水性聚氨酯涂料是目前市场需求量较大的产品之一,它适用于热敏温度低于(60 —80) °C常温交联固化的高、中档木器(家具等),高档建筑装饰、高级汽车、 飞机及航天器材等的中涂和表面涂装产品配方:1、 改性三聚体交联剂产品可由TDI、IPDI、MDI和XDI等异氤酸酯制造其 芳香族NCO反应温度在(120—150) C,脂肪族NCO反应温度在(150—200) C 它的最大优点是无黄变,水白透明,较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联 剂为增强综合性能,需采用两个NCO基团活性不同的二异氤酸酯,并要将反应 中产生的端NCO用多元醇-羧酸反应掉,以利于胺中和及产物的水溶性由于 其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行,有机膦催化剂及120 C以上温度, 异氤酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物其催化剂中戊杂环膦化氢是最 有效的,反应温度低,收率可达90 % ,再用三聚催化法促进反应完全,并对残 基进行封闭产品配方:NCO :多元醇羧酸(物质的量比)为6: 1: 1.43工艺步骤:多元醇-羧酸溶液制备,按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、 二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 C ,完成溶解后,升温至148 C回 流脱水至透明后,过滤出料备用。
亚胺预聚体的制备:按配方将二甲苯、甲苯加 入反应釜,升温至148 C回流脱水后,加入10 %磷酸(甲苯)液降温至 120 C ,通入氮气,将TD I、IPDI加入单体滴加釜,在2 . 5h内完成滴加 后,升温至130 C反应1h ,将10 %戊杂环膦化氢液加入滴加釜,开始缓慢 滴加,不断观察物料反应情况,防止爆聚,滴完在130C反应2h、140 C 1h、 145 C 30min ,降温至70 C ,将多元醇-羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完 在70 C反应(2—3) h ,检测NCO转化率达96 % ,加入10 %醋酸锂液,此 时有两种工艺:一是降温至25 C ,静置7d ;二是升温至(80—90) C反应 (2—3) h ,测游离TD I在0.3%以下,加入10 %对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二 甲基毗唑液升温至85 C反应20min ,抽真空脱出2/3量的有机溶剂,再加入 亲水溶剂调节固含量为50 % ,降温至50 C加入50 %三乙胺水溶液、N-甲苯 二乙醇胺调节p H值至8.5 ,升温到60 C反应至透明,降温到40 C出料2、 改性HDI缩二脲交联剂产品配方:NCO: H2O = 3: 1.1, NCO: OH =6: 1,理论 NCO 含量= 15.9 % ,采用分阶段 聚合反应、中和法。
工艺步骤:多元醇-羧酸溶液的制备,按配方将新戊二醇、偏苯三甲酸酐、 DMPA、二甲苯、甲苯加入反应釜 升温至80C溶解均匀,再升温至148 C回 流脱水至透明无水后,降温至40 C出料备用HDI预聚体制备:按配方将己 二异氤酸酯、二甲苯加入反应釜,通入氮气,升温至65 C ,加入10%磷酸(甲 苯)液搅匀,将去离子水加入滴加釜开始滴加,反应自放热,控制自升温在 80 °C以下,完成滴加后,升温至90 °C反应1h、120 °C 2h、130 °C 1h ,降 温至70 C ,再将多元醇-羧酸液进入滴加釜开始滴加,滴完后在70 C反应(2 —3) h、80 C 1h ,测游离HDK0.2 % ,抽真空脱出有机溶剂,加入亲水溶 剂,调节固含量50 % ,降温至50 C加入50 %三乙胺水溶液,调p H值8.4, 升温到60C反应至透明,降温到40 C过滤出料3、 改性TD