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水性双组分聚氨酯概述水性双组分聚氨酯概述黄鹤翔

发布时间:2022-06-25 22:07:04

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聚氨酯技术的最新发展是双包装水性体系。水性聚氨酯反应性聚合物看来似乎 是个 不可思义的概念。然而,业已用聚氨酯多元醇水分散体开发了这类体系这些体系 在 施工现埸与一种易分散的低粘度亲水改性多异氰酸酯混合。在混合时,异氰酸酯被 乳 化,并且聚结到多元醇中,该产物将异氰酸酯包封起来,避免了它与水的反应。 反应显然是在沿分散的异氰酸酯和多元醇的界面上的亲水中心开始的,然后随着多 元 醇的扩散,反应向异氰酸酯粒子的内部进展,看来异氰酸酯多元醇的反应无疑要比 与 载体的反应快得多。水在有明显的量参予反应之前,在20-60分钟内几乎已完全蒸发 掉了。 当然,发生少许与水的反应。水/异氰酸酯和多元醇/异氰酸酯的这二种反应可认为是 相互竞争的。在相对湿度低于55%时,多元醇反应明显占优势,并且能获得优良光泽 和 耐溶剂性的涂膜。在高湿度(90%)下,水的蒸发很慢,因而其在涂膜内的滞留时间大大 延长,结果使该体系的涂膜性能(耐溶剂性和硬度)大为下降。在这类埸合中,必然 认 为水/异氰酸酯的反应占主导。因此,至少有一定比例的多元醇基本上仍作为亲水 增塑剂而被留下未反应。据说,将温度从77F(25C)提高到87F(31C),则可大大抵销 高湿 度的不利影响。 具有NCO:OH=2:1的脂肪族体系似乎能够做到尽量少与水反应。因为它有足够的异氰酸酯与想要的多元醇进行交联反应。 当异氰酸酯的特性还未被发现时,多元醇本身便是聚氨酯的基础。制取它们的两种方 法中的第一种是所谓的“一步法”,这种方法是将过量的聚酯二醇,乙二醇和二羟 甲 基丙酸与二异氰酸酯反应,得到带羟基和羧基的聚氨酯齐聚物,羧基接着用胺中和, 得到水溶性和多元醇盐。 第二种方法,而且显然更可取的方法是用过量的异氰酸酯,由二步法或“预聚物”工艺来制取一个颇为类似的涂料体系。在该埸合中可以预料,聚合物最初带异氰酸酯和 羧基二种官能团。它在中和并且分散在水中之后,再与一种不同的二羟基或多羟基链 终止剂反应,该反应得到一组不同羟基当量的多元醇,它们实际上是由同一种低粘度的线性预物制得的。而在一步法中高官能度必须加到聚合物的主链中去。  看来预聚物法更为可取,因为其最终多元醇的粘度比由一步法制得的类似官能度体系 的要低。此外,其产物与异氰酸酯固化剂的反应活性更高。 基于这类材料的涂料是以相当传统的方法来制造的。在湿润剂、消泡剂和流动助剂 存 在下,将颜料分散于多元醇组分中,再在水中调漆。异氰酸酯组分是在无水情况下 装 罐,但是可将其溶于少量溶剂中,使其粘度降低,从而有助于两个组分相互混合和聚结。 当在现埸混合时,可用水作进一步稀释,这类体系可用传统设备良好施工。在良 好的 干燥条件下,在约1-2小时内即干燥到足可作加工处理。根据配方,其操作使用期可在 1-5小时的范围内变动。 目前这类体系的涂膜性质界于上述热塑性聚氨酯分散体和传统的双包装聚氨酯之 间。 与热塑性聚氨酯分散体相比,它的耐甲乙酮擦拭性较好,但是柔软性较其差;与传 统的 双包装聚氨酯相比,二者的抗张强度一样好,不过它的硬度会稍下降。特殊性能 可通 过配方加以调整来突出。可以预期,随着对这类潜在的重要一类产品的进一步改进, 其综合性能会有所提高。 目前这类体系的应用似乎限于OEM工业,维护部门采用得不多。随着时间推移,这种情况肯定会发生变化。

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