水性双组分聚氨酯涂料的研制和发展

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水性双组分聚氨酯地坪涂料的研制

水性双组分聚氨酯地坪涂料的研制

容易产生裂纹。 2.2.3 固化剂品种对性能的影响 采用 CTD-6910 丙烯酸羟基乳液配制水性双组分聚 氨酯地坪涂料,分别选用 4 种亲水改性异氰酸酯作为配套 固化剂,其性能测试结果见表 9。
表 9 固化剂品种对性能的影响
项目 适用时间/h 光泽(60°) 柔韧性/mm 附着力 (水泥板)/级 附着力 (硅 PU)/级 硬度 耐水性(168 h) 固化剂 A 5 80 1 1 B 5 78 1 1 C 5 60 2 1 D 5 17 1 1
表 5 羟基含量对涂膜性能的影响
项目 羟基含量/% 表干/min 附着力(水泥板)/级 附着力(硅 PU)/级 硬度 粘结强度/MPa 耐磨性/mg 耐水性(168 h) 耐 10%(H2SO4,72 h) 耐 20%(NaOH,72 h) 耐 120 汽油(72 h) 耐人工老化(2 000 h) TVOC/(g・L )
1 实验部分
1.Байду номын сангаас 主要原料
CTD 系列丙烯酸羟基乳液:自制;水性丙烯酸羟基分 散体:工业售品;CTD-6930 水性含羟基分散树脂:自制; 各色颜料:工业售品;助剂(分散剂、增稠剂、消泡剂、润 湿流平剂、杀菌剂等):工业售品;亲水改性异氰酸酯:工 业售品。
1.2 基本配方及制备工艺
水性双组分聚氨酯地坪涂料由甲组分(亲水改性异氰 酸酯)、乙组分(羟基组分)两部分组成,乙组分的基本配方 如下。
膜容忍性。
表 4 厚膜容忍性对比
湿膜厚度/μm 100 150 200 水性丙烯酸羟基分散体 基本无针孔 较多针孔 极多针孔 丙烯酸羟基乳液 基本无针孔 极少量针孔 少量针孔
由表 4 可见,分散体型水性丙烯酸羟基树脂的厚膜容
涂料技术与文摘 Coatings Technology & Abstracts

双组分水性聚氨酯木器涂料的研制

双组分水性聚氨酯木器涂料的研制

自制 水 性 树 脂 Y X 一 6 5 ;水 分 散 型 聚异 氰 酸 酯
固 化 剂 ;润 湿 剂 W一 9 2 0 ; 消 泡 剂 W一 0 5 0 6 ;流 平 剂 B YK 一 3 4 6 ;流 变 助 剂 B Y K 一 4 2 5 ;成 膜 助 剂 ( 二 丙 二
[ 收稿 日期 】 2 0 1 3 — 0 2 — 2 2

要 :以 自 制的水性树脂 Y X 一 6 5 配用水分散 型聚异氰酸酯 固化剂 , 制备 了水性双组分聚氨酯
木器涂料。 通过对润湿剂、 成膜助 剂、 消泡剂的优化选择 , 所得涂料的各项性能指标均达到 了溶剂型
木器涂料的水平 , 具有广阔的应用前景。
关键词 :水性树脂 ;抽 } 生 木器涂料 ;双组分聚氨 酯涂料
冲洗干净 , 并 用纱 布 吸干 , 与 原 漆 进 行 比较 , 观察 颜
处, 从而起到 降低表面张力 的效果 。 值 得注意的是 ,
基材润湿剂 的加入量一定 要适 中, 过 多 的 基 材 润 湿 剂 会 形 成胶 束 , 使 加 入 的 消泡 剂 有 一 部 分进 入 其 中 ,
色 和 光 泽 有 无 变 化 等 现 象 。抗 黏 连 性 极 限 测 试 方 法 如 下 :在 2 0 c m×2 0 c m的 榉 木 板 上 喷 涂 两 底 两 面 , 3 0 ℃强 制 干燥 1 h , 最后 1 道 面漆干燥后 1 . 5 h , 分 别 面对 面 、 背对面用 2 O k g 的砝 码 压 于 其 上 , 2 4 h 后 取 下 砝码 , 观 察 涂膜 的黏 连情 况 。
醇 甲醚 ) ;紫外 线 吸收 剂 T i n u v i n l 1 3 0 ;杀菌 剂 ;水 等 。

聚氨酯涂料发展史以及水性聚氨酯清漆的优点

聚氨酯涂料发展史以及水性聚氨酯清漆的优点

聚氨酯涂料是在20世纪后半叶才发展起来的一种新型材料,它的结构中除含有氨基甲酸酯键外,还含有酯键、醚键、脲键、缩二脲键、脲基甲酸酯键、酰基脲键以及油脂的不饱和键,因此,既具有类似酰胺基的特性,如强度、耐磨性、耐油性,又具有聚酯的耐热性与耐溶剂性,以及聚醚的耐水性和柔韧性。

