十種常用水性聚氨酯涂料配方大揭密

1、十種常用水性聚氨酯涂料配方大揭密kk8007 2009-09-02 16:53 |只看樓主 1# 字體大小: t T舉報(bào) |水性聚氨酯涂料是目前市場(chǎng)需求量較大的產(chǎn)品之一, 它適用于熱敏溫度低于(60 80) 常溫交聯(lián)固化的高、中檔木器(家具等), 高檔建筑裝飾、高級(jí)汽車(chē)、飛機(jī)及航天器材等的中涂和表面涂裝。 產(chǎn)品配方：、改性三聚體交聯(lián)劑產(chǎn)品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等異氰酸酯制造。其芳香族NCO 反應(yīng)溫度在(120150) ，脂肪族NCO 反應(yīng)溫度在(150200) 。它的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)黃變, 水白透明, 較適用于羧酸型等水性聚氨酯的常溫交聯(lián)劑。為增強(qiáng)綜合性能, 需采用兩個(gè)NC

2、O 基團(tuán)活性不同的二異氰酸酯,并要將反應(yīng)中產(chǎn)生的端NCO 用多元醇- 羧酸反應(yīng)掉, 以利于胺中和及產(chǎn)物的水溶性。由于其熔點(diǎn)高,反應(yīng)需分階段在有機(jī)溶劑中進(jìn)行, 有機(jī)膦催化劑及120 以上溫度, 異氰酸酯可發(fā)生自縮聚反應(yīng),生成三聚體化合物。其催化劑中戊雜環(huán)膦化氫是最有效的, 反應(yīng)溫度低, 收率可達(dá)90 % , 再用三聚催化法促進(jìn)反應(yīng)完全, 并對(duì)殘基進(jìn)行封閉。產(chǎn)品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物質(zhì)的量比) 為6：1：1.43。工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液制備, 按配方將新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜攪拌,升溫至80 , 完成溶解后, 升溫至148 回流脫水至透明后, 過(guò)

3、濾出料備用。亞胺預(yù)聚體的制備: 按配方將二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜, 升溫至148 回流脫水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降溫至120 , 通入氮?dú)? 將TD I 、IPDI 加入單體滴加釜, 在2 . 5h 內(nèi)完成滴加后, 升溫至130 反應(yīng)1h , 將10 % 戊雜環(huán)膦化氫液加入滴加釜, 開(kāi)始緩慢滴加, 不斷觀(guān)察物料反應(yīng)情況, 防止爆聚, 滴完在130 反應(yīng)2h 、140 1h 、145 30min , 降溫至70 , 將多元醇- 羧酸液加入滴加釜開(kāi)始滴加,滴完在70 反應(yīng)(23) h , 檢測(cè)NCO 轉(zhuǎn)化率達(dá)96 % , 加入10 % 醋酸鋰液, 此時(shí)有兩種工藝: 一是降溫至25 ,

4、 靜置7d ; 二是升溫至(8090) 反應(yīng)(23) h , 測(cè)游離TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 對(duì)甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升溫至85 反應(yīng)20min , 抽真空脫出2/3量的有機(jī)溶劑, 再加入親水溶劑調(diào)節(jié)固含量為50 % , 降溫至50 加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值至8.5 , 升溫到60 反應(yīng)至透明, 降溫到40 出料.、改性HDI 縮二脲交聯(lián)劑產(chǎn)品配方： NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理論NCO 含量= 15.9 % , 采用分階段聚合反應(yīng)、中和法。工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液的制備, 按配方將新戊

5、二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜, 升溫至80 溶解均勻, 再升溫至148 回流脫水至透明無(wú)水后, 降溫至40 出料備用。HDI 預(yù)聚體制備: 按配方將己二異氰酸酯、二甲苯加入反應(yīng)釜, 通入氮?dú)? 升溫至65 , 加入10 % 磷酸(甲苯) 液攪勻, 將去離子水加入滴加釜開(kāi)始滴加, 反應(yīng)自放熱, 控制自升溫在80 以下, 完成滴加后, 升溫至90 反應(yīng)1h 、120 2h 、130 1h , 降溫至70 , 再將多元醇- 羧酸液進(jìn)入滴加釜開(kāi)始滴加,滴完后在70 反應(yīng)(2 3) h 、80 1h , 測(cè)游離HDI0.2 % , 抽真空脫出有機(jī)溶劑,加入親水溶劑, 調(diào)節(jié)固含量

6、50 % , 降溫至50 加入50 % 三乙胺水溶液, 調(diào)p H 值8.4 , 升溫到60反應(yīng)至透明, 降溫到40 過(guò)濾出料。 、 改性TD I 三聚體交聯(lián)劑產(chǎn)品配方/pNCO：OH ( 物質(zhì)的量比) 為6：1, 采用三聚催化反應(yīng)、終止反應(yīng)、殘基封閉法及分階段反應(yīng)。工藝步驟: 多元醇- 羧酸液的制備, 按配方將三羥甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DM - PA、醋酸丁酯、二甲苯加入反應(yīng)釜攪拌, 升溫至80 溶解均勻, 再將其升溫至148 回流脫水至透明, 降溫到40 過(guò)濾出料備用。三聚體制備: 按配方將二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜攪拌、升溫至148 回流脫完水后, 降溫至120 ，加入10 %磷酸

