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文档简介
1、nco 在聚氨酯固化剂中是什么原料的缩写【篇一: nco 在聚氨酯固化剂中是什么原料的缩写】1)聚氨酯固化剂中的 -nco 基团,会与空气中的水气等起反应,只会降低,不会升高。2 )除非试验原料、测试方法或流程出现问题。【篇二: nco 在聚氨酯固化剂中是什么原料的缩写】 所谓聚氨酯固化剂就是含有 -nco 基团的一些寡聚物,能够与聚醚二 元春反应。分类:聚氨酯固化剂分单组分和双组分,聚氨酯的种类 很多,市场主要是双组分羟基固化型聚氨酯。也有的分为:水性聚 氨酯固化剂和油性聚氨酯固化剂。用途:木器漆、玻璃漆、塑胶漆、 金属漆、地坪漆,实物如,木器、汽车、飞机、机械、电器、仪器 仪表、塑料、皮革
2、、玻璃,五金等干燥时间:表干 15-20min ,打磨 3-4h ,实干 24h 特点:易干、耐磨、硬度高、丰满性好、柔韧性好、 易打磨、与溶剂相容性强、性能稳定缺点:部分聚氨酯固化剂含有 毒游离 tdi 物质,如不达标,易对周边环境及人造成危害,常见症状 为:眼睛疼痛、流泪、咳嗽、胸闷、气急、哮喘、接触性过 敏性等症状,长期接触有致癌的危险。区别:在固体含量方面,聚 酯漆固化剂与聚氨酯固化剂的区别在于,聚酯漆固话的固体含量几 乎是 100% ,而聚氨酯固化剂的固体含量一般为35-90% 。施工注意:一定要严格按照油漆包装上指定的文字说明进行调配油漆及固化剂 和稀释剂的比列,一般配漆比例为:主
3、剂:固化剂:稀释剂为1 : 0.5-1 : 0.5-1.5,调制或涂饰时,不能与水、酸、碱、醇类接触。 尤其. . .所谓聚氨酯固化剂就是含有 -nco 基团的一些寡聚物,能够与 聚醚二元春反应。分类:聚氨酯固化剂分单组分和双组分,聚氨酯的种类很多,市场 主要是双组分羟基固化型聚氨酯。也有的分为:水性聚氨酯固化剂 和油性聚氨酯固化剂。用途:木器漆、玻璃漆、塑胶漆、金属漆、地坪漆,实物如,木器、 汽车、飞机、机械、电器、仪器仪表、塑料、皮革、玻璃,五金等干燥时间:表干15-20min,打磨3-4h,实干24h特点:易干、耐磨、硬度高、丰满性好、柔韧性好、易打磨、与溶 剂相容性强、性能稳定缺点:部
4、分聚氨酯固化剂含有毒游离 tdi 物质,如不达标,易对周边 环境及人造成危害,常见症状为:眼睛疼痛、流泪、咳嗽、胸闷、 气急、哮喘、接触性过敏性等症状,长期接触有致癌的危险。 区别:在固体含量方面,聚酯漆固化剂与聚氨酯固化剂的区别在于, 聚酯漆固话的固体含量几乎是 100% ,而聚氨酯固化剂的固体含量一 般为 35-90% 。 施工注意:一定要严格按照油漆包装上指定的文字说明进行调配油 漆及固化剂和稀释剂的比列,一般配漆比例为:主剂:固化剂:稀 释剂为1 : 0.5-1 : 0.5-1.5,调制或涂饰时,不能与水、酸、碱、醇 类接触。尤其是硬化剂贮存与开封用后要封紧,防止潮气进入。固化条件与机
5、理:可在常温气干或低温(50 C)烘干。涂层中溶剂挥发,含异氰酸基组份与含羟基组份之间发生加成聚合反应固化成。 保存:存放于密闭容器中,防潮、防高温避光保存。包装:一般为 10kg 、 18kg 、 200kg 、 220kg【篇三: nco 在聚氨酯固化剂中是什么原料的缩写】 聚氨酯(pu)是含有重复氨基甲酸酯(一nh coo )结构单元的一类高 分子材料,传统的溶剂型聚氨酯中含有的有机溶剂易燃、易爆、并 具有毒性,对人体和环境都有不利的影响。随着人们环保意识的增 强,水性聚氨酯材料逐渐受到重视。水性聚氨酯是以水作为分散介 质,具有不易燃、环保、无毒、安全等优点,已广泛应用于涂料、 胶黏剂、
