首页 > 专利技术

聚氨酯的配方及工艺

线形热塑性聚氨酯

原料用量（质量份）

聚己内酯二醇（Mn：2000）： 2000

1,6－己二醇： 112.0

三羟甲基丙烷： 6.700

TDI(80/20): 348.0

有机锡催化剂： 1.2‰

丁酮： 1058

聚氨酯油合成

① 配方：

原料	规格	用量（质量份）
醇酸树脂	上步合成产品	1000
二甲苯	聚氨酯级	620.0
甲苯二异氰酸酯	工业级	165.5
二月桂酸二丁基锡	分析醇	1.2‰
丁醇		5%

② 合成工艺：

a. 将上步合成的醇酸树脂、50％二甲苯加入反应釜，升温至600C，在N2的继续保护下，将甲苯二异氰酸酯滴入聚合体系，约2h滴完；用剩余二甲苯洗涤甲苯二异氰酸酯滴加罐，并加入反应釜。

b. 保温1h，加入催化剂；将温度升至800C，保温反应；5h后取样测NCO含量，当NCO含量小于0.5％时，加入正丁醇封端0.5h。降温，调固含、过滤、包装。

实例2聚酯基潮气固化聚氨酯的合成

（1）配方：

原料	规格	用量（质量份）
聚己内酯二醇	工业级，Mn：1500	3200
聚己内酯三醇	工业级，Mn：500	550．0
二月桂酸二丁基锡	化学纯	0.5‰(以固体分计)
二甲苯	聚氨酯级	2682
甲苯二异氰酸酯	工业级	1230

NCO理论含量：5.5％；NCO平均官能度：2.40。

（2）合成工艺：

① 依配方将聚己内酯多元醇加入聚合釜，加入50％的二甲苯共沸带水，至无水带出，通入N2保护，将温度降至600C。

② 在N2的继续保护下，将甲苯二异氰酸酯滴入聚合体系，约2.5h滴完；用剩余二甲苯洗涤甲苯二异氰酸酯滴加罐，并加入反应釜。

③ 保温2h，加入催化剂；将温度升至800C，保温反应；2h后取样测NCO含量，当NCO含量稳定后（一般比理论值小0.5％），降温、过滤、包装。

1．羟基树脂合成实例

实例1 羟基丙烯酸树脂的合成

（1）配方：

原料	规格	用量（质量份）
丙二醇甲醚醋酸酯	聚氨酯级	111.0
二甲苯（1）	聚氨酯级	140.0
丙烯酸-β-羟丙酯	工业级	150.0
苯乙烯	工业级	300.0
甲基丙烯酸甲酯	工业级	100.0
丙烯酸正丁酯	工业级	72.00
丙烯酸	水暖炉工业级	8.000
叔丁基过氧化苯甲酰（1）	工业级	18.00
叔丁基过氧化苯甲酰（2）	工业级	2.000
二甲苯（2）	聚氨酯级	100.0

（2）合成工艺：

① 先将丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯（1）加入聚合釜中，通氮气置换反应釜中的空气，加热升温到1300C。

② 将丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和叔丁基过氧化苯甲酰（1）混合均匀，用4h滴入反应釜。

③ 保温2h；将叔丁基过氧化苯甲酰（2）用50％的二甲苯（2）溶解，用0.5h滴入反应釜，继续保温2h。最后加入剩余的二甲苯（2）调整固含，降温、过滤、包装。

该树脂固含：65±2 ；粘度：4000-6000（25℃下的旋转粘度）；酸值：＜10；泽：＜1。主要性能是光泽及硬度高，丰满度好，流平性佳，可以用于高档PU面漆与地板漆。

实例2 羟基聚酯树脂的合成

（1）配方：

原料	规格	用量（质量份）
新戊二醇	茂发跳跳糖工业级	300.0
丁二醇	工业级	100.0
乙基丁基丙二醇	工业级	120.0
三羟甲基丙烷	工业级	200.0
邻苯二甲酸酐	工业级	300.0
间苯二甲酸	工业级	200.0
己二酸	工业级	350.0
催化剂	工业级	1.500
二甲苯	聚氨酯级	500.0
乙酸丁酯	聚氨酯级	435.0

（2）合成工艺：

① 将新戊二醇、丁二醇、乙基丁基丙二醇、三羟甲基丙烷，加热至80℃时，在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、己二酸、间苯二甲酸，升温，通入氮气，当温度达到160℃时，分馏枉出现回流，在回流温度下保温0.5 h，启用冷凝器，控制分馏柱顶温<105℃ ，让水分馏出。以10℃/h的速率升温210±5℃，当体系酸值<30 mg KOH／g时，加入催化剂，开动真空泵，真空缩聚，真空度从0.050MPa逐步提高到0.095MPa，至酸值<5 mg KOH／g（树脂），停止反应。

