拜耳水性分散体资料

Hexamethylene Diisocyanate
Prepolymer Mixing Methods 预聚物混合法
2n HO
CH3
OH + n HOCH2C CH2OH + 4n OCN R NCO CO2 H
O
O
O
CH3 O
O
O
OCN R NHCO OCNH R NHCO CH2C CH2OCNH R NHCO OCNH R NCO
反应速率：胺 > 醇/水 > 酸 Reaction rates: amine > alcohol / water > acid
Components of a PUD 成份
• Isocyanates 异氰酸脂 • Polyols and glycols 多醇 • Amine chain extenders 氨基链增长剂 • Hydrophilic groups 亲水基团 • Neutralizers 中和剂
2) R NCO + R' NH2
O
R'NH C NH R Isocyanate + amine
3) R NCO + H2O
O R'NH C OH
R NH2 + CO2 Isocyanate + water
4) R NCO + R" COOH
OO RNH C O C OR"
O
RNH C R" + CO2 Isocyanate + acid
Acetone Method 丙酮法
n HO OH + 2 n OCN R NCO
O OCN R NHCO
O OCNH R NCO
Acetone H2NR'NHR'SO3 Na
O
O
O
O
OCHN R NHC NHR' NCHN R NHCO
R'SO 3Na
Water
O
O
OCNH R NHCO
Dispersion of Polyurethane-Urea in Water/Solvent Acetone Removal
Diisocyanates Commonly Used in PUDs PUD中常用的异氰酸脂
OCN OCN
OCN
IPDI -
NCO
Isophorone Diisocyanate
Desmodur W NCO 4,4’-Dicyclohexylmethane Diisocyanate
HDI -
NCO
– 完全反应的聚氨酯聚合物分散在水相中； – 不含活性的-OH基和-NCO基； – 成膜机理不是由于-OH基和-NCO基的反应固化，而是由
于水和助溶剂的挥发，聚合物微粒聚结成膜。
水介质中的离散颗粒 Discrete Particles in Aqueous Media
基片上颗粒沉积 Deposition of Particles on Substrate
Overview of Bayer Waterborne Technology - PUD/2K H2O
水性聚氨酯体系
Waterborne PU Systems
• 聚氨酯分散体PUD（Bayhydrol®）
– 多应用于单组分体系
– 特殊情况下也应用于类双组分体系
– 可与丙稀酸乳液拼用
• 水性聚氨酯多羟基化合物（Bayhydrol®）
联结成连续的膜 Coalescence into Continuous Film
Coalescence 聚合物微粒聚结成膜
Dispersion Concentration Coalescence Maturation
聚氨酯分散体化学中重要的反应
1) R NCO + R'OH
O
R'O C NH R Isocyanate + alcohol
Aqueous Dispersion of Polyurethane-Urea
Acetone Process 丙酮工艺
• Use acetone as a solvent for polymerization
利用丙酮为聚合反应溶剂来 – Buildup prepolymer 生成预聚物 – Chain extend 增链 – Add in neutralizing agent 加入中和剂
O
O
O
OCNH R NH C O CH2C CH2OCNH R NHCNH R' NHCNH R NHCO
CO2HNR3 Aqueous Dispersion of Polyurethane-Urea
预聚物混合法
• Advantages 优点
– Easiest process to perform 容易操作的程序 – Broad range of chemistries accessible 可容广范围的化学反应
• Disadvantages 缺点
– High viscosity of prepolymer requires co-solvent 高粘的预聚 物需用溶剂
– Use of aromatic di-isocyanates 不可用芳香族的异氰酸脂 – Limit on neutralizing amines 中和用的氨基试剂有限 – Reproducibility 重复性差
CO2 H NR3
O
O
O
CH3 O
O
O
OCN R NHCO OCNH R NHCO CH2C CH2OCNH R NHCO Hydrophilic Isocyanate Terminated Prepolymer CO2 HNR3
OCNH R NCO
1. Water
2. H2N R' NH2
O
O
CH3 O
• Disperse in water 分散于水中 • Distill off acetone 将丙酮蒸出
• Allows for development of products with controlled architecture 允许开发预定分子结构的产品
• Products can be made with no solvent 产品内无溶剂
– -OH Functional 羟基
– 应用于双组分体系
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• 水溶性聚异氰酸酯（Bayhydur®）
– 含-NCO端基 – 改性后可在水中分散 – 应用于双组分体系
水性双组份聚氨酯涂料 Bayhydur®/Bayhydrol®
聚氨酯分散体PUD
• 聚氨酯分散体PUD - Polyurethane Dispersion