6、合成革、弹性体、建材、织物整理、高分子表面活性剂等 领域。水性聚氨酯分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。单 组分水性聚氨酯不需要加入交联剂即可得到所需使用性能,但由于 其为线性结构、交联度低、分子中含有亲水基团,使其在硬度、耐 水性和耐溶剂性等方面存在一定缺陷,应用范围受到限制; 而双组分水性聚氨酯交联密度高,具有涂膜硬度高、耐磨性好、附着力强等 优异的机械性能和耐水、耐溶剂等化学性能,在一定程度上弥补了 单组分水性聚氨酯的不足,能够用作高档材料,是水性聚氨酯发展 的趋势。双组分水性聚氨酯主要由含羟基的多元醇组分和含异氰酸 酯基(nco)的水性固化剂组分组成。水性异氰酸酯组分作为水性聚氨
7、酯的重要组成部分,其组成和结构又决定着水性聚氨酯的物理机械 性能,耐候、耐介质等化学性能,所以水性聚氨酯固化剂的研究是 水性聚氨酯进入实质性应用阶段的关键。一 异氰酸酯类型异氰酸酯可分为脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯。脂肪族异氰酸 酯主要有六亚甲基二异氰酸酯 (hdi) 、异佛尔酮二异氰酸酯 (ipdi) 、氢 化苯基甲烷二异氰酸酯 (h12mdi) 等;芳香族异氰酸酯主要有甲苯二异 氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、多次亚甲基多苯基多异 氰酸酯 (papi) 等。1.1 脂肪族异氰酸酯hdi 类和 ipdi 类是常用的合成水性聚氨酯固化剂的脂肪族异氰酸酯, hdi 类异氰酸酯
8、有较长的亚甲基链,合成的固化剂黏度较低,易被多 元醇组分所分散,涂膜易流平,柔韧性和耐刮性良好。但 hdi 类固 化剂还不能实现规模生产,原因主要有: 1)原料依赖进口 ;2)hdi 的 2 个 nco 基团具有相同的活性,容易发生聚合反应,生成深度聚合物, 对生产工艺要求高 ;3) 过量 hdi 单体的去除所需设备投资大、工艺难 度大、成本高。因此,该类固化剂一般仅作为高档原料应用于高档 涂料、飞机涂料、汽车涂料、军工领域及固体火箭推进剂和包覆层 中等。 ipdi 类异氰酸酯具有脂肪环状结构,其合成的固化剂涂膜干 燥速度快、硬度高,具有较好的耐磨性和耐化学性,但由于其黏度 较高,不易被多元醇
9、组分所分散,其涂膜的流平性和光泽度不及 hdi 类固化剂。脂肪族异氰酸酯合成的聚氨酯固化剂性能优越,但其价 格较昂贵,使其在国内的应用受到限制。1.2 芳香族异氰酸酯芳香族异氰酸酯的主要原料为甲苯,甲苯价格相对较低,并且制备 的芳香族聚氨酯具有良好的力学性能。刘身凯等以 mdi 为原料,通 过熔融聚合反应制备了用于地坪涂料的环保型聚氨酯固化剂,此固 化剂低毒、快干、漆膜的韧性、耐冲击性及耐磨性能良好,综合性 能优异。但芳香族水性聚氨酯固化剂也存在一些问题:一是苯环的 存在,容易导致材料变黄,只能用于低档涂料和黏胶剂产品中;二是与脂肪族异氰酸酯相比,芳香族异氰酸酯具有较高的活性,与多元 醇组分混
