,需要等待聚氨酯固化。
不同类型的聚氨酯需要不同的固化时间,一般在室温下需要24-48小时。
在这段时间内,需要避免外界物质与聚氨酯接触,以免影响其固化效果。
5.检查和修补固化后,需对施工的区域进行检查。
如果发现有裂缝或其他破损,需要进行修补。
修补时,可以使用相同的材料和施工方法进行。
6.后续处理施工完成后,可以根据需要进行后续处理。
例如,可以对聚氨酯表面进行涂装,增加其美观度和耐久性。
对于受重压的区域,可以使用适当的保护层来增加其耐用性。
双组份聚氨酯施工方案需要细心操作和严格控制施工条件。
在施工过程中,需要注意安全事项,如佩戴防护服、手套和眼镜,避免材料接触皮肤和眼睛。
在施工现场需要保持通风良好,避免产生有害气体。
另外,施工方案也需要根据具体的施工对象和要求进行调整。
MDI系列双组份水性聚氨酯的合成研究中期报告
MDI系列双组份水性聚氨酯的合成研究中期报告
一、研究背景
随着环保意识和法规的逐渐提高,水性聚氨酯在涂装、粘合、印刷和封闭等领域中得到了广泛的应用。
而在聚氨酯中,MDI为其中最重要的前体之一。
在一些情况下,双组份的MDI系列水性聚氨酯更受欢迎,因为它们可以提供更好的可调控性和更优秀的性能。
二、研究进展
1. 前期研究结果
在前期研究中,我们选择了环保性较高的PEG作为醇成分,采用双被覆法合成了MDI系列双组份水性聚氨酯。
经过初步的实验可能性验证和多次的优化实验,合成了具有较好性能的聚氨酯。
2. 中期研究方向
在本阶段,我们将主要从以下几个方面展开研究:
(1) 改变反应条件以提高产率和性能;
(2) 考虑引入不同结构的醇成分,以探索不同性能的聚氨酯;
(3) 考虑引入不同结构的二异氰酸酯作为前体,探索不同的MDI系列聚氨酯。
三、研究计划
在接下来的研究中,我们将首先探讨不同的反应条件对反应产率和聚氨酯性能的影响。
具体来说,我们将调整反应温度、pH值、溶剂和催化剂等因素。
接下来,我们将探索引入不同结构醇成分对聚氨酯性能的影响。
特别是,我们将考虑具有不同长度和平均分子量的PEG和其他醇类成分的引入。
最后,我们将尝试使用其他的二异氰酸酯来制备MDI系列水性聚氨酯。
具体来说,我们将考虑DMDI、TMDI、HMDI等不同的二异氰酸酯,以探索不同的聚氨酯性能。
双组份水性聚氨酯成膜机理
双组份水性聚氨酯成膜机理多年前,很多人认为双组分水性聚氨酯涂料是难以实现的。
一个重要原因是人们认为多异氰酸酯中的NCO基团会与水反应生成聚脲,同时生成CO2,而难以得到致密的漆膜。
但Bayer的化学师在实践中发现某些多异氰酸酯在水中可以长时间稳定存在,在多异氰酸酯液滴与水的界面上会形成一层具有临时性保护作用的聚脲薄膜,这一薄膜的存在可以较长时间阻止多异氰酸酯与水的进一步反应,从而使双组分水性聚氨酯涂料技术可能得以实现。
进一步的研究表明,将某一亲水改性的HDI三聚体分散在水中,经过7h后,-NCO的保留率仍然大于90%。
双组分水性聚氨酯涂料的成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别,同时与溶剂型聚氨酯涂料的成膜机理也完全不同。
图1为双组分水性聚氨酯涂料的固化成膜示意图。
图1双组分水性聚氨酯成膜过程由图1可见,在双组分水性聚氨酯涂料的成膜过程中,多异氰酸酯在前期并没有过多的与多元醇或水发生化学交联反应,一直到大部分水分蒸发后,乳液与固化剂粒子相互接触并挤压,此时多元醇中的羟基以及残余的水开始大量地与固化剂中的-NCO基团发生化学反应。
由此可知,双组分水性聚氨酯涂料适用期的表现形式与双组分溶剂型聚氨酯涂料可能是完全不同的。
很多时候,双组分水性涂料体系的黏度变化会一直保持在远远低于初始黏度2倍的范围内,这就意味着,在溶剂型涂料中行之有效的通过黏度上升判断适用期的方法,在双组分水性聚氨酯体系中是不适用的。
实际上,我们需要通过测试漆膜某些性能(如光泽、雾影、硬度、耐化学品性等)的突变点来判断其适用期。
另一个需要注意的问题是:如何确定双组分水性聚氨酯涂料中-NCO与-OH的比值。
