耐候性聚氨酯涂料固化劑HDI-TMP加成物的合成工藝研究.pdf

1、聚氨酯已成為當(dāng)今世界五大合成材料之一，其性能可從柔性聚合物到剛性塑料任意調(diào)節(jié)，可在塑料、橡膠、合成纖維、涂料及粘合劑等各方面獲得廣泛應(yīng)用。聚氨酯涂料由于具有裝飾性好、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨性好等特點(diǎn)，廣受人們青睞。按組分?jǐn)?shù)的不同，聚氨酯涂料分單組分和雙組分兩類(lèi)。在雙組分涂料中，固化劑組分主要是TDI-TMP加成物、HDI縮二脲、TDI三聚體、HDI三聚體以及TDI-HDI混合三聚體等含NCO基團(tuán)的多異氰酸酯化合物。含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的固化劑，聚氨

2、酯涂料的光穩(wěn)定性差、容易泛黃。而脂肪族或酯環(huán)族多異氰酸酯，涂料光穩(wěn)定性佳。由于HDI屬脂肪族多異氰酸酯，蒸氣壓高，環(huán)境危害大，多使用其改性產(chǎn)物。因此，本文對(duì)HDI-TMP加成物合成工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并進(jìn)行了初步應(yīng)用性探索。 HDI-TMP加成物，按加成反應(yīng)原理，采用溶劑法和非溶劑法，由HDI與TMP直接合成。通過(guò)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物NCO含量、粘度和GPC分析，考察了溶劑種類(lèi)、TMP中水分含量、加料方式、HDI與TMP配比、反應(yīng)溫度、反

3、應(yīng)時(shí)間、催化劑種類(lèi)及用量對(duì)加成產(chǎn)物性能的影響。結(jié)果表明：（1）溶劑法合成加成物中，乙酸丁酯是加成物的良溶劑；（2）TMP中高水含量會(huì)使加成產(chǎn)物NCO含量遠(yuǎn)低于理論值，并使產(chǎn)物粘度增高，因此需對(duì)TMP進(jìn)行脫水處理；（3）溶劑法中，TMP一次加料較分批加料合成的產(chǎn)物粘度低；（4）二月桂酸二丁基錫對(duì)加成反應(yīng)具有高的催化活性；（5）通過(guò)GPC分析,與非溶劑法相比，溶劑法合成HDI-TMP加成物的分子量大且分子量分布較寬，表現(xiàn)在溶劑法合成加成物過(guò)

4、程中存在大量的高聚物，致使加成物粘度大，而非溶劑法恰恰相反；（6）溶劑法合成低粘度加成物的最佳工藝條件為：HDI與TMP的摩爾比＞3.15、催化劑二月桂酸二丁基錫用量為T(mén)MP的0.05wt%、反應(yīng)溫度為80℃、反應(yīng)時(shí)間為3h，此時(shí)HDI-TMP加成物含量占總加成物的13.22wt%。而非溶劑法合成低粘度加成物的最佳工藝條件為：HDI與TMP的摩爾比為9、催化劑二月桂酸二丁基錫用量為T(mén)MP的0.05wt%、反應(yīng)溫度為80℃、反應(yīng)時(shí)間為3h