噴涂聚脲的擴(kuò)鏈劑
聚脲涂料化學(xué)可分為兩個(gè)部分:(1)純聚脲和(2)雜化聚脲,兩者都是基于異氰酸酯固化的化學(xué)反應(yīng),都有噴涂聚脲的擴(kuò)鏈劑的固化共混物反應(yīng)產(chǎn)物。
純聚脲涂料是異氰酸酯封端的預(yù)聚物和僅含有噴涂聚脲的擴(kuò)鏈劑的固化共混物間一步反應(yīng)的結(jié)果。另一方面,雜化聚脲是由異氰酸酯封端的預(yù)聚物,與含有羥基和噴涂聚脲的擴(kuò)鏈劑的固化共混物反應(yīng)得到的產(chǎn)物。
雖然幾乎沒(méi)有觀察到純聚脲和雜化聚脲的最終物能和機(jī)械性能有差別,雜化聚脲中加入含羥基的樹(shù)脂時(shí)需要加入催化劑以保持與純聚脲相同水平的反應(yīng)活性。由于水和端羥基樹(shù)脂與反應(yīng)性異氰酸酯基團(tuán)之間的競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng),雜化聚脲變得對(duì)濕氣的,當(dāng)有高含量的水分存在時(shí)會(huì)形成氣泡。
自從在20世紀(jì)80年代中期被開(kāi)發(fā)出來(lái),噴涂聚脲涂料已經(jīng)獲得了涂料市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可。與其它涂料替代技術(shù)(如環(huán)氧和丙烯酸)相比,噴涂聚脲具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),這是因?yàn)樗哂袠O端條件下的應(yīng)用性能。
這些性能包括快速固化和投入使用、低溫固化(低于0℃)、對(duì)濕氣不、低VOC含量和優(yōu)異的物理和機(jī)械性能。這些特點(diǎn)和施工設(shè)備的改進(jìn)一起推動(dòng)聚脲成為相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù),如二次密封、防腐、防水膜和槽罐襯里。
而純聚脲化學(xué)工藝一直占據(jù)了噴涂聚脲的主要市場(chǎng),倒是最近研制雜化聚脲噴涂涂料才成為新熱點(diǎn)。配方設(shè)計(jì)師正利用雜化聚脲的性能優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高噴涂聚脲涂料的某些性能。
這些性質(zhì)包括機(jī)械性能、耐熱性以及耐化學(xué)品性。而端胺基樹(shù)脂,如聚醚胺的可用性在設(shè)計(jì)方面是有局限的,端羥基樹(shù)脂(例如多元醇)有寬范圍的可變性。這些多元醇可以在主鏈結(jié)構(gòu)、相對(duì)質(zhì)量和官能團(tuán)方面有差異。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
英文名稱:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號(hào):19900-72-2
分子式: C19H26N2
利用這些特征可以開(kāi)發(fā)出高性能雜化聚脲涂層,其性能水平是使用典型的純聚脲技術(shù)所不能達(dá)到的。例如,最近發(fā)布的文章說(shuō)明了通過(guò)在聚合物主鏈上加入聚酯多元醇可以提高聚脲的耐烴類溶劑性能。通過(guò)在配方中引進(jìn)聚酯多元醇,作者能夠開(kāi)發(fā)出具有優(yōu)異的耐二甲苯性能涂料,二甲苯是石油和天然氣工業(yè)中經(jīng)常碰到的一種性化學(xué)品,聚脲可用于二次密封和容器襯里。
新型疏水性VORAPEL多元醇3。使用這些多元醇已經(jīng)配制成澆鑄型聚氨酯彈性體,該彈性體表現(xiàn)出優(yōu)異的抗?jié)駳庑阅芤约傲己玫哪退苄运嵝阅?如10%的鹽酸和30%的硫酸)。
由于水溶性酸在污水處理、化學(xué)處理、鋼鐵酸洗、石油和天然氣回收等領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越多,我們通過(guò)研制雜化聚脲噴涂涂料來(lái)擴(kuò)大這些疏水性多元醇的效用。當(dāng)涂覆到鋼筋混凝土上時(shí),這種材料能提供機(jī)械性能良好的涂層,同時(shí)具有良好的附著力和耐高濃度酸的性能。
在裝有溫度計(jì)、頂部攪拌器、用于氮?dú)膺B續(xù)流動(dòng)的氮?dú)馊肟诤统隹诘?5升玻璃反應(yīng)器中合成預(yù)聚物。在第一步驟中,將多元醇加入到該反應(yīng)器中,同時(shí)加入幾滴苯甲酰氯,將其加熱到溫度50℃。
一旦多元醇達(dá)到平衡,在1小時(shí)內(nèi)將液體亞甲基二苯基異氰酸酯(MDI)分成兩部分加入到該反應(yīng)器中。在添加每一等份的異氰酸酯后,應(yīng)仔細(xì)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器的溫度,以確保溫度不會(huì)因?yàn)槎嘣寂c異氰酸酯之間的放熱反應(yīng)而上升。
在加入最后一部分的異氰酸酯后,將反應(yīng)器加熱至70℃,并在該溫度下保持3小時(shí)。然后將反應(yīng)器冷卻至50℃以防止熱灼傷,將預(yù)聚物包裝至干凈、干燥的金屬罐中儲(chǔ)存。通過(guò)這種方法制備的預(yù)聚物具有高達(dá)六個(gè)月的保質(zhì)期。
用于固化預(yù)聚物的樹(shù)脂共混物是通過(guò)將原料直接添加到一個(gè)干凈、干燥的金屬罐內(nèi)制備。盡管沒(méi)有強(qiáng)制特定的添加順序,在這種情況下,原料的添加順序是按照配方中的質(zhì)量濃度由最低至高而添加。
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