自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯以来,聚氨酯以其软硬度可调节、范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识,其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等均已获得广泛应用。

另外,聚氨酯的主要原料异氰酸酯很活泼,不仅能与羟基树脂结合,还能与底材中的羟基结合,形成牢固的化学键和氢键,增强了与底材的粘附力,这使它集涂料的优点于一身,具有极好的通用性和优异的使用效果。

聚氨酯涂料是增长速度最快的涂料品种之一,它在涂料中所占的比例和增长速度象征着一个国家的涂料工业水平,受到了广泛的研究与重视。

随着人们生活质量的提高,环保、能源意识得到了加强,特别是各国环保法对涂料体系中VOC的严格限制,促进了水性涂料的发展,更加促进了水性聚氨酯涂料的发展。

水性聚氨酯涂料性能优良,环境友好,已获得了广泛的应用。

一、水性聚氨酯面漆水性聚氨酯面漆/罩面漆采用最新研发的水性纳米合成树脂,用水分散,不含任何有毒有害物质,不使用天那水等溶剂。

超低VOC、不含TDL,可用水稀释,实现真正环保,达到欧洲最高环保要求。

适用于各类工业地坪及医院、地铁车厢、图书馆等各类商业地坪的地面装饰,无需打蜡、抛光,对地面提供持久保护。

二、水性聚氨酯面漆的性能特点水性环保:水性聚氨酯面漆以水为分散介质,VOC含量低于150g/L,对大气无污染,对环境和人体健康无危害。

生产、储存、运输、施工过程无毒无害,不燃不爆,绿色环保。

且水性聚氨酯面漆采用水作为溶剂,施工和清洗工具方便。

可以说水性涂装更健康、更安全、更优质。

施工性能好:水性聚氨酯面漆,适合空气喷涂和无气喷涂,可常温干燥,也可低温烘烤固化。

2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状

2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状

2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状前言水性聚氨酯防水涂料作为一种新型环保型防水涂料,具有施工方便、性能优良、环境友好等优点,在建筑行业中得到了广泛的应用。

