| 廉价、快干、低游离TDI改性聚氨酯固化剂的研制
戴红斌 1,陈士兴 2 (1.福清市联邦化工有限公司,福建福清 350300;2.福清市永成发化工 有限公司,福建福清 350301) 摘要:使用合成的短油度低羟基水白色醇酸树脂 和初步三聚体制造成的 TDI,并加入特殊的催化剂 和苯甲酰氯阻聚剂等助剂,制备了廉价、快干、低 游离 TDI 改性聚氨酯固化剂,其干速、抗泛黄性和 储存稳定性优于其他改性 PU 固化剂,适用于工业 化生产和应用。 关键词:醇酸树脂;改性;廉价;快干;低游离; 固化剂;储存稳定;聚氨酯漆。 0 引言 由三羟甲基丙烷(TMP)和甲苯二异氰酸酯(TDI)加成反 应的加成物与含羟基的树脂,在常温或低温交联固化成膜,所得涂膜具有高光泽、高硬度、耐水、耐油、耐溶剂 及耐酸碱等优点,它赋予漆膜多种优异的性能,可广泛用 于双组分聚氨酯涂料及胶粘剂,但是目前国内该产品的游离TDI含量高,配制的涂料在施工过程中对人体伤害很大,环境污染严重,而且成本较高,许多单位都为了降低成本等陆续推出了一些改性产品,但是干速、游离 TDI含量、成本等都达不到预期目的。 本文开发了一种快干、廉价、低游离 TDI 改性聚氨酯 固化剂的新方法,制成品用于配制聚氨酯漆,其性能优于 其他改性 PU 固化剂,且价格低廉,利润空间大。 1 实验部分 1.1 低羟基组分原材料 乙二醇:工业品,国产;甘油:工业品,国产;月桂 酸:工业品,马来西亚;苯甲酸:工业品,国产;苯酐: 工业品,国产;抗氧化剂:工业品,国产;磷酸-乙酸丁 酯液:试剂级;回流二甲苯与兑稀甲苯:均为工业品。 1.2 生产工艺 (1) 将月桂酸、甘油、乙二醇、苯酐、苯甲酸、抗氧 化剂及回流二甲苯全部投入反应釜内,通入少量二氧化 碳,开动搅拌,逐渐升温。 (2) 升温到 180 ℃时,应保持回流反应 1 h,然后逐 渐升温到 200~220 ℃,保持反应抽样树脂检验酸值 5 mgKOH/g 以下为反应终点。 (3) 终点到达时,立即停止加热,冷却后将树脂送入 事先已加入甲苯的稀释罐中,稀释成 50%含量的树脂液, 再加入磷酸-乙酸丁酯液搅匀备用。 1.3 预聚物组分原材料 80/20 甲苯二异氰酸酯(TDI 含量 98%以上),进口;低 羟基组分,自制;三聚体催化剂,进口;三聚体终止剂, 进口;抗氧化剂,进口;除水剂,进口;降低游离 TDI 含 量催化剂,进口;降低游离 TDI 终止剂,进口;丁酯(氨酯 级),国产;乙酯(氨酯级),国产。 1.4 生产工艺 (1) 将丁酯、乙酯、除水剂投入反应釜内搅拌 30 min 进行除水反应,投入 TDI 和三聚体催化剂并通入少量二氧 化碳,逐渐加热升温。 (2) 升温到 75 ℃时约保温 2 h,测 NCO%达到预期值后 降温到 50 ℃,投入自制羟基组分,逐步升温到 75 ℃保 温 2 h 左右,测 NCO%达到预期值后加入三聚体终止剂搅拌 均匀约 30 min。 (3) 温度降到 60 ℃加入降低游离 TDI 含量催化剂,保 温 3~4 h,在测得的游离 TDI 含量达到要求后,加入降低 游离 TDI 终止剂,搅拌 30 min,过滤,包装,即为成品。 1.5 性能指标 所得的聚氨酯(PU)固化剂的性能检测结果见表 1。
1.6 配漆实例 (1) 配制 PU 亮光漆 按漆组分:40%固化剂:PU 稀释剂=1:1:1 配制 PU 亮光 漆,其中漆组分配比见表 2。
(2) 配制 PU 亚光漆 按漆组分:40%固化剂:PU 稀释剂=1:0.5:1 配制 PU 亚光 漆,其中漆组分配比见表 3。
(3) 配制 PU 透明底漆 按漆组分:40%固化剂:PU 稀释剂=1:0.5:1 配制 PU 透明 底漆,其中漆组分配比见表 4。
1.7 漆膜性能检测结果 配制 PU 漆的漆膜性能检测结果见表 5,原 PU 固化剂 和改性固化剂贮存稳定性比较见表 6。
2 结语 通过以上配漆等试验结果性能对比,改性的 PU 固化 剂性能在干性、抗泛黄性和贮存稳定性方面都优于原 PU 固化剂,所以此改性的 PU 固化剂适宜工业化生产和应用。 |







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