(完整)聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料是一种高档次的产品,是有很好的强度和延伸性,以及耐腐蚀性和耐水性.最大的缺点是怕紫外线照射,在露天使用的寿命是78年,通常用于室内和地下.用于室外工程需加以保护层保护.产品按组分分类,可分为多组分和单组份产品.
尼罗河宝石一、聚氨酯防水涂料的生产
1.预聚体的生产
A.异氰酸酯
异氰酸酯是聚氨酯防水涂料的主要原料之一,常用的有如下三种:第一种,多苯基多次甲基多异氰酸酯,即粗制二甲苯甲烷二异氰酸酯(粗MDI)或称聚合MDI,也称为PAPI。第二种,甲苯二异氰酸酯,即TDI。聚氨酯防水涂料较多使用TDI,欧洲诸国倾向于用纯的2,4TDI或TDI-65,美国和我国大多使用TDI-80。第三种二苯基甲烷二异氰酸酯,即MDI,是近年来使用量日渐上升的品种,尤其是聚脲防水涂料的推广应用.
TDI和MDI性能比较如下:
1)TDI的蒸汽压较高,20℃的蒸汽压为0.01mmHg,所以应用TDI制作预聚体时气味重,毒性大。MDI在160℃的蒸汽压为0。8mmHg(TDI在120℃的蒸汽压为10mmHg),挥发性小,对呼吸道刺激性小。
2)MDI和聚醚多元醇的反应速度比TDI慢,应用MDI制作预聚体容易控制反应进程。而以TDI为原料制备的聚氨酯防水涂料固化慢,粘结力强。
3)有MDI制得的聚氨酯防水涂料机械性能好,4,4-—MDI可以和水作用形成具有高度结晶性对称脲,使聚氨酯的硬段相形成次晶和微晶,增强其分子间的氢键作用。以芳香族二异氰酸酯为原料制得的聚氨酯防水涂料耐候性差,有时采用脂肪族二异氰酸酯如六次甲基二异氰酸酯(简称HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)制作的聚氨酯防水涂料,可直接用于屋面防水施工,不需要加保护层.
B.  多元醇化合物
凡是分子内含有两个以上羟基的化合物均称为有机多元醇化合物,它是聚氨酯防水涂料的主要原料之一。通常多元醇化合物官能团大,羟值高,制得的聚氨酯防水涂料硬度大、机械
性能好。当要求聚氨酯涂膜有一定的弹性时,宜用官能团和分子量较大的.聚醚多元醇和聚酯多元醇相比,所制的聚氨酯防水涂料虽然耐水解性、弹性优良,但机械性能、耐温性、耐候性就差些。因此多元醇化合物的选择应根据物品的性质、原材料的来源、生产成本等因素全面考虑,若有矛盾,则合理取舍.
聚酯型聚氨酯防水涂料耐水性差,因而制作聚氨酯防水涂料常用聚醚多远醇。作为聚氨酯防水涂料原材料的聚醚多元醇,强调的是它的化学特性,如羟值、不饱和度、含水量、酸度和分子量.(GH-—、GF-—)
用于聚氨酯防水涂料生产的聚醚多元醇要避免在聚醚多元醇中存在苛性钠催化剂。苛性碱如氢氧化钠、氢氧化钾等,是异氰酸酯化合物形成三聚体、缩二脲和脲基甲酸酯反应的强烈催化剂,这是预聚体贮存试件短的主要原因。所以对于聚醚多元醇要排出痕量苛性碱催化剂,用中和剂中和,使之略微显酸性。微量酸性杂质对于异氰酸酯反应影响不大.