本文将重点探讨水性聚氨酯防水涂料市场的发展现状。

一、行业概述水性聚氨酯防水涂料是一种以水为基质、聚氨酯树脂为主要成膜物质的涂料产品。

相比于传统的溶剂型聚氨酯防水涂料,水性聚氨酯防水涂料具有安全环保、无毒无害等特点。

随着人们对环境保护意识的提高和相关政策的推动,水性聚氨酯防水涂料市场的需求不断增长。

二、市场规模水性聚氨酯防水涂料市场的规模呈现稳步增长的趋势。

近年来,随着建筑领域的快速发展,防水涂料的需求持续增加。

水性聚氨酯防水涂料作为一种新兴产品,拥有广阔的市场空间。

据市场研究数据显示,水性聚氨酯防水涂料市场预计将在未来几年内保持每年10%以上的增长率。

三、市场发展趋势1. 环保导向在当前环保意识不断提高的背景下,环保型产品成为市场的主流趋势。

水性聚氨酯防水涂料因其无毒无害、低VOC排放等优势,成为环保型防水涂料的首选。

未来,市场对于环保型水性聚氨酯防水涂料的需求将持续增长。

2. 技术创新随着科学技术的进步,水性聚氨酯防水涂料的技术水平也不断提高。

目前,水性聚氨酯防水涂料已经可以实现更好的耐候性、附着力和耐腐蚀性能等。

未来,市场对于高性能水性聚氨酯防水涂料的需求将逐渐增加。

3. 市场竞争格局水性聚氨酯防水涂料市场竞争激烈,主要厂商之间的竞争主要体现在产品价格、产品质量和品牌影响力等方面。

目前,国内外众多知名防水涂料企业已经参与到水性聚氨酯防水涂料市场的竞争中。

未来,市场将更加关注创新能力和品牌影响力,这将是企业在竞争中取得优势的关键。

四、发展机遇与挑战水性聚氨酯防水涂料市场面临着机遇和挑战并存。

机遇主要体现在政策推动、市场需求增加等方面。

然而,市场也存在一些挑战,比如技术创新压力、产品成本控制等。

只有适应市场需求并与时俱进,企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

双组分水性聚氨酯涂料的制备及性能研究的开题报告

双组分水性聚氨酯涂料的制备及性能研究的开题报告

双组分水性聚氨酯涂料的制备及性能研究的开题报告一、选题背景和意义水性涂料具有环保性能好、无毒无味、成膜速度快等优点,已经成为建筑、汽车、家具等领域的先进涂料。

聚氨酯涂料具有卓越的物理性能和化学性能,但常规的溶剂型聚氨酯涂料存在有害物质排放、易燃易爆等缺陷,难以满足现代环保标准。

双组分水性聚氨酯涂料融合了水性涂料和聚氨酯材料的优点,成为一种非常有前途的涂料产品。

本文选择探究双组分水性聚氨酯涂料的制备及其性能研究,旨在提高涂料的环保性能和性能稳定性,满足现代社会对环保涂料的需求,同时探究新型涂料的制备技术和应用前景。

二、研究目的和内容本文的研究目的是开发一种高性能、环保型的双组分水性聚氨酯涂料。

具体研究内容包括:1. 制备双组分水性聚氨酯涂料:选择合适的聚氧化丙烯醚、异氰酸酯、交联剂、稀释剂等原材料,制备双组分水性聚氨酯涂料。

2. 评估涂料物理性能:对制备的水性聚氨酯涂料进行物理性能测试,包括附着力、硬度、耐冲击性、抗划伤性等。

3. 评估涂料化学性能:对制备的水性聚氨酯涂料进行化学性能测试,包括耐溶剂性、耐酸碱性等。

4. 评估涂料应用性能:考察水性聚氨酯涂料在不同基材上的应用效果,包括木材、金属、塑料等表面涂装效果评估及评估涂料的施工易操作性及固化时间。

5. 探究影响涂料性能的因素:探究不同原材料组成以及制备过程中参数(如pH值、共溶、颗粒大小)对涂料性能的影响。

三、研究方法和技术路线本文采用“自由基引发自聚”和“异氰酸酯与聚醚反应”两种方法,制备双组分水性聚氨酯涂料。

通过界面化学原理,在无机颗粒表面引入亲水基团,提高涂料稳定性。

采用天平、滚筒测试仪、冲击试验仪、划伤测试仪等设备,对涂料的物理性能进行测试。

通过电子万能试验机、萤石荧光光谱仪等设备,对涂料的化学性能进行测试。

通过对涂料在不同基材上的涂装效果评估以及现场应用实验,评估涂料的应用性能。

通过控制相关参数,改变原材料组成和制备过程中参数,探究影响涂料性能的因素。

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

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。

水性双组分聚氨酯外墙罩光清漆的研制

水性双组分聚氨酯外墙罩光清漆的研制

蚪 3 0
1 O
4 0 0 30 0 0 0
20 0 0
15 0 0
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50 0
波 8 液 一
触反 应 , 涂膜的光泽 高、 丰满度好 , 但通 常体系 中含
有 一 定 量 的挥发 性 有 机 化合 物 , 工 固体 分 低 , 对 施 相 分 子 质 量 小 。另外 , 聚合 物 分 子 中含 有 亲 水离 子 或 链 段, 降低 了涂 膜 的耐 水 性 。 液 型丙 烯 酸 多元 醇 的相 乳 对 分 子 质 量 大 , 膜 的光 泽 稍 低 , 平 性 稍 差 , 该 涂 流 但
质 性 和 耐 紫 外 光 老 化 性 等 性 能 相 近 。 是 由于 本 文 这 使 用 的是 乳 液 型 羟基 树 脂 , 相 对 分 子 质 量 大 , 其 干 燥 成 膜 后 已具 有 常 规 乳 胶 涂 料 的性 能 ,与 固 化 剂 进
图 12表 明 :具 有 核 壳 结 构 的 羟 基 乳 液 与 水 性 -
从而减少 了水性异氰酸酯 与水之间 的反应 , 更适 合 用于制备水性双组分聚氨酯涂料。
9 O 7 0
节 至 合 适 黏 度 , 10目绢 网过 滤 , 装 ,即制 得 乙 用 2 包
组分 。
篓5 0
3O
l3 涂 膜 制 备 -
将 甲 、乙 组 分 按 比例 混 合 均 匀 , 别 在 马 口铁 分 板 、 板 、石棉 水 泥 板 上 制 备 样 板 , 板 在 标 准 状 态 铝 样
F g r Th o v r i n r t f NC i y t m t me iu e 2 e c n e s o a eo — 0 s s e wi t n h i

水性聚氨酯胶的发展概况

水性聚氨酯胶的发展概况

水性聚氨酯胶的发展概况水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。

依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径<0.001um,外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ,外观白浊)。

但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液,区分并不严格。

实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。

由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,用途越来越广。

目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。

有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性。

近10多年来,保护地球环境舆论压力与日俱增,一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规,这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。

水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。

聚氨酯从30年代开始发展,而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究,如1953年Du Pont 公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水,用二元胺扩链,合成了聚氨酯乳液。

