氨基漆與聚氨酯漆的制備方法

氨基漆與聚氨酯漆輕化工程系氨基樹脂一、氨基樹脂的品種（1）脲醛樹脂（2）三聚氰胺甲醛樹脂（3）苯鳥糞胺甲醛樹脂（4）共縮聚樹脂

氨基樹脂二、氨基樹脂生產的原料1、三聚氰胺：三聚氰胺也稱三聚氰酰胺2、尿素：尿素也稱碳酸二酰胺3、甲醛4、丁醇氨基樹脂三、氨基樹脂的制備方法1.涂料用丁醇醚化脲醛樹脂(1)脲醛樹脂的制備原理(2)脲醛樹脂的性能(3)涂料用脲醛樹脂的生產配方脲醛樹脂的制備原理氨基樹脂2.涂料用脲醛樹脂的生產工藝將甲醛投入反應釜，用10％NaOH溶液調整pH至8。在攪拌下，加入尿素。微熱至尿素全部溶解透明。加入丁醇(1)，用10％NaOH溶液調整pH至7.5—8。升溫，在230分鐘內達到同流。用10％NaOH調整pH至7.5—8.回流反應30分鐘，測游離甲醛含量達到6.5％以下時為終點。若大于此范圍，可適當延長反應時間，并保持pH值不低于7.冷卻至90℃，加入苯酐和二甲苯(1)溶解后測pH值應為5—6.減壓回流脫水；當脫水量達到150—160份時，加入丁醇(2)和二甲苯(2)，繼續(xù)脫水。到水分基本脫盡。氨基樹脂3.涂料用三聚氰胺樹脂

1)、涂料用三聚氰胺樹脂的制備原理氨基樹脂2．丁醇醚化三聚氰胺樹脂的配方，操作方法和質量要求a．將甲醛、丁醇(1)、二甲苯投入反應釜，在攪拌下加入碳酸鎂，慢慢加入三聚氰胺．攪拌均勻，開蒸氣升溫，升至80℃，取樣觀察，樹脂溶液應清澈透明，pH值在6.5—7左右，繼續(xù)升溫到90～92℃，回流反應。b．在90—92℃回流反應1.5小時，關攪拌，停蒸氣，靜置分層。靜置1～2小時，盡量分凈下層廢水。c．在攪拌下，升溫常壓脫水并使丁醇回流(后期可在減壓下進行)，記錄出水量，隨水分的分離，溫度逐步上升，當溫度達到104℃左右，對高醚化度的加入丁醇(2)，取樣測樹脂容忍度和黏度；符合要求后可冷卻過濾。氨基樹脂的合成

1、氨基樹脂生產工藝流程討論2、典型配方和工藝分析1）三聚氰胺與甲醛的摩爾比以及甲醛的質量

2）催化劑的選擇1、堿性催化劑氫氧化鈉、氨水、碳酸鎂2、酸性催化劑我國普遍采用鄰苯二甲酸酐。3）醇的種類及用量對樹脂性能的影響1、氨基樹脂生產工藝流程討論氨基樹脂的合成2、工藝操作條件(一)反應溫度和時間對生成樹脂性能的影響

羥甲基化反應：60~C以下，三聚氰胺不能全部溶于甲醛，反應緩慢；60℃以上，三聚氰胺逐步溶于甲醛中，反應迅速。反應時間延長，可增加羥甲基數(shù)，但生成的羥甲基發(fā)生縮聚作用，使分子量增火，羥甲基減少，影響丁醇醚化。制成的樹脂粘度大，質量不穩(wěn)定。(二)樹脂的后處理親水性的低分子物質存在，在貯存過程中容易從樹脂中析出，使樹脂發(fā)灰，影響外觀、細度和制漆的穩(wěn)定性。為了改善產品質量，可以增加一道后處理水洗工序來除去低分子親水物質。樹脂中的低分子產物，三聚氰胺中的雜質(如羥基取代三聚氰胺所形成的樹脂)等，都能溶解在熱水中而被分出，然后再經過蒸餾脫去殘余的水。通過水洗的樹脂，貯存穩(wěn)定性雖有提高，但丁醇損耗量大，若無特殊需要，一般不必經過后處理。氨基樹脂的合成3、異丁醇醚化三聚氰胺樹脂的配方、操作工藝操作：將甲醛、異丁醇、三聚氰胺、碳酸鎂投入反應釜中，升溫到90～92℃，回流反應3小時。②冷卻，加入苯二甲酸酐，待苯二甲酸酐全部溶解，測pH值應在4.4～4.8，升溫，繼續(xù)回流2小時，加入二甲苯，靜置分水。分去下層水后，攪拌升溫度，常壓或減壓脫水。隨水分的除去，溫度逐步升高，當溫度達到100~C以上，水分基本脫盡時，取樣測定對200號溶劑汽油的容忍度，至達到要求為終點，蒸出過時異丁醇，調整樹脂黏度到要求，冷卻、過濾。氨基樹脂的固化方法固化反應是指：氨基樹脂漆中醇酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂中含有羥基、羧基、酰氨基，這些基團與氨基樹脂在加熱的條件下進行共縮聚反應。1、固化方式1.使用反應性高的基體樹脂