7、鋰液攪勻, 通氮?dú)? 將TDI 加入單體滴加釜開(kāi)始滴加, 3h 滴加完后, 保溫120 反應(yīng)2h 、130 1h, 降溫至65 , 將多元醇- 羧酸液進(jìn)入滴加釜開(kāi)始滴加, 反應(yīng)自放熱, 控溫在75 以下, 滴完, 80 保溫2h , 取樣測(cè)游離TDI0.9 % , 加入10 % 磷酸甲苯液升溫至85 反應(yīng)2h ( 或降至25 靜置7d) , 檢測(cè)游離TDI0.2 % , 加入10 % 硫酸二甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升溫至90反應(yīng)15min , 抽真空脫出有機(jī)溶劑, 加入親水溶劑調(diào)節(jié)固含量至50 % , 降溫至50 加入50 %三乙胺水溶液、N - 甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值為8 . 4

8、, 升溫到60 反應(yīng)至透明, 降溫至40 出料。、TD I/ TMP 加成、改性物交聯(lián)劑產(chǎn)品配方:NCO：OH ( 物質(zhì)的量比) 為3：1 , 采用三聚催化反應(yīng)、終止反應(yīng)、殘基封閉法。工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液的制備, 按配方將TMP 、新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、醋酸丁酯加入反應(yīng)釜攪拌升溫至80 溶解均勻, 升溫到140 回流脫水至透明, 降溫至40 , 過(guò)濾出料備用。加成物制備: 按配方將醋酸丁酯、甲苯進(jìn)入反應(yīng)釜攪拌升溫至140 回流脫水后, 降溫到60 加入TDI ,通入氮?dú)? 將多元醇- 羧酸溶液加入滴加釜開(kāi)始滴加, 反應(yīng)自放熱, 滴加要緩慢, 控溫在70 以下滴完, 加入1

9、0%磷酸甲苯液, 70 反應(yīng)(45) h 。檢測(cè)NCO 含量達(dá)13.1 % , 游離TDI在12.5 % ,加入10 % 三正丁基膦液攪勻, 升溫至85 反應(yīng)(23) h( 或降溫至25 , 靜置7d),取樣檢測(cè)游離TDI0.2 % , 加入10 % 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液升溫至90 ,反應(yīng)15min , 抽真空減壓, 脫出有機(jī)溶劑, 加入親水溶劑, 調(diào)節(jié)固含量50% , 降溫至50 加入50% 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值為8.5 , 升溫到60 反應(yīng)至透明, 降溫至40 過(guò)濾出料。、TMP 加成改性物, NCO 交聯(lián)劑產(chǎn)品配方:NCO:OH ( 物質(zhì)的量比) =

10、9:1 , 采用三聚催化、終止、殘基封閉法。工藝步驟: 參照第四的工藝步驟進(jìn)行。6、改性TD I 醇解油, NCO 交聯(lián)劑產(chǎn)品配方:油度86.4 % , K 值= 0.93 , 醇超量R = 1.17 , NCO:1OH ( 物質(zhì)的量比) = 3 含蓖麻油中羥基), 采用三聚催化、終止、殘基封閉法。工藝步驟: 按配方將TD I 、蓖麻油、新戊二醇加入反應(yīng)釜, 升溫至120 加入環(huán)烷酸鈣, 攪拌、升溫至240 ,醇解反應(yīng)(23) h , 取樣測(cè)試其透明度, 合格后降溫至180 , 加入苯偏三甲酸酐、DMPA 反應(yīng)40min ,降溫至120 加入甲苯稀釋, 升溫到134 回流脫水, 水脫盡后, 降

11、溫至60 , 開(kāi)始滴加TDI , 2h滴完, 加入10% 磷酸甲苯液攪勻, 升溫至70 反應(yīng)(34)h , 測(cè)試NCO 含量在12% 、游離TDI 在9.5 % , 加入10% 烷基膦液攪勻, 升溫至80 反應(yīng)(23)h( 或降溫至25靜放7d) , 測(cè)試游離TDI0.3% , 加入10% 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液攪勻升溫至90反應(yīng)15min , 抽真空減壓脫出全部甲苯, 加入親水溶劑, 調(diào)整固體含量為50% , 降溫至50 加入三乙胺、N -甲苯二乙醇胺, 調(diào)整p H 值為8.5 , 升溫至60 反應(yīng)到透明, 降溫至40 過(guò)濾, 出料。7、水性聚酯聚氨酯產(chǎn)品配方( 甲組分): OH