当时,聚氨酯材料科学刚刚起步,水性聚氨酯还未受到重视,到了六、七十年代,对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展,1967年首次出现于美国市场,1972年已能大批量生产。

70-80年代,美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应,如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil 和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列,日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液CVC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。

水性聚氨酯涂料的发展现状

水性聚氨酯涂料的发展现状

水性聚氨酯涂料的发展现状聚氨酯是氨基甲酸酯树脂的简称,其分子中含有特征单元结构氨基甲酸酯(-NH-CO-)。

聚氨酯应用十分广泛,作为涂料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐化学品性、硬度大、高弹性等优点。

水性聚氨酯(PU)是水性涂料中很有发展潜力的一种,在很多领域都得到了广泛的应用,它包括单组分聚氨酯涂料和双组分聚氨酯涂料两种,是以水为介质的二元胶态体系,不仅具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点;同时还具有溶剂型聚氨酯的一些重要的性能特征,使得它在织物、皮革涂饰及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用。

单组分水乳型聚氨酯的特征在于很高的断裂伸长率(达到800%以上)和较高的抗拉伸强度(达20MPa左右),但因其具有线型结构,分子中含有亲水基团,其耐水性、耐溶剂性较差,应用受到了限制.水性双组分聚氨酯涂料的应用领域基本上与溶剂型涂料相当,既可用于热敏材料(如木材、塑料)和不能烘烤的大型物件,也可用于诸如汽车类的烘烤物件.通过对报道的实验数据进行对比,表明,水性双组分聚氨酯涂料除了干燥时间稍长和适用期稍短外,涂膜的装饰性、机械性能、耐化学性和耐候性均可与溶剂型双组分PUR涂料相媲美。

1.4 水性聚氨酯涂料的合成水性聚氨酷的制备方法通常可分为外乳化法和内乳化法两种.外乳化法是指采用外加乳化剂,在强剪切力作用下强制性地将聚氨酯粒子分散于水中的方法,但因该法存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒粗、最终得到的产品质量差、胶层物理机械性能不好等缺点,因而目前生产基本不用该法[2]内乳化法又称自乳化法,是指在聚氨酯分子结构中引人亲水基团无需乳化剂即可使自身分散成乳液的方法,因此成为目前水性聚氨酷生产和研究采用的主要方法.内乳化法又可分为丙酮法、预聚体混合法、熔融分散法、酮亚胺/酮联氮法、保护端基乳化法(数据来源:五泰信息咨询 市场调研报告)(市场调研报告)(数据来源: )。

水性聚氨酯涂料技术研究进展

水性聚氨酯涂料技术研究进展

水性聚氨酯涂料技术研究进展水性聚氨酯涂料是一种环境友好型涂料,具有优异的性能和广泛的应用前景。

随着人们环保意识的不断提高,水性聚氨酯涂料的研究和应用愈加受到。

本文将综述水性聚氨酯涂料的背景、研究现状、研究方法、研究结果、结论与展望以及水性聚氨酯防腐涂料的发展历程可以追溯到20世纪90年代初,当时人们开始环保和健康,推动了水性涂料的研究和开发。

随着技术的不断发展,水性聚氨酯防腐涂料的应用范围越来越广泛,涉及到石油、化工、冶金、汽车、船舶、桥梁等领域。

目前,国内外对于水性聚氨酯防腐涂料的研究主要集中在配方设计、工艺流程、原料选择、质量控制等方面。

在配方设计方面,水性聚氨酯防腐涂料的成膜物质以聚氨酯为主,同时还需要加入各种功能助剂和填料,以改善涂料的性能。

在工艺流程方面,水性聚氨酯防腐涂料的制备主要涉及混合、搅拌、研磨、过滤等步骤。

在原料选择方面,需要选择低毒性、高性能的原料,以确保涂料的安全性和稳定性。

在质量控制方面,需要对涂料的成分、性能和稳定性进行严格把控,确保产品的质量。

目前,水性聚氨酯防腐涂料已经取得了显著的研究成果。

涂层的防腐性能、物理机械性能、耐化学试剂性能等指标均得到了显著提升。

水性聚氨酯防腐涂料还具有很好的耐磨性、耐候性和抗紫外线性能,可以在各种恶劣环境下使用。

展望未来,水性聚氨酯防腐涂料在工业防腐、海洋防腐、交通防腐等领域的应用前景十分广阔。

在工业防腐方面,水性聚氨酯防腐涂料可以应用于石油、化工、冶金等行业的设备防腐,提高设备的耐久性和安全性。

在海洋防腐方面,水性聚氨酯防腐涂料可以应用于船舶、码头、海上平台等设施的防腐蚀保护,提高海洋工程的安全性和可靠性。

在交通防腐方面,水性聚氨酯防腐涂料可以应用于汽车、火车、飞机等交通工具的防腐保护,提高交通工具的使用寿命和安全性。

水性聚氨酯防腐涂料的研究和应用进展顺利,已经得到了广泛应用。

未来,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,水性聚氨酯防腐涂料将会发挥更大的作用,为人类的生产和生活带来更多的便利和安全。