2．利用酸性催化劑

3．使用反應性高的氨基樹脂4．采用遠紅外干燥促進劑氨基樹脂漆的制備配方原料組成（%）金紅石型鈦白粉2544%油度豆油醇酸樹脂（50%）56.5高醚化度三聚氰胺樹脂（60%）12.41%甲基硅油溶液0.3丁醇3二甲苯2.8聚氨酯樹脂漆

一、聚氨酯漆的分類1、氨酯油（氧固化，單組分）2、封閉型多異氰酸酯/含羥基樹脂（烘干型，單組分）3、預聚物潮氣固化型（單組分）4、多異氰酸酯/含羥基樹脂（雙組分）5、預聚物催化固化型（雙組分）6、聚氨酯瀝青7、聚氨酯彈性涂料。

氨酯油，氨酯油是先將干性油與多元醇進行酯化，再與二異氰酸酯反應，以油脂中的不飽各雙鍵在空氣中干燥的涂料。

封閉型聚氨酯涂料，是用苯酚封閉異氰酸酯加成物或預聚物，再和聚酯等合適的羥基組分等配制而成的單組分涂料。受熱時封閉異氰酸酯組分解封，釋放出苯酚。剩下的加成物或預聚物和羥基組分反應而固化成膜。

雙組分聚氨酯分為甲乙兩個組分，分別貯存。甲組分含有異氰酸酯基（-NCO），乙組分一般是含有羥基（-OH）的聚酯、聚醚、丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂，使用前將甲乙兩個組分混合涂布，使異氰酸酯基于羥基反應形成聚氨酯高聚物。預聚物催化固化聚氨酯漆與預聚物潮氣固化型聚氨酯漆的固化方式相似，但它干燥較慢，施工時要加催干劑。

聚氨酯瀝青漆是有煤焦瀝青于聚氨酯樹脂所組成。聚氨酯涂料固化劑的生產目前產量最大、應用最廣的羥基組分固化型（NCO/OH型）雙組分聚氨酯涂料與單組分濕固化聚氨酯涂料

1、固化劑的選擇

(1)三羥甲基丙烷(2)TDI三聚體：(3)TDI／HDI混合三聚體(4)HDI和IPDI三聚體(5)HDI縮二脲(6)IPDI加成物。雙組分聚氨酯涂料分為甲乙兩個組分，甲組分是固化劑組分，多為多異氰酸酯。

一般不直接使用揮發(fā)性的二異氰酸酯，而是使用其加成物、縮二脲或三聚體

TDI加成物：價廉、易于制備、性能全面但耐候性差、易泛黃，適于室內使用．固化速度快，但操作壽命短，可作快干木器清漆，對顏料的潤濕性差

固化快，操作壽命短，耐候性較佳，可用于清漆和磁漆脂肪族異氰酸酯，耐候性極好，特別是后者HDI三聚體比IDPI三聚體反應快，且因有長鏈，可以增進樹脂分子的柔順性．

有不泛黃、保光性好的特點，用于戶外高級涂料，但成本較高．一般縮二脲不及三聚體穩(wěn)定有不泛黃、保光性好的優(yōu)點，但反應慢、操作壽命長、價格貴．有6個反應性基團．但因空間阻礙的原因，其有效官能度數(shù)約為3．