一般来说,多异氰酸酯与多元醇的反应速度比与水反应更快,但两者仍然具有竞争关系。
为了补偿多异氰酸酯和水的副反应而产生的损失,一般使用过量的多异氰酸酯,-NCO/-OH 比率会选择1.5~3.0。
通常-NCO/-OH比例越高,涂膜的耐化学性越好,但干燥时间越长,成本越高。
聚氨酯防水涂料(双组份)
LD-1“盾之优”聚氨酯防水涂料(双组份)2.1.1产品简介聚氨酯防水涂料(911)是双组份固化反应型防水涂料。
甲组份是以聚醚树脂和二异氰酸脂等经聚合反应制成的预聚物;乙组份由硫化剂、催化剂、树脂等多种助剂精制而成。
甲、乙组份按一定比例混和搅拌均匀,涂刮在基面上,经固化反应后形成整体而具橡胶状弹性的防水膜。
2.1.2产品特点✧液态施工,常温固化,操作方便,工期短。
✧粘结力强、延伸性好、抗拉强度高。
✧产品固体含量高,性能稳定,耐候性好,防水性能可靠。
✧可在稍潮湿的基面上施工(含水率<10%)。
2.1.3适用范围适用于各类建筑物屋面、厨房、卫生间和地下构筑物(如地下室、隧道、地铁)等工程项目。
2.1.4产品用量成膜 1.5mm厚用量为 2.2Kg/㎡,成膜 2.0mm厚用量为 2.8 Kg/㎡。
2.1.5执行标准执行国标GB/T19250-2003聚氨酯防水涂料(双组份)(1)基层要求✧防水基层按设计要求用水泥砂浆找坡,其表面要抹平压光,不允许有凹凸不平、松动和起砂掉灰等缺陷存在。
排水口或地漏部位就低于整个防水层,以便排除积水。
有套管的管道部位应高出基层表面20mm以上。
阴阳角部位应做成半径约10mm的小圆角,以便涂料施工。
✧所有管件、卫生设备、地漏或排水口等必须安装牢固,接缝严密,收头圆滑,不得有任何松动现象。
✧施工时,防水基层应基本呈干燥状态,含水率小于10%为宜,其简单测定方法是将面积约1m2、厚度为1.5~2.0mm的橡胶板覆盖在基层面上,放置2~3h,如覆盖的基层表面无水印,紧贴基层一侧的橡胶板又无凝结水印,根据经验说明其含水率已小于10%,可满足施工要求。
✧施工前,先以铲刀和扫帚将基层表面的突起物、砂浆疙瘩等异物铲除,并将尘土杂物彻底清扫干净。
对阴阳角、管道根部、地漏和排水口等部位更应认真清理。
如发理有油污、铁锈等,要用钢丝刷、砂纸和有机溶剂等将其彻底清除干净。
(2)施工工艺流程基层清理→甲乙组1:2配比搅拌→节点附加层处理→第一遍涂刮→纵横多遍涂刮至厚度为设计厚度→检查→验收(3)施工方法及要点✧聚氨酯底胶的配制:将甲组分防水涂料搅拌均匀,即可使用。
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The perfect match –
BASF raw materials for two component polyurethane coatings
Dr. Rainer Erhardt, BASF SE
Team Leader Technical Marketing Automotive & Industrial Coatings,
Resins and Additives Europe
New 2K PU Brochure
Content
⏹100 % Coatings based on bio-based polyols (application: pipeline coating) ⏹Super high-solid flexible coating with excellent adhesion on PVC
(application: truck tarpaulin coating)
⏹Water-borne coatings showing fast drying performance,
early block resistance and high hardness
What do natural oil based polyols (Sovermol®) offer to polyurethane coatings/adhesives manufacturers?