I三聚体交联剂产品配方:NCO: OH (物质的量比)为6: 1,采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法 及分阶段反应工艺步骤:多元醇-羧酸液的制备,按配方将三羟甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三 甲酸酐、DM-PA、醋酸丁酯、二甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 C溶解均匀, 再将其升温至148 C回流脱水至透明,降温到40 C过滤出料备用。
三聚体制备:按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌、升温至148 C回流脱完 水后,降温至120 ^,加入10 %磷酸锂液搅匀,通氮气,将TDI加入单体滴加 釜开始滴加,3h滴加完后,保温120 C反应2h、130 C 1h,降温至65 C , 将多元醇-羧酸液进入滴加釜开始滴加,反应自放热,控温在75 C以下,滴 完,80 C保温2h,取样测游离TDIV0.9%,加入10%磷酸甲苯液升温至85 C 反应2h (或降至25C静置7d),检测游离TDK0.2 % ,加入10 %硫酸二 甲酯液、10%二甲基毗唑液升温至90C反应15min,抽真空脱出有机溶剂,加 入亲水溶剂调节固含量至50 % ,降温至50 C加入50 %三乙胺水溶液、N -甲 苯二乙醇胺调节p H值为8 . 4 ,升温到60 C反应至透明,降温至40 C出 料4、 TD I/ TMP加成、改性物交联剂产品配方:NCO: OH (物质的量比)为3:1,采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法 工艺步骤:多元醇-羧酸溶液的制备,按配方将TMP、新戊二醇、苯偏三甲酸 酐、DMPA、醋酸丁酯加入反应釜搅拌升温至80 C溶解均匀,升温到140 C回 流脱水至透明,降温至40 C ,过滤出料备用。
加成物制备:按配方将醋酸丁酯、甲苯进入反应釜搅拌升温至140 C回流脱水 后,降温到60 C加入TDI ,通入氮气,将多元醇-羧酸溶液加入滴加釜开始滴 加,反应自放热,滴加要缓慢,控温在70 C以下滴完,加入10%磷酸甲苯液, 70 C反应(4—5) h检测NCO含量达13.1%,游离TDI在12.5 % ,加入10 % 三正丁基膦液搅匀,升温至85 C反应(2—3) h(或降温至25 C ,静置7d), 取样检测游离TDK0.2 % ,加入10 %苯甲酰氯液、10%二甲基毗唑液升温至90 °C,反应15min ,抽真空减压,脱出有机溶剂,加入亲水溶剂,调节固含量 50%,降温至50 C加入50%三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节pH值为8.5, 升温到60C反应至透明,降温至40C过滤出料5、 XDI / TMP加成改性物,NCO交联剂产品配方:NCO:OH (物质的量比)=9:1 ,采用三聚催化、终止、残基封闭法工艺步骤:参照第四的工艺步骤进行6、 改性TD I醇解油,NCO交联剂产品配方:油度86.4% , K值=0.93 ,醇超量R = 1.17 , NCO:1OH (物质的量比)=3 含蓖麻油中羟基),采用三聚催化、终止、残基封闭法。
工艺步骤:按配方将TDI、蓖麻油、新戊二醇加入反应釜升温至120C加入 环烷酸钙,搅拌、升温至240C,醇解反应(2—3) h ,取样测试其透明度,合 格后降温至180C ,加入苯偏三甲酸酐、DMPA反应40min ,降温至120C加入 甲苯稀释,升温到134C回流脱水,水脱尽后,降温至60C ,开始滴加TDI , 2h滴完,加入10%磷酸甲苯液搅匀,升温至70C反应(3—4)h ,测试NCO含 量在12%、游离TDI在9.5 % ,加入10%烷基膦液搅匀,升温至80C反应 (2—3)h(或降温至25C静放7d),测试游离TDIV0.3% ,加入10%苯甲酰氯 