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

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。

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文[优秀范文5篇]

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文[优秀范文5篇]

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文[优秀范文5篇]第一篇:浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文随着人们环保、能源意识的增强,特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物(VOC)含量的严格限制, 促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。

水性涂料是以水为分散介质的一类涂料,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点。

水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐磨蚀、耐溶剂性好等优点与水性涂料的低VO C含量相结合,且聚氨酯聚合物具有裁剪性,采用分子设计原理,结合新的合成和交联技术,能有效控制涂膜聚合物的组成和结构,使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料,成为发展最快的涂料品种之一。

聚氨酯水分散体涂料1.1 水性聚氨酯分散体的合成聚氨酯(PU)水分散体的制备多采用聚合物自乳化法,即在聚合物链上引入适量的亲水基团,在一定条件下自发分散形成乳液。

根据扩链反应不同,自乳化法可分为: 丙酮法、熔融分散法、预聚体分散法和酮亚胺法等,其中丙酮法和预聚体分散法较为成熟。

丙酮法的扩链反应在均相体系中进行, 易于控制,重复性好,乳液质量高,适应性强。

但需回收丙酮溶剂,生产效率低、能耗大。

预聚体分散法的扩链反应在非均相体系中进行,无需使用大量的有机溶剂,可制备有支化度的聚氨酯乳液。

近年来聚氨酯水分散体的研究热点有:(1)以脂肪族异氰酸酯单体为原料,采用预聚物混合工艺,研究软段多元醇的分子量、亲水离子含量和聚氨酯预聚物分子量等对聚氨酯分散体的粒子结构、形态、稳定性和涂膜物理力学性能等的影响,在宏观物性上探讨聚氨酯水分散体的结构与性能的关系,在产品开发与应用方面作了大量工作;(2)系统研究扩链剂种类、扩链工艺、中和度、介质介电常数等对分散体形态和结构影响,研究分散体的流体力学行为,并采用热分析技术,研究分散体涂膜的降解动力学;(3)相继出现了采用软段离子化和离子化扩链剂等合成分散体的新方法,如魏欣[4 ]等采用含叔胺基聚醚合成系列聚氨酯离聚物, Wei等采用离子化的聚氧乙烯化胺(N PEO)制备以N PEO为内乳化剂的聚氨酯水分散体。

水性双组分聚氨酯涂料的研制及性能研究

水性双组分聚氨酯涂料的研制及性能研究
o uo i e mo o r mo ta a -S 02a u n t o ri s o o o ie l t x fl r n e tg t d, ff rn n me s a un nd n no i mo nto he pr pe te fc mp st a e ms we e i v si a e l i r s ec i e y e p tv l .The wa e o t c ng e a t rr s s a e o he fl i c e s d wih t nc ea e o uo i — t r c n a ta l nd wa e e i t nc ft im n r a e t he i r s ff rne l c n a n ng mon me s o t ii o r .M o e v r he i o po a i n o n —Si ul e d t urh ri r o e ,t nc r r to fna o 02wo d l a o a f t e mpr v me to h t r o e n ft e wa e
b o r rt nfr if rd se t so y F I ) n y a cl h c t r g DL . utemoe teefcs yF ui r s m r e p cr c p ( T R a dd n mi i t at i ( S) F r r r , h f t e a o na o g s en h e
[ 收稿 日期 ] 0 2 0 — 1 2 1— 6 1
Pr pa a i n ofN an - O 2Fl e r to o Si / uor na e l c y a eC om po ieL a e i t d Po ya r l t st t x

双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究摘要:本文以聚氨酯为前驱体,通过两步法合成了双组份水性聚氨酯胶粘剂。

在制备过程中,分别以多元醇和异氰酸酯作为原料,通过反应制得异氰酸酯预聚胶。

然后通过水解反应将异氰酸酯预聚胶转化为水性聚氨酯胶粘剂。

通过对制备过程的优化,得到了一种具有优良性能的双组份水性聚氨酯胶粘剂。

关键词:双组份水性聚氨酯胶粘剂;制备;性能研究1. 引言胶粘剂作为一种重要的材料,在工业生产中占据着重要的地位。

传统的胶粘剂主要是有机溶剂型,随着环境保护意识的提高,水性胶粘剂成为了研究的热点。

而聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能和广泛的应用领域,受到了广泛的关注。

本研究旨在通过制备双组份水性聚氨酯胶粘剂,并对其性能进行研究,为聚氨酯胶粘剂的研究提供参考。

2. 实验方法2.1 材料准备本实验所需材料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、聚乙二醇等。