⏹Bio-based Polyols (polyfunctional alcohols) based on
renewable raw materials like rapseed oil, Castor oil,
soybeen oil etc. treated with technologies like
epoxidation followed by ring-opening,
transesterification, ethoxylation or propoxylation
⏹Unique properties:
⏹Improved hydrophobicity;
low sensitivity towards moisture
⏹Low viscosity
⏹High chemical stability
⏹Broad adhesion spectrum
⏹Very low shrinkage
⏹High pigment loading with good self levelling
properties …EASY to APPLY“
⏹Solvent free – ZERO VOC
Construction kit approach to customer needs
Solvent free 2-pack PUR Pipeline Coating
Guide Formulation 805-1092/55 (aromatic polyisocyanate cured)
Equipment: Dissolver or vacuum dissolver. Ratio of Ø dissolver blade to Ø container approx. 6 : 10
Airless sprayable at 50 °C
Solvent free 2-pack PUR Pipeline Coating
Guide Formulation 805-1092/55
Salt spray test – Coating (170 µm) without primer on non-sandblasted steel.
Solvent free 2-pack PUR Pipeline Coating
Guide Formulation 805-1092/55
Salt spray test – Coating (170 µm) without primer on non-sandblasted steel.
Content
⏹100 % Coatings based on bio-based polyols (application: pipeline coating) ⏹Super high-solid flexible coating with excellent adhesion on PVC
(application: truck tarpaulin coating)
⏹Water-borne coatings showing fast drying performance,
early block resistance and high hardness
Super high-solid flexible coating formulation (Joncryl® / Sovermol®) (DF13-28 Jan)
Suppliers (1) BASF SE
Super high-solid flexible coating formulation (Joncryl® / Sovermol®) (DF13-28 Jan)
Key characteristics:
⏹Extremely flexible
⏹Rubberlike surface
⏹High chemical resistance (> 200 MEK double rubs)
⏹Good adhesion on various plastics (example: PVC)
⏹Fast chemical drying
⏹High gloss
⏹Very hydrophobic
⏹Very low VOC (283 g/l at 20s DIN 4 flow cup time)
Content
⏹100 % Coatings based on bio-based polyols (application: pipeline coating) ⏹Super high-solid flexible coating with excellent adhesion on PVC
(application: truck tarpaulin coating)
⏹Water-borne coatings showing fast drying performance,
early block resistance and high hardness
Joncryl® OH 8311 (primary dispersion) (DF_06/09/2011)
Suppliers (1) BASF SE
(2) Air products
(3) Elementis Specialties
Joncryl® OH 8311 (DF_06/09/2011)
Hardness Development
Pendulum hardness @ 23 °C
50 µm dry film thickness
Substrate: glass
Joncryl® OH 8311 (DF_06/09/2011)
Coating Properties
(Binder: secondary dispersion) (DF_06/09/2011)
Suppliers (1) Supplier A
(2) BASF SE
(3) Air Products www.airproducts.de
(4) OMG Borchers www.borchers.de
(Binder: secondary dispersion) (DF_06/09/2011)
Hardness Development
Calculation osc in sec Array
Pendulum hardness @ 23 °C
50 µm dry film thickness
Substrate: glass
(Binder: secondary dispersion) (DF_06/09/2011) Array Basonat® HW 3180 B:
Forced drying (60 °C or higher)
necessary for chemical crosslinking
Thanks to all contributors
Georg Bourscheidt
Oliver Kowald
Daniel Flojhar
Angelika Enckler
Nicolas Wiemer
Sabine Schmierl。