液、10%二甲基毗唑液搅匀升温至90C反应15min,抽真空减压脱出全部甲苯, 加入亲水溶剂,调整固体含量为50% ,降温至50C加入三乙胺、N -甲苯二乙 醇胺,调整pH值为8.5,升温至60C反应到透明,降温至40C过滤,出料7、水性聚酯聚氨酯产品配方(甲组分):OH : NCO (物质的量比)=1.5:1 , K值二1.02,醇超 量 R = 1.18工艺步骤:按配方将新戊二醇、己二酸、苯偏三甲酸酐、DMPA加入反应釜,通 入CO2气,升温至120C,加入钛酸四异丙基酯,搅拌升温至180 C ,反应2h 后,每隔30min取样测试其酸值,直至达到79mg KOH/ g ,羟值达到79.5 ,降 温至130C加入二甲苯,升温至150C回流脱水,脱尽后,抽真空回收二甲 苯,降温至80 C加入丙酮进行稀释,保温在60C ,1.5h滴加TDI ,滴完加入 10%磷酸(甲苯)液搅匀,升温至70C反应(4—5)h ,测试游离TDIV0.2% , 加入50%苯酚(甲苯)液升温至80C反应15min,再升温至90C ,蒸馏出1/2 投料量的丙酮,70C保温备用。
在另一个装有快速搅拌的反应釜中,加入N-甲 苯二乙醇胺、三乙胺、乙二胺、去离子水开动快速搅拌 将上述保温在70°C的 物料,缓慢加入反应釜,在60C进行中和反应透明后,升温至70C ,抽真空 减压,蒸馏出余下的全部丙酮,降温至40C ,过滤,出料8、 水性豆油酸聚酯聚氨酯产品配方(甲组分):OH : NCO (物质的量比)=1:1.5 ,树脂K值=1.019 , 醇超量 R= 1.3、r =1.5 ,油度 56%工艺步骤:按配方将豆油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸、季戊四醇、新戊二醇加入反应 釜,通入CO 2气,升温至120C加入二月桂酸二丁基锡进行搅拌,升温至 220C ,反应3h,降温至180C加入间苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA在180C 下反应2h后,每隔30min取样测试其酸值,直至达到75mg KOH/g ,羟值为 80,降温至120 C加入甲苯,升温至132C回流脱水,脱尽后,降温至65C 加入10%苯酚甲苯液搅匀,将TDI加入单体滴加釜,开始滴加,1.5h滴完后, 升温至70C反应4h , 80C lh ,测试游离TDI在0.2 % ,加入50%苯酚(甲 苯)液搅匀,升温至90C反应15min ,进行真空减压脱出2/3的甲苯,加入 异丁醇降温至50C ,加入三乙胺、二甲苯乙醇胺及1/3的去离子水,调整p H 值为8.6,升温到60C反应至透明,抽真空脱出全部甲苯,加入余下的去离子 水,调整固含量50% ,过滤,出料。
9、 水性菜油醇酸聚氨酯产品配方(甲组分):OH : NCO (物质的量比)=1:1.5 ,树脂K值=1.01,醇 超量 R= 1.314 , r= 1.499 ,油度二 55.2% ,理论 NCO 含量二 228%工艺步骤:按配方将菜籽(色拉)油、蓖麻油脂肪酸、TMP、新戊二醇加入反应 釜,通入CO2气,升温至120C加入环烷酸锂搅拌,升温至230C反应(2 ~ 3)h ,测试醇解透明合格后,降温至 180C,加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、 DMPA ,在180C反应2h后,每隔30min ,测试一次酸值,直至达到70mg KOH/ g为止,然后降温至110C加入甲苯,升温至132C脱水,将水脱尽后,降温 至65C加入10%磷酸(甲苯)液搅匀,将TDI加入单体滴加釜,开始滴加, 滴完后升温至70C反应(4—5) h ,80C 1h ,测试游离TDI达到0.2 % ,加 入50%苯酚(甲苯)液,升温至90C反应15min,抽真空脱出1/3的甲苯,加 入异丙醇,降温至50C加入N-二甲基乙醇胺、三乙胺,及1/2的去离子水, 调整p H值为8.6 ,升温到60C反应至透明,抽真空脱出全部甲苯,加入余 下的去离子水,调节固含量50% ,过滤,出料。