2.2 制备过程制备双组份水性聚氨酯胶粘剂的具体步骤如下:(1) 以聚醚多元醇为主要原料,加入适量的溶剂中进行预聚合反应,得到异氰酸酯预聚合物。

(2) 将异氰酸酯预聚合物加入水中进行水解反应,生成水性聚氨酯胶粘剂。

3. 结果与讨论3.1 制备工艺条件的优化通过对制备过程中的反应时间、反应温度等参数进行调整和优化,最终得到了一种制备过程简单、工艺条件温和的双组份水性聚氨酯胶粘剂。

3.2 聚氨酯胶粘剂性能研究对制备得到的水性聚氨酯胶粘剂进行了性能研究,包括黏度、固含量、拉伸强度、剪切强度等指标。

结果表明,制备得到的水性聚氨酯胶粘剂具有良好的流动性和粘合性能,可应用于各个领域的粘接工艺。

4. 结论本研究通过两步法成功合成了双组份水性聚氨酯胶粘剂,并对其性能进行了研究。

制备过程简单,工艺条件温和,制备得到的胶粘剂具有良好的流动性和粘合性能。

通过进一步的研究和优化,这种胶粘剂有望在工业生产中得到广泛应用。

本研究成功合成了一种制备过程简单、工艺条件温和的双组份水性聚氨酯胶粘剂。

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水性双组分聚氨酯涂料的研制和发展水性双组分聚氨酯涂料的研制发展摘要随着环境法规对涂料的挥发性有机化合物(VOC)含量的限制,高性能与低VOC 含量相结合的双组分水性聚氨酯涂料成为涂料工业发展的趋势。

采用三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体多元醇,与多异氰酸酯固化剂组成双组分水性聚氨酯涂料。

研究发现双组分涂膜的机械性能和外观是由合成的水性聚氨酯多元醇的扩链剂(TMP)含量、中和度、中和工艺和双组分涂料的配比等决定的。

当扩链剂含量为2%~4%,中和度为100%,NCO: OH=1.0~1.2时所得双组分水性聚氨酯涂膜外观好、快干、硬度高和施工方便。

本文综述了水性双组分聚氨酯涂料的合成、组成、性能和应用研究新进展。

讨论了副反应对水性双组分聚氨酯涂料成膜、活化期及涂膜外观等的影响,并指出水性聚氨酯涂料的发展趋势。

关键词:水性聚氨酯涂料;活化期;双组分;应用水性聚氨酯分散体;双组分;涂料中图分类号:TQ630.1; TQ630.495; O623.734文献标识码双组分聚氨酯涂料具有优良的机械性能(涂膜硬度高、附着力强、耐磨性高等),良好的耐化学品性、耐候性和低温成膜性能,广泛应用于工业防护、木器家具和汽车涂饰等方面。

随着各国环保法规的健全和人们环保意识的增强,传统溶剂型聚氨酯涂料中的挥发性有机化合物(VOC)的排放量受到愈来愈严格的限制。

开发低污染、高性能、多功能的环保型水性涂料成为涂料技术发展的主要方向[1]。

水性双组分聚氨酯涂料将溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC排放相结合,成为涂料工业研究的热点[2]。

水性双组分聚氨酯涂料是由含NCO基的低粘度多异氰酸酯固化剂(甲组分)和含OH基的水性多元醇(乙组分)组成,其涂膜性能主要由乙组分羟基树脂的组成和结构决定的。

与溶剂型双组分聚氨酯涂料不同,水性双组分聚氨酯涂料的乙组分必须具有良好的分散性能,能以尽量低的剪切能耗将甲组分很好的分散在水中。

通常乙组分采用丙烯酸乳液多元醇,其主要缺点是对固化剂的分散能力差,施工时限短,涂膜外观差[3];采用丙烯酸分散体多元醇,存在粘度高、固体含量低和涂膜干燥速度较慢等缺点。

目前水性聚氨酯分散体多为线性树脂,它与固化剂配制的涂料干燥速度慢,硬度低。

然而自乳化水性交联型聚氨酯分散体多元醇具有较好的分散功能,与固化剂的相容性好,可通过调整氨基甲酸酯键的含量和交联结构来调整涂膜性能,得到具有优异的物理机械性能和耐化学性能的涂膜。

本文合成了具有交联结构的聚氨酯分散体多元醇,用以配制性能优异的水性双组分聚氨酯涂料。

1水性多元醇体系与溶剂型双组分聚氨酯涂料相比,水性双组分聚氨酯涂料的多元醇必须就有良好的分散性,即以尽量低的剪切能耗将憎水的多异氰酸酯固化剂很好的分散在水中。

最早采用的多元醇为乳液型多元醇(粒径为0.08~0.5µm),一般为通过乳液聚合合成的具有多种结构的丙烯酸乳液多元醇,其主要特点为[4]:聚合物分子量大,配制双组分涂料所需的多异氰酸酯用量小、成本低。