C.原材料当量比的选择
当NCO/OH比值为1时,预聚体分子量最大。如任何一种原材料过量,即可使所得的产物的
品牌诉求分子量迅速较少。当NCO/OH=2时预聚体的分子量为最小。为了降低体系的粘度,便于操作,可适当提高NCO/OH比值。该比值不宜过高,主要原因是预聚体中含有较多的游离异氰酸酯,相应的聚氨酯防水涂膜发脆,易产生裂纹,延伸率偏低。合成预聚体时,一般将NCO/OH值控制在2。052。3的范围内
D.  反应条件的选择
1)聚合温度
聚合温度一般不宜过高,也不能太低。温度过高,支化反应和交联反应容易发生,造成预聚体粘度增大,异氰酸酯含量偏低;反应温度太低,将使预聚体制备时间延长,增加了能耗.实际制作预聚体时,还要考虑聚合反应时放热反应.反应初期异氰酸酯和多元醇反应迅速,转化率急剧上升,放热很多,反应体系温度上升很快.因此在异氰酸酯刚刚加入反应容器时,一定要注意温度的变化,必要时需要冷却。到了反应后期,由于异氰酸酯和多元醇浓度变小,反应速率变小,为了维持反应温度,需要适当加热.
2) 聚合时间
聚合温度低,达到同样的转化率需要的聚合反应时间长;聚合反应温度高,反应时间短。
3)工艺流程
按配方定量称取聚醚多元醇,置于反应釜中加热脱水,温度100140℃,抽真空且始终搅拌,真空度大于600mmHg,时间14h;第一个无产阶级政党
停止抽真空和加热,使脱水聚醚多元醇自然冷却至60℃;
按配方称取TDI,在常压下加入聚醚多元醇中,且搅拌均匀,温度控制在7585℃,时间是2-3h;
将制作好的预聚体密闭装存于容器中,避免暴露于空气中.
4)工艺因素的讨论
聚醚多元醇中的水分
异氰酸酯和水反应生成取代脲,该脲易于过量的异氰酸酯反应生成缩二脲的交联结构所以
水分的存在不仅消耗一部分异氰酸酯,是体系中的NCO/OH比值下降,而且生产相当数量的交联产物,导致体系粘度增大,因此聚醚多元醇及其他原材料要进行水分含量的分析和严格控制。为了提高预聚体的贮存稳定性,减少预聚体的粘度,水含量必须减少到1%以下。
聚醚多元醇的酸碱性
酸碱性杂质可以在合成预聚体的各种反应中起到催化作用,通常酸性状态有利于扩联反应,形成氨基甲酸酯键和脲键,产生低粘度的预聚体;碱性状态有利于交联反应,形成脲基甲酸酯、缩二脲支化和异氰酸酯三聚体,是预聚体粘度升高,以致使预聚体发生凝胶。
为了避免预聚体发生凝胶,使预聚体保持适当的贮存寿命,必须维持聚合物一定的酸值.通常在制备预聚体时加入阻聚剂,如盐酸、苯甲酰氯、磷酸等.
海门东洲中学搅拌速度
    制备预聚体时,必须充分搅拌混合均匀组分。异氰酸酯的比重比多元醇化合物大些,有些异氰酸酯和聚醚多元醇的相容性不好,充分搅拌可防止异氰酸酯和多元醇分离,是物料各组分混合均匀,反应平稳,防止局部过热,不易产生交联反应。
2.乙组分的生产
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双组份聚氨酯防水涂料乙组分的主要成分为固化剂、再加一些其它助剂如增塑剂、促凝剂、填充剂、稀释剂等,可以改善聚氨酯防水涂料的性能,控制其固化时间,节约原材料,降低生产成本.
A.乙组分的原材料
固化剂
用于聚氨酯防水涂料的固化剂是一些小分子量的二元或多元醇、胺及低分子量的聚醚多元醇如甘油、蓖麻油、三羟甲基丙烷、间苯二胺、丁二醇、3,3-—二氯4,4二氨基二苯基甲烷(简称MOCA)、甲基二乙醇胺、2,4二氨基甲苯等。
MOCA分子中,氨基的邻位有一个氯原子,因电子效应和位阻效应,减少了氨基氮原子上的电子密度,降低了MOCA和异氰酸酯的反应速度,有利于调节聚氨酯防水涂料的固化时间。MOCA是一个刚性很强结构对称的分子,用于固化聚氨酯防水涂料,可增强分子间的氢键作用,提高防水涂料强度.MOCA是应用广泛的芳香族胺类固化剂。

本文发布于:2024-09-21 16:33:40,感谢您对本站的认可!

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