10、合时, nco 基团与水的反应速度较快,导致成膜过程中发 生的副反应较多,影响涂膜效果和性能。二 聚氨酯固化剂的亲水改性 亲水改性常用方法有外乳化法和内乳化法。外乳化法是直接将乳化 剂加入其中,进行物理混合。外乳化法存在粒径大小差别大、相容 性差、乳化剂成膜后容易游离于成膜物表面等问题,使得成膜物表 面具有亲水性,涂膜的耐水性降低。因此,外乳化法只能应用于制 备对耐水性要求不高的材料。内乳化法是在聚氨酯预聚体中直接引 入亲水基团或含有亲水基团的扩链剂进行化学改性,制备出的固化 剂与水混合后,分子中亲水基团朝向水相,不但可以保护 nco 基团, 且亲水基团的相互排斥能够使多异氰酸酯稳定的在水中分
11、散 ; 固化成 膜后,成膜物中不存在游离的亲水性小分子,较外乳化法在耐水性、 耐溶剂性及物理机械性能等方面均有明显改善。根据引入亲水基图 的种类,亲水改性主要可分为非离子改性、离子改性、非离子和离 子混合改性。2.1 非离子改性 非离子改性一般是将含有环氧乙烷或环氧丙烷等亲水基团引入多异 氰酸酯中。改性后的聚氨酯固化剂不仅具有一定的亲水性,并且剩 余的 nco 基团被包裹住,使其能够稳定的存在于水中。吴胜华等采 用聚乙二醇单甲醚 (mpeg) 与 hdi 三聚体为主要原料制备了亲水性聚 氨酯固化剂。测试结果表明:亲水单体 mpeg 平均相对分子质量为 500, neo基团与羟基物质的量比 6
12、: 1时,制备的水性聚氨酯固化 剂性能良好。 lai 等采用 ipdi 与三羟甲基丙烷 (tmp) 反应,以 mpeg 为亲水性链,制备了水性聚氨酯固化剂,该固化剂显著改善了水性 聚氨酯的结构与性能。2.2 离子改性 离子改性可分为阳离子改性和阴离子改性 2 种方法。2.2.1 阳离子改性阳离子改性是将含阳离子的物质 (如吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、季铵盐等 ) 引入多异氰酸酯中,再将其与酸反应中和成盐,即可得到具有亲水 性的多异氰酸酯。申相辉等以2, 4-tdi 和聚乙二醇 (peg 1000) 为主要原料、 n- 甲基二乙醇胺 (mdea) 为亲水扩链剂、乙酰苯胺为封闭剂, 用自乳化法合成了亲水改
13、性的聚氨酯固化剂。含阳离子基团的羟基 树脂合成比较复杂,可使用的产品较少,且阳离子改性所需合成步 骤多、成本高,阳离子的存在导致 neo 基团与活泼氢反应,降低了 体系的稳定性,应用价值不大,故很少选用。2.2.2 阴离子改性阴离子改性后的聚氨酯固化剂 ph 小于 7,能够延缓 neo 基团和水的 反应速度,从而延长使用时间,所以此法比阳离子改性更为常用。 羧酸盐、磺酸盐、磷酸盐是常见的阴离子改性物质,通过引入含羧 基或磺酸基等阴离子基团,再加入中和剂(如三乙胺、n-甲基哌啶或n-甲基吡咯等)进行中和,制得能够稳定分散于水中的聚氨酯固化剂。2.3 非离子和离子混合改性目前,聚氨酯固化剂亲水改性
14、方法以非离子改性为主,但此法改性 的固化剂耐水性差,而且具有结晶倾向 ;阴离子改性能提高耐水性但 对 ph 有较高要求,而非离子和离子混合改性,则可克服上述缺陷。 laas 等用 hdi 三聚体、二羟甲基丙酸 (dmpa) 、聚(乙二醇 -丙二醇)丁 醚反应制得具有贮存稳定性的水性聚氨酯固化剂,该固化剂不仅能 降低结晶倾向,还能提高涂膜耐水性,具有良好的涂膜性能。三 封闭型水性聚氨酯固化剂 双组分水性聚氨酯是将多元醇组分与固化剂组分混合,混合后没有 一次用完,则不能再继续使用,造成原料浪费,且固化剂组分中的 nco 基团活性较高,常温下即可与大气中的水发生反应使其变质。 若将 nco 基团与某