Feng等人[3]采用统计方法优选了羟基丙烯酸乳液的羟基含量、乳液粒径、聚合物的玻璃化温度等配方参数,获得性能优异的水性双组分聚氨酯木器涂料。

乳液多元醇对多异氰酸酯固化剂的分散性较差,涂膜外观较差,活化期较短。

为了改善性能,提高乳液的分散性,常采用较高的乳液聚合温度,提高引发剂和链转移剂的浓度,降低聚合物相对分子质量和乳液粒径等,只是聚合温度受水的沸点所限,较高浓度的引发剂和链转移剂会影响聚合物性能(如出现单体转化率低、毒性和颜色深等缺陷)。

此外,有亲水单体参与的乳液聚合,亲水组分会发生迁移,使得合成的聚合物结构分布不均匀,特别是羟基官能度分布较宽,会缩短双组分涂料的活化期。

因此,采用乳液型多元醇配制的双组分聚氨酯涂膜的外观和性能不理想,即使采用改性的亲水多异氰酸酯固化剂,或采用高剪切力混合设备,要得到性能优异的涂膜仍有困难。

为了改善多元醇的分散性,提高水性双组分聚氨酯涂料的性能,目前研究较多的是采用分散体型多元醇(粒径小于0.08μm),也称第二代水性羟基树脂[5]。

该多元醇首先在有机溶剂中合成分子结构中含有亲水离子或非离子链段的树脂,然后将树脂熔体或溶液分散在水中得到。

其有点为乳液粒径小,聚合物结构和相对分子质量及其分布较易控制,涂膜外观好等;缺点是聚合物分散到水中后,有机溶剂必须脱除,增加合成成本;另外,聚合物在水中的分散过程往往发生相转移,体系粘度会急剧增大,形成高粘度低固含量的分散体,降低施工固体分,不利于双组分体系的物理成膜;亲水离子或链段的存在会降低双组分涂膜的耐水性和耐溶剂性等。

根据化学结构将分散体多元醇和杂合多元醇等。

其中,丙烯酸多元醇分散体具有较低的分子量,较高的羟基官能度,涂膜交联密度高,且具有良好的耐溶性、耐化学品性和耐候性。

与丙烯酸乳液多元醇相比,丙烯酸分散体多元醇配制的涂料流变性好,涂抹光泽度高,但干燥速度慢。

聚酯多元醇分散体配制的双组分涂料具有良好的流动性,涂抹光泽度较高,对颜料的湿润性好,特别适用于配制高光泽色漆。

但聚酯多元醇的酯键易水解,聚合物链易断裂而影响涂膜性能。

将丙烯酸聚合物接枝到聚酯分子链上制备聚酯-丙烯酸杂合分散体多元醇,可以提高聚酯链的耐水解性。

该多元醇配制的双组分涂料将聚酯的软链段和丙烯酸树脂的硬链段结合在一起,有利于制备硬度高和柔韧性好的涂膜。

聚氨酯多元醇分散体配制的双组分涂料具有良好的综合性能,涂膜外观好,具有优异的物理机械性、耐化学品性能和耐磨性,以及良好的颜料湿润性,可通过调整氨基甲酸酯键的浓度来确定涂膜性能[6]。

因此,聚氨酯多元醇分散体是理想的双组分聚氨酯涂料的羟基组分。

2多异氰酸酯体系异氰酸酯单体的选择是决定涂膜性能的因素,脂肪族异氰酸酯单体,如1,6-己二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成的固化剂涂膜外观好,干燥速度和活化期具有良好的平衡性。

HDI具有长的亚甲基链,其固化剂粘度较低,容易被多元醇分散,涂膜易流平,外观好,具有较好的柔韧性和耐刮性。

IPDI固化剂具有脂肪族环状结构,其涂膜干燥速度快,硬度高,具有较好的耐化学品性和耐磨性。

但IPDI固化剂粘度较高,不易被多元醇分散,其涂膜的流平性和光泽不及HDI固化剂。

异氰酸酯的二聚体和三聚体是聚氨酯涂料常用的固化剂,环状的三聚体具有稳定的六元环结构及较高的官能度,粘度较低,易于分散,因此涂膜性能较好;而缩二脲由于粘度高,不易分散,较少直接用于水性双组分聚氨酯涂料。

为了提高多异氰酸酯固化剂在水中的分散性,常采用亲水基团对其进行改性,适合的亲水组分有离子型或非离子型或二者拼用,这些亲水组分与多异氰酸酯具有良好的相容性,作为内乳化剂有助于固化剂分散在水相中,降低混合剪切能耗。