② 降温至95℃，将二甲苯、乙酸丁酯加入聚合釜中，混合0.5h。降温至60℃、过滤、包装。

该树脂固含：65±2 ；羟值：108mgKOH/g；f(OH)：4.5。

实例3 羟基短油度醇酸树脂的合成

（1）配方：

原料	规格	用量（质量份）
新戊二醇	工业级	150.0
三羟甲基丙烷	工业级	400.0
邻苯二甲酸酐	工业级	480.0
间苯二甲酸	工业级	100.0
椰子油酸	工业级	380.0
催化剂	工业级	1.450
二甲苯(1)	工业级	75.50
二甲苯(2)	聚氨酯级	750.0

（2）合成工艺：

① 将二甲苯(1)、新戊二醇、三羟甲基丙烷、椰子油酸加入反应釜，加热升温至80℃，在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸，通入氮气，加入催化剂，升温，当温度达到160℃时，回流带水2h；以10℃/h的速率升温210±5℃，当体系无水带出时，取样测酸值，至酸值<8 mg KOH／g（树脂），停止反应。

② 降温至95℃，将二甲苯（2）加入聚合釜中，混合0.5h。降温至60℃、过滤、包装。

该树脂固含：65±2 ；油度：27%；羟值：92mgKOH/g；f(OH)：4.0。

2．阴离子型水性聚氨酯的合成

实例1

（1）配方：

原料	规格	用量（质量份）
聚己二酸新戊二醇酯	工业级，Mn：1000	230.0
二羟甲基丙酸	工业级	30.63
异佛尔酮二异氰酸酯	工业级	112.3
N-甲基吡咯烷酮	聚氨酯级	65.7
丙酮	聚氨酯级	50.00
二丁基二月桂酸锡	工业级	0.0200
三乙胺	工业级	25.12
乙二胺	工业级	5.600
水		481.7

（2）合成工艺

① 预聚体的合成

在氮气保护下，将聚己二酸新戊二醇酯、二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮加入反应釜中，升温至60oC ，开动搅拌使二羟甲基丙酸溶解，从恒压漏斗滴加IPDI，1h加完，保温1h；然后升温至80 oC，保温4h。

② 中和、分散

取样测NCO含量，当其含量达标后降温至60oC ，加入三乙胺中和；反应30min，加入丙酮调整黏度，降温至20 oC以下，在快速搅拌下加入冰水、乙二胺；继续高速分散1h，减压脱除丙酮，得带兰荧光的半透明状水性聚氨酯分散体。

实例2

（1）配方：

发动机摇臂对苯树脂

玻璃精雕机原料	规格	用量（质量份）
聚己内酯二醇	工业级，Mn：2000	94.5
聚四氢呋喃二醇	工业级，Mn：2000	283.5
1，4-丁二醇	工业级	27.16
二羟甲基丙酸	工业级	25.4
异佛尔酮二异氰酸酯	工业级	98.9
4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）	工业级	122.6
N-甲基吡咯烷酮	聚氨酯级	158.3g
丙酮	聚氨酯级	50.00
二丁基二月桂酸锡	工业级聂铭杰	0.0200
三乙胺	工业级	17.7
乙二胺	工业级	28.5
水		990

（2）合成工艺

① 将聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇（数均分子量为2000）、二羟甲基丙酸、1，4-丁二醇（BDO）加入1l反应瓶中，N2保护下，1200C脱水0.5h。

② 加入140.6g N-甲基吡咯烷酮（NMP），降温至700C；搅拌下加入异佛尔酮二异氰酸酯和4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）；升温至800C搅拌反应使-NCO含量降至2.5%。降温至600C，加入三乙胺，继续搅拌15min，加强搅拌，将400C的水加入反应瓶，搅拌5min，加入乙二胺，强力搅拌20min，慢速搅拌2h得产品。

实例4 水性聚氨酯油的合成

首先用醇解法并经萃取合成出甘油一酸酯，再经水性聚氨酯化反应合成出单组分自交联水性聚氨酯油。

（1）合成配方

序号	原料名称	用量（质量份）
1 2 3 4 5 6 7	助溶剂三羟甲基丙烷（TMP） DMPA IPDI 三羟甲基丙烷一酸酯中和剂去离子水扩链剂	5.0 1.5 5.5 35.0 35.0 4.5 55.0 0.5