12、NCO ( 物質(zhì)的量比) = 1.5:1 , K 值= 1.02 ,醇超量R = 1.18。工藝步驟: 按配方將新戊二醇、己二酸、苯偏三甲酸酐、DMPA（二羥甲基丙酸） 加入反應(yīng)釜, 通入CO2 氣, 升溫至120 ,加入鈦酸四異丙基酯, 攪拌升溫至180 , 反應(yīng)2h 后, 每隔30min 取樣測(cè)試其酸值, 直至達(dá)到79mg KOH/ g , 羥值達(dá)到79.5 , 降溫至130 加入二甲苯, 升溫至150 回流脫水, 脫盡后, 抽真空回收二甲苯,降溫至80 加入丙酮進(jìn)行稀釋, 保溫在60 ,1.5h 滴加TDI , 滴完加入10% 磷酸( 甲苯)液攪勻, 升溫至70 反應(yīng)(45)h , 測(cè)試

13、游離TDI0.2% , 加入50% 苯酚( 甲苯)液升溫至80 反應(yīng)15min , 再升溫至90 , 蒸餾出1/2 投料量的丙酮, 70保溫備用。在另一個(gè)裝有快速攪拌的反應(yīng)釜中, 加入N- 甲苯二乙醇胺、三乙胺、乙二胺、去離子水開(kāi)動(dòng)快速攪拌, 將上述保溫在70 的物料, 緩慢加入反應(yīng)釜, 在60 進(jìn)行中和反應(yīng)透明后, 升溫至70 , 抽真空減壓, 蒸餾出余下的全部丙酮,降溫至40 , 過(guò)濾, 出料。8、水性豆油酸聚酯聚氨酯產(chǎn)品配方( 甲組分): OH NCO ( 物質(zhì)的量比) =1:1.5 , 樹(shù)脂K 值= 1.019 ,醇超量R= 1.3 、r =1.5 , 油度56%。工藝步驟: 按配方將

14、豆油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸、季戊四醇、新戊二醇加入反應(yīng)釜, 通入CO 2 氣, 升溫至120加入二月桂酸二丁基錫進(jìn)行攪拌, 升溫至220 , 反應(yīng)3h , 降溫至180 加入間苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA在180 下反應(yīng)2h 后, 每隔30min 取樣測(cè)試其酸值, 直至達(dá)到75mg KOH/g , 羥值為80 ,降溫至120 加入甲苯, 升溫至132 回流脫水, 脫盡后, 降溫至65 加入10% 苯酚甲苯液攪勻,將TDI 加入單體滴加釜, 開(kāi)始滴加,1.5h 滴完后, 升溫至70 反應(yīng)4h , 80 lh , 測(cè)試游離TDI 在0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液攪勻, 升溫至90

15、 反應(yīng)15min , 進(jìn)行真空減壓脫出2/3 的甲苯, 加入異丁醇降溫至50 , 加入三乙胺、二甲苯乙醇胺及1/3 的去離子水, 調(diào)整p H 值為8.6 ,升溫到60 反應(yīng)至透明, 抽真空脫出全部甲苯, 加入余下的去離子水, 調(diào)整固含量50% , 過(guò)濾, 出料。9、水性菜油醇酸聚氨酯產(chǎn)品配方( 甲組分): OH NCO ( 物質(zhì)的量比) =1:1.5 , 樹(shù)脂K 值=1.01 ,醇超量R= 1.314 , r= 1.499 , 油度= 55.2% , 理論NCO 含量= 228% 。工藝步驟: 按配方將菜籽( 色拉) 油、蓖麻油脂肪酸、TMP 、新戊二醇加入反應(yīng)釜, 通入CO2 氣, 升溫至1

16、20 加入環(huán)烷酸鋰攪拌, 升溫至230 反應(yīng)(2 3)h , 測(cè)試醇解透明合格后, 降溫至180 ,加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA , 在180 反應(yīng)2h 后, 每隔30min , 測(cè)試一次酸值,直至達(dá)到70mg KOH/ g 為止, 然后降溫至110 加入甲苯, 升溫至132 脫水, 將水脫盡后, 降溫至65 加入10% 磷酸( 甲苯) 液攪勻, 將TDI 加入單體滴加釜, 開(kāi)始滴加, 滴完后升溫至70 反應(yīng)(45) h ,80 1h , 測(cè)試游離TDI 達(dá)到0.2 % , 加入50% 苯酚( 甲苯) 液, 升溫至90反應(yīng)15min , 抽真空脫出1/3 的甲苯, 加入異丙醇, 降溫

17、至50 加入N - 二甲基乙醇胺、三乙胺, 及1/2 的去離子水, 調(diào)整p H 值為8.6 , 升溫到60 反應(yīng)至透明, 抽真空脫出全部甲苯, 加入余下的去離子水,調(diào)節(jié)固含量50% , 過(guò)濾, 出料。10、水性蓖麻油醇酸聚氨酯產(chǎn)品配方(甲組分): OHNCO ( 物質(zhì)的量比) =1：1.5 , 樹(shù)脂K 值=0197 , 醇超量R= 1.23, r= 1.36, 油度=5514% , 理論NCO 含量= 2.3% 。工藝步驟: 按配方將蓖麻油、甘油(95%) 、新戊二醇加入反應(yīng)釜, 通入CO2 氣, 升溫至120加入一氧化鉛攪拌, 升溫至230, 反應(yīng)(2-3) h , 測(cè)試其醇解透明合格后, 降溫至180加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA 、松香二元醇, 在180 反應(yīng)2h 后, 每隔