其缺点在于亲水改性消耗了固化剂的部分NCO基,降低了固化剂的官能度。

新一代改性的亲水固化剂必须降低亲水改性剂的含量,提高固化剂的NCO基官能度,增强固化剂在水中的分散性。

还可采用叔异氰酸酯固化剂[7],如偏四甲基苯基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物,其主要特点为:固化剂的NCO基为叔碳原子上的NCO基,其反应活性较低,与水反应的速度非常慢。

因此用该固化剂配制的双组分涂料,NCO基与水发生副反应的程度非常小,可制备无气泡涂膜,但其玻璃化程度高,需玻璃化温度较低和乳化能力较强的多元醇与其配制双组分涂料。

3水性双组分聚氨酯涂料的成膜水性双组分聚氨酯涂料的成膜过程不同于溶剂型体系,成膜初期为物理干燥过程,随着水分的蒸发,分散或乳液粒子凝聚,聚合物链相互扩散和反应。

主要影响因素有[8]:首先,乳液粒子相互接触前的水分蒸发量,蒸发量越大,物理成膜时间越长。

水分蒸发量有涂料的施工固含量决定;其次,环境温度和适度影响水分的蒸发速率;第三,多元醇和固化剂的粘弹性影响粒子的凝聚过程,粘弹性由聚合物的玻璃化温度、极性、分子量和溶剂或增塑剂含量决定;最后,聚合物粒子之间的排斥力起稳定粒子的作用,乳液粒子相互接触,必须克服粒子之间的排斥力。

Brown提出涂膜形成的条件为水分产生的毛细管力克服乳液粒子变形产生的张力,用G<35 γ/R来表示。

其中G为聚合物粒子的剪切模量,γ为空气-水的界面张力,R为粒子半径。

玻璃化温度较高、分子量较大的聚合物乳液具有较高的剪切模量和较差的凝聚性,其物理成膜性能差;小粒径乳液有利于凝聚状况必须蒸发较多的水分,影响物理成膜过程。

对于高玻璃化温度和大分子量的聚合物,要想得到良好的涂膜,必须对粒子表面进行改性,使乳液具有高固含量和低粘度,提高空气-水的界面张力,有利于改善涂膜形成的条件。

化学干燥的过程比较复杂,涉及到固化剂的NCO基与多元醇的羟基、水和稳定的聚合物粒子的羧基等基团间的反应,反应速度取决于施工环境的温度、湿度、反应体系中催化剂含量的集团和反应活性等,具体反应如下:‖—NCO+—OH—NH—C—O——NCO+H2O—NH2+CO2↑‖—NH2+—NCO—NH—C—NH—(快)‖O—COOH+——C—NH—+CO2↑(慢)水性双组分聚氨酯涂料主、副反应极其影响参数,决定双组分体系的活化期、施工、应用、成膜和干燥过程。

以丙烯酸分散体多元醇体系为例,体系总含有胺中和剂和羟基功能化的共溶剂,主反应为多元醇与固化剂反应形成聚氨酯网络及诶够,副反应包括固化剂与共溶剂和中和剂的羟基、氨基、多元醇的羧基及水的反应。

固化剂与水的副反应生成胺和二氧化碳,胺立即与NCO基团反应形成脲,随着水分的蒸发和涂膜的形成,二氧化碳会溶解在涂膜中或者以气体的形式释放。

多元醇的羧基与NCO基团反应生成酰胺,但反应速度娇小;胺中和剂脱离涂膜后,羧基可能和羟基反应,该反应极大的消除了涂料体系的亲水性,改善涂膜的耐水性。

为了补充副反应消耗的NCO基团,采用过量的多亿清算固化剂,使涂膜含有大量的氨基甲酸酯,少量的脲键和酰胺结构等。

研究发现[7],在活化期内,NCO基团含量就爱年各地20%,同时伴随着PH的降低,因此,水性双组分聚氨酯涂料的活化期取决于固化剂的NCO基团浓度的降低速率和上祖坟聚合物的结构。

双组分涂料施工后,室温下水分的蒸发相对较快,30min内在涂抹中的水分含量下降到2%~3%,最终的平衡水含量为1%左右[9]。

涂膜中的NCO浓度降低速率较慢,只有6%的NCO基团参与了反应,2h后参与反应的NCO基团增大到90%,完全反映需要几天,环境湿度和温度对干燥过程有重要作用,室温固化过程约有60%的NCO基团与水反应形成脲,而130℃干燥30min与水反应的NCO基团含量降低到10%。

随着固化温度升高,生成氨基甲酸酯的含量越多,同时高温下NCO基团与羧基反应形成酰胺,有利于改善涂膜性能。

因此应该根据应用领域和涂膜性能要求选择固化条件。

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