聚氨酯涂料固化劑的生產2、固化劑的制造1）.多異氰酸酯預聚物TMP/TDI的制造2）.工藝配方

投料規(guī)格摩爾比投料量，Kg百分比三羥甲基丙烷144.679.64甲苯二異氰酸酯98%3.2189.0240.75環(huán)己酮25.405.47醋酸丁酯一級工業(yè)品108.7023.45二甲苯脫水96.0020.69純苯（脫水用）3）.操作工藝先將三羥甲基丙烷、環(huán)己酮、純苯一起投入釜中，開動攪拌，升溫到80℃停止攪拌。繼續(xù)升溫至140℃，蒸出苯水混合物，補加損失的環(huán)己酮量后，即得三羥甲基丙烷環(huán)己酮溶液。降溫備用。將甲苯二異氰酸酯和二甲苯全部投入反應釜中，再加入90%量的醋酸丁酯于反應釜中，開動攪拌，升溫到40℃，在此溫度下徐徐加入三羥甲基丙烷環(huán)己酮溶液，加料時控制反應釜內溫度，如升溫太快，可以停止加料，使反應溫度維持在40～50℃，最后全部加完后，加入剩余的10%的醋酸丁酯，升溫到75℃，在73～77℃下保溫2小時后測定其NCO含量和不揮發(fā)組分，當NCO含量為8%～9.5%，不揮發(fā)分為50%±2%時為合格，然后出釜過濾包裝。聚氨酯涂料固化劑的生產2.縮二脲多異氰酸酯制備（2）縮二脲多異氰酸酯制備工藝過程

2560g的HDI投入反應器，攪拌、升溫到97～99℃，保持3在6小時內逐漸加入水56g，升溫到130～140℃，保持3～4小時，冷卻，過濾除去少量的聚脲。濾液經薄膜蒸發(fā)回收過量的己二異氰酸酯，得縮二脲的透明粘液，固體分含NCO基21%，加入溶液稀釋至所需的固體量。聚氨酯涂料固化劑的生產3.三聚體型多異氰酸酯制備（1）三聚體型和五聚體型結構（2）操作工藝投料TDI（2，4體）170g，HDI330g混合（摩爾比為脂肪族二異氰酸酯：芳香族二異氰酸酯為2：1），升溫至60度，加入0.125g三正丁基膦催化劑使之三聚，并冷卻。約4.5小時后，NCO含量由原始的49.3%下降到36%，加入0.1g的對甲苯磺酸甲酯，0.1g硫酸二甲酯，加溫至100度，保持片刻使聚合反應停止。粗產品經薄膜蒸發(fā)器除去游離未結合的二異氰酸酯。獲得約186g淺黃色的樹脂，含NCO基19.8%，溶解于酯類溶劑成67%溶液，粘度（20℃）725mPa.S.蒸餾回收的二異氰酸酯共285g，回收液含HDI約89%，含TDI約10%～12%。在三聚體中，脂肪族成分約占40%原料用量聚酯（181號，脂肪酸改性，75%溶液）272Kg炭黑25Kg分散劑23Kg醋酸丁酯50Kg

聚氨酯樹脂漆的制備及工藝（1）色漿的制備（a）先加入聚酯181號，再加入炭黑和醋酸丁酯。加入炭黑時一定要輕，不要讓炭黑到處飛揚，影響環(huán)境的整潔，同時注意在投料的過程中不要把包裝袋的紙屑混入物料中。（b）打開攪拌，用低速檔攪拌物料，同時加入分散劑.。（c）加完分散劑后調高攪拌速度為500轉/分鐘，讓各組分充分混合均勻，如果混合物料粘度較大可以再添加適量的醋酸丁酯。（d）因炭黑的吸油量較大，在被樹脂和溶劑潤濕的過程中易放熱自燃，所以應將混合均勻的物料立刻送到砂磨機上研磨，達到規(guī)定的細度要求后停止研磨。

2）雙組分聚氨酯漆的乙組分

原料用量聚酯181號（75%溶液）265Kg消泡劑3Kg流平劑3Kg高沸點流平溶劑40Kg二甲苯