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木地板用水性聚氨酯分散体及其ag110|官方网站,以聚酯多元醇及聚碳酸酯二醇与TDI 和IPDI共聚反应制得自交联型水性聚氨酯分散体
2019年10月13日????阅读量:89????新闻来源:合亚嗒资讯网 ChinaNews360.com??|??投稿

随着社会的发展,传统ag110|官方网站有了质的变化,从早先的醇酸漆到现在的溶剂型聚氨酯ag110|官方网站,产品性能有了极大的提高,特别是在木器制造行业。但是,在性能提高的同时所带来的是环境的污染,这是溶剂型聚氨酯ag110|官方网站不能改变的现实。


随着社会对环保要求的越来越严格,水性聚氨酯木器ag110|官方网站应运而生,并有了较大的突破中国机械网okmao.com。因为水性聚氨酯ag110|官方网站具有无毒、不燃、无环境污染、无VOC,并且节约能源。水性聚氨酯作为一种合成高分子材料综合性能优异,符合当前ag110|官方网站的发展方向。本文研究了不同原料及工艺对木地板用水分散体性能的影响。


1 试验部分

1.1 主要原料

聚酯多元醇,聚碳酸酯多元醇,甲苯二异氰酸酯(TDI),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),1,4-丁二醇,1,6- 己二醇,TMP,DMPA, 三乙胺、乙二胺,NMP,上述原料均为进口;丙酮(工业品),流平剂、消泡剂、润湿剂等(迪高公司)。

1.2 聚合工艺

在装有搅拌器、冷凝管的四口烧瓶中,加入定量的聚碳酸酯和聚酯多元醇的混合物,加温、熔化、开搅拌,升温至120℃、真空-0.06MPa 脱水1h,降温至40℃,先后加入定量的IPDI、TDI,升温至100℃左右反应1 h ,降温加入D M P A、1 , 4 -丁二醇、1,6 -己二醇、丙酮等,升温至80~90℃反应2h,然后降温至40℃加入催化剂NMP、丙酮,升温至55℃左右反应3h,测异氰酸含量达到规定值后降温至30℃,将所得聚合液移至分散机下,在中速搅拌下加入三乙胺中和反应3min,高速加水、乙二胺分散,得到乳白色半透明发蓝光的液体,升温,脱AC 后得到水性聚氨酯分散体,检测待用。

1.3 性能测试

水性分散体的性能测试结果如表1 所示。

水性PU分散体的性能指标及测试结果

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2 结果与讨论

2.1 聚酯多元醇对产品性能的影响

用来制备水性聚氨酯的多元醇大致分为聚酯型及聚醚型两种,其它的还有蓖麻油类多元醇,其在合成聚氨酯方面起着非常重要的作用。多元醇化合物的种类、分子量、官能度、分子结构等决定了树脂的物理化学性能,所以多元醇在合成配方中的地位非常重要,其它组分用量均以它为基础用量进行调整。讨论中对不同的多元醇,进行了多次的调整,综合其性能,确定以聚碳酸酯多元醇为主,配以聚酯多元醇作为研发的主要原料,具体比较结果见表2。

不同聚酯多元醇对涂膜性能的比较

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2.2 不同异氰酸酯对涂膜性能的影响

异氰酸酯是一种具有很高反应活性的化合物,因其比较活泼,所以不存在自然的。二官能团以上的异氰酸酯可以合成性能优良的聚合物,是水性聚氨酯生产的另一个基本原料,分为芳香族和脂肪族两大类。主要品种有TDI、IPDI、HDI、XDI 等等。从多元醇不变而用不同的异氰酸酯试验的结果看,用TDI和IPDI 制得的聚合物符合研发要求。其结果见表3。

不同异氰酸酯对膜性能的影响

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2.3 亲水性扩链剂的选择及用量

亲水性扩链剂是向体系中引入亲水性基团,是水性聚氨酯制备工艺中使用的特殊原料。通常由羟基、磺酸基及仲胺基等。现选用的是DMPA ,根据实验结果当添加量在14%~17% 时,其聚合液黏度、分散性、柔韧性等综合性能最好。

2.4 扩链剂的选择

根据产品的使用特性,需要耐磨性和耐水性好及有足够硬度的,根据实验结果1,4- 丁二醇、1,6- 己二醇、TMP 的混合物符合以上要求,效果好。

2.5 温度控制

当原料确定后,同一配方在不同的温度下反应,经过多次试验,反应的物料不同,温度也有变化。当聚酯与异氰酸酯进行反应时,温度应控制在90~100℃。亲水基因、扩链剂参与反应时,温度不应超过90℃,所得聚合物黏度适中,分散容易,效果好;反之,聚合液黏度过大,分散困难或黏度小、分散液白、无蓝光。


3 ag110|官方网站的应用

3.1 ag110|官方网站配方

水性聚氨酯木地板ag110|官方网站配方见表4。

水性聚氨酯木器地板ag110|官方网站配方

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3.2 生产工艺

(1)将D、E、F 加入到C 中搅拌均匀成透明状液体;

(2)将(1)与B混合均匀,无分层;

(3)准确称量A移至分散机下,在搅拌状态下缓慢加入(2),中速搅拌30min;

(4)根据客户要求可加入适量增稠剂或哑浆以提高其黏度和调整光泽度。

3.3 性能测试结果

水性聚氨酯木地板ag110|官方网站及涂膜性能见表5。

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水性聚氨酯木地板ag110|官方网站性能指标及测试结果

4 结 论

(1)用聚碳酸酯与聚酯多元醇特定比例混合物和TDI、IPDI 进行聚合反应,用1 ,6- 己二醇、1,4- 丁二醇和TMP 进行扩链,所合成的预聚体性能符合产品要求,并且耐磨及耐水性能特别优良。

(2)分别改变聚酯及聚碳的配比,1,6-己二醇、1,4- 丁二醇和TMP 的配比,所制得的成品技术指标比(1)有所不同,尤其是硬度及耐水性均有所降低,其它性能变化不大。

(3)该产品符合木地板ag110|官方网站涂刷要求。

(4) 解决了国内长期困扰水性ag110|官方网站在家具表面(特别是桌面、台面)应用的诸多难题,表面耐划伤、耐水性、硬度等性能明显提高,可以在家具制造行业推广应用。

(5)存在不足:与溶剂型聚酯木器漆相比该产品的实干速度长,并且在未完全干燥前某些性能达不到理想效果。建议有条件的可以进行烘干施工,加快涂膜的干燥速度,使性能达到满意的最佳效果。


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