15、种封闭剂反应,制得常温下稳定的物质,使用时 再通过加热使其恢复原来的异氰酸酯结构并与含羟基组分反应,既 可得到原有聚氨酯又可以解决上述问题。封闭型固化剂在水中具有 很好的稳定性,被广泛应用于水性系统中,但nco 基团活性很高,容易发生副反应,在解封温度较高时,会发生nco 基团的二聚、三聚,生成脲基甲酸酯或缩二脲等,所以开发低解封温度的封闭剂至 关重要。3.1 封闭 -解封机理 封闭剂与异氰酸酯的反应是典型的亲核加成反应。这个反应过程可 用两个机理解释:一是消除 -加成机理,即在一定温度下,封闭型异 氰酸酯分解为封闭剂和游离的异氰酸酯,其中游离的异氰酸酯继续 与羟基组分反应生成双组分聚氨酯。另
16、一种为加成-消除机理,即羟基与封闭的 nco 基团配合反应形成四面体中间体,然后脱去封闭剂。3.2 封闭剂的类型 常用于封闭水性聚氨酯固化剂的封闭剂有异丙醇、苯酚、己内酰胺、 甲乙酮肟、咪唑、亚硫酸氢钠、丙二酸二乙酯等。一般根据解封温 度和水溶性选择封闭剂。在封闭反应中,当 nco 基团连有给电子取 代基时,可以促进封闭反应的进行 ; 而连有吸电子取代基时则可以促 进解封反应的进行。3.2.1 醇类和酚类封闭剂 醇类封闭剂具有较高的解封温度和较低的反应活性,所以能够在水 中很稳定地存在。如电沉积底漆所需贮存稳定性很强,所以以2- 乙基己醇为封闭剂。酚类化合物和异氰酸酯的反应机理与醇和异氰酸 酯
17、反应机理类似,都是 nco 基团与活性氢反应,分别生成氨基甲酸 酯和氨基甲酸苯酯,酚类化合物中由于有苯环的共轭作用,导致酚 羟基的反应活性比醇羟基弱,所以酚类封闭剂与醇类相比解封温度 较低,但封闭反应缓慢,需要在加热或添加催化剂条件下使反应加 速进行。3.2.2 肟类封闭剂 肟类封闭剂非常适用于脂肪族类异氰酸酯的封闭,其解封温度比醇 类和酚类封闭剂低。王黎等以 tdi 、 tmp 为原料合成聚氨酯预聚体, 以甲乙酮肟为封闭剂合成水性聚氨酯固化剂,结果表明,该固化剂 贮存稳定性良好且解封闭温度较低。钟燕等以异氰酸酯三聚体与 mpeg 为原料反应,再用不同的封闭剂封闭剩余的 nco 基团,制备 出
18、可水分散的封闭聚氨酯固化剂,结果表明,当 mpeg 分子量小于 2000 、以甲乙酮肟作为封闭剂时,制备出的封闭型水性聚氨酯固化 剂黏度适中且稳定性良好。3.2.3 咪唑和脒类、吡唑和三唑类封闭剂 由于氢键的存在,咪唑和脒类、吡唑和三唑类封闭剂的解封温度相 对较低。周静静等以 ipdi 、 tmp 为原料经加成反应,以 dmpa 为扩 链剂,再以三乙胺 (tea) 中和成盐,以 2- 甲基咪唑 (2-mi) 为封闭剂封端, 得到一种在室温下即可解封的水性聚氨酯固化剂,结果表明,该固 化剂能明显降低异氰酸酯与水的反应速度,增加凝胶时间。张汉青 等先用异氰酸酯三聚体与 dmpa 为原料进行扩链反应
19、,再以 3,5- 二 甲基吡唑 (dmp) 为封闭剂,将剩余的 nco 基团封闭,最后用二甲基 乙醇胺 (dmea) 中和成盐,制得的水性固化剂可在较低温度下实现解 封。3.2.4 亚硫酸氢盐类封闭剂 亚硫酸氢钠价格低廉且环保无污染,所封闭的聚氨酯固化剂解封温 度较低,应用价值很高。 zhang 等以聚醚二醇 (n210) 、ipdi 为主要 原料、亚硫酸氢钠为封闭剂合成水性聚氨酯固化剂,结果表明,封闭反应的最佳条件为:20 C反应45min , n(nahso3) : n( nco)=1.1,解封温度76130 C。胡鹏等以tdi、peg-400为主要原 料合成聚氨酯预聚体,以 nahso3 为封闭剂对
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