聚氨酯合成材料、工艺及性能测试 Microsoft Word 文档

1、名称原料合成工艺材料性能参考文献备注高耐候聚氨酯橘纹漆丙烯酸树脂A760(羟基含量：1.8%；固体分：60%)、HDI三聚体3390(NCO%19.6%,固体分：90%),拜耳；紫外光吸收剂1130、292,汽巴；橘纹助剂,国产；醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯、甲苯,工业级,国产；催化剂,二月桂酸二丁基锡；触变剂,进口。A组分即羟基组分配方：将丙烯酸树脂、颜料、润湿分散剂混合研磨至细度为20m以下,然后加入催化剂, 并用混合稀释剂调整黏度至100120 s(25,涂-4杯),最后加入触变剂、橘纹助剂,作为A组分。B组分即固化剂配方：将醋酸丁酯在搅拌状态下逐渐加入到3390固化剂中,搅拌均匀即可。A

2、、B组分按照:1的配比进行施工。可常温干燥,也可80 强制干燥1.52 h。1）颜色与外观：符合样板颜色及色差范围花纹清晰呈桔型纹2）黏度(涂-4杯，25 )/s：1003）干燥时间表干/min：10实干/h(80 )：1.54）柔韧性/级：15）耐冲击/cm ：503橘纹的形成机理：贝纳尔德效应和表面张力作用是促使橘纹形成的两大主要因素。贝纳尔德窝形成主要是由于涂膜表面溶剂挥发的不平衡,使涂膜产生固体含量和温度的不均一分布,因而引起表面张力差和密度差驱动的流动,使涂膜表面形成许多小的旋涡,并逐渐扩展,随着溶剂的蒸发,进一步转变成橘皮状花纹。另外,表面张力作用在橘纹形成的整个过程中起着非常重要

3、的作用,加入橘纹助剂以促进橘纹的形成,充分利用了表面张力效应。丙烯酸聚氨酯涂料甲组分：聚氨基甲酸酯类粘合剂N75，德国进口；醋酸丁酯，工业品，无水；乙组分：羟基丙烯酸树脂，自制，55%；锡催化剂，工业品；流平剂，进口品；消泡剂，进口品；混合溶剂，工业品，无水。将甲、乙组分按甲:乙=1:2的比例混合均匀，制成汽车修补罩光漆。1）漆膜性能：平整光亮；2）干燥时间（25°C）：表干30min实干24h烘干（65-70°C）50min3）硬度摆杆硬度计0.6铅笔硬度计2H4）柔韧性：1mm5）附着力：1级6）耐水性（72h）:漆膜无变化7）光泽95%8）冲击强度：50kg·

4、;cm9）耐汽油性（5h）：漆膜不发粘，不起泡10）耐盐水（NaCl 5%）72h:无变化11)耐光性（30W紫外灯管）24h：无变化4丙烯酸聚氨醋涂料是由羟基丙烯酸树脂和HDI缩二脉多异氰酸醋配制的，综合性能最好，和醇酸漆、丙烯酸漆、硝基漆、氨基漆及其它类型的聚氨醋漆相比，具有如下突出特点:1.外观优雅，透明度好;2.可室温固化，节省能源，漆膜表干快，有利于流水作业生产;3.具有优异的光泽和鲜映性，耐候性佳;4.施工固体分高，漆膜厚，减少施工次数;5.挥发溶剂少，环境污染小;6.漆膜的物理机械性能和耐腐蚀性能优异水性紫外光固化纳米透明隔热涂料隔热纳米粉体:自制;硅烷偶联剂KH560,工业品,

5、2%的95%乙醇溶液;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业品;聚酯多元醇,无锡市新鑫聚氨酯有限公司;二羟甲基丙酸(DMPA),工业品;丙烯酸羟丙酯(HPA),工业品;分散剂、消泡剂、流平剂等水性涂料助剂,工业品。1) 改性隔热纳米浆料的制备2) 聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成3)水性UV透明隔热涂料的制备:按配方在所制备的水性UV预聚物中添加预制的不同粉体含量(3%、5%、7%、9%)的改性隔热纳米浆在30004000rpm搅拌下复合34h,脱除溶剂,再加入光引发剂Daro-cur 1173、稀释剂、消泡剂和流平剂等搅拌均匀,静置消泡即得水性UV透明隔热涂料,涂料中隔热粉体的含量分别为1.8%、3

6、.0%、4.2%和5.4%,分别记为1#、2#、3#和4#涂料样品。1）漆膜颜色及外观：蔚蓝透明，平整光滑；2）固含量：35%3）铅笔硬度：1H4)附着力：1级5)磨耗量：1.0mg6)冲击强度：50cm7)柔韧性：1mm8)耐水性（浸水试验48h）：无明显变化9)耐热性（100°C下烘30h）：漆膜无鼓泡、起皱开裂、变色6水性紫外光(UV)固化涂料技术因其符合环保、节能、清洁生产理念而日益为人们所关注。其优点主要有:不需借助活性稀释剂来调节黏度,可解决挥发性溶剂及毒性、刺激性的问题;可降低固化膜的收缩率,提高固化膜对底材的附着性;易于得到光固化前的无粘性干膜;可得到薄膜型固化膜;可

7、用水或增稠剂方便地控制流变性,便于喷涂;设备、容器等易于清洗;降低了涂料的易燃性。青藏铁路机车车辆用聚氨酯涂料聚酯树脂,阿克苏诺贝尔公司;分散剂,毕克化学公司;金红石型钛白粉,杜邦公司;超细陶瓷粉,工业品;流平剂,毕克化学公司;氟添加剂,杜邦公司;紫外光吸收剂,汽巴公司;光稳定剂,汽巴公司;固化剂N3390,拜耳公司;脱水剂,拜耳公司;混合溶剂,自配。按配方量称取聚酯树脂、分散剂和混合溶剂,分散均匀,加入颜填料,研磨至细度15m;在制成的漆料中加入其它剩余助剂和适量的混合溶剂,调整粘度5060s(ISO26#杯),过滤出料。所制得的漆料组分与固化剂组分按41的比例(重量比)配制成聚氨酯面漆,制

8、板按GB/T的要求喷涂于试板上,按铁标TB/T面漆供货技术条件检测常规性能和耐候性能,按国标GB/T1768279和GB/T9154288检测耐磨性和耐温变性能。1)表干时间/h(4):12)实干时间/h(24):243)弯曲性能/mm(2):14)杯突试验/mm(4.0):85)划格试验/级(1):06)耐冲击性/cm(50): 507)耐候性/h(2级) 1000 20008)*耐磨性/g(1kg,500圈)(0.05) :0.0359)*耐温变性/周期(20):通过*所标处为非铁标规定的检测项目71）而TDI和MDI属芳香族异氰酸酯,异氰酸酯基团直接连在苯环结构上,在紫外光和氧的作用下,

9、苯环被打开,异氰酸酯基团直接与苯核形成对苯醌型结构,该结构含有黄色的发色基团,以此种原料为固化剂的聚氨酯涂料容易黄变2）通过选用某特殊聚酯树脂、脂肪族的HDI三聚体固化剂和某抗紫外线助剂,使聚氨酯涂料的耐候性达到2000h以上。3)当在聚氨酯涂料中添加0.5%的氟添加剂和8%的超细陶瓷粉,可将涂膜的磨耗量降低0.035g以下(500转/kg)。石油沥青聚氨酯防水涂料甲苯二异氰酸酯（TDI），工业级，日本聚氨酯工业公司；3，3-二氯-4，4-二氨基二苯基甲烷（MOCA），工业级，苏州前进化工厂；聚醚多元醇（N220、N3050），化学级，天津市化学试剂有限公司；脱泡剂（BYK-A555），工业级

10、，德国 BYK 公司；辛酸亚锡，工业级，沧州威达精细化工有限公司；环烷酸盐，工业级，湖南湘江涂料集团公司；轻质碳酸钙，工业级，湖南临澧石膏矿业公司；石油沥青，100#，工业级，辽宁盘锦沥青厂1）甲组分（聚氨酯预聚体）的制备：将经脱水处理的聚醚多元醇按配方量于三口烧瓶中搅拌混合均匀，按比例滴加 TDI，滴加过程中保持反应温度 3040，30 min 内滴完后，升温至 7080 ，回流反应 23 h 后，用酸碱滴定法测定预聚体游离 NCO 基的含量，合格后，降温至室温，出料，即得预聚体甲组分。2）乙组分的制备将经过脱水处理的沥青、增塑剂、辅助溶剂、MOCA、轻钙、纳米粉体及其它助剂按配比及顺序加入

11、到三口烧瓶中，室温下搅拌，充分分散均匀，即得乙组分。1） 耐水性2） 耐化学试剂性3） 耐候性4） 吸水率5） 抗拉强度6） 断裂伸长率7） 光泽度8（1）将纳米 TiO2、ZnO、SiO2分别加入到石油沥青聚氨酯防水涂料中，可显著改善涂膜的耐候性能，提高涂膜的硬度、抗张强度，增加涂膜的断裂伸长率，并使涂膜的耐酸性增强。（2）对涂膜耐候性改善顺序由大到小依次为纳米 TiO2、纳米 ZnO、纳米 SiO2，而对涂膜硬度、抗张强度、断裂伸长率提高效果的顺序由大到小依次为纳米 SiO2、纳米 ZnO、纳米TiO2。（3）在本研究体系中，纳米粒子较佳的用量为总物料质量的3%5%。透明聚氨酯弹性涂层聚碳

12、酸酯二元醇（PCDL）：美国 ；聚四氢呋喃二元醇（PTMG）：日本 ；交联剂（HTM）：自制三元醇；异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI，37.8%）：德国拜耳；丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯 ：工业级 ；催化剂 ：辛酸亚锡 ；反应终止剂 ：自制 ；固化剂（DesmodurZ4470）：德国拜耳。1）透明聚氨酯弹性树脂的制备：将计量好的PTMG、PCDL、HTM和醋酸丁酯等置于装有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中。开动搅拌升温至100120，在真空条件下脱水11.5 h，降温至70，加入计量好的IPDI、催化剂，再缓慢升温至110120，保温5 h后，加入反应终止剂，用化学分析方法测量树脂的羟值，当羟

13、值达到理论计算值时，即可降温出料。2）透明聚氨酯弹性涂层的制备：将透明聚氨酯弹性树脂与Z4470固化剂按-NCO/-OH=1.2混合均匀，并在室温下放置30 min，然后浇入规格为0.5 cm×200 cm×200 cm的玻璃模具中，室温下放置5 h后，揭下涂膜并移入烘箱，在（75±5）下放置10 h后即可制得透明聚氨酯弹性涂层。1)颜色及外观： 无色、透明2）干性表干（25）/min ：20烘干（75±5） /min ：103）耐磨性（500g，1 000 r）/mg ：0.034）断裂伸长率/% ：2755）拉伸强度/MPa ：18.986）撕裂强度（kN·m-1）：89.87）硬度（邵氏A）：988）雾度/% ：2.19）透光率/% ：9710）人工老化（1 500 h后保持率）/%透光率：95强度：96伸长率：6611）耐热性（160，5 h后保持率