聚氨酯用水基固化劑
雙組分水性聚氨酯是將多元醇組分與固化劑組分混合，混合后沒有一次用完，則不能再繼續(xù)使用，造成原料浪費(fèi)，且固化劑組分中的NCO基團(tuán)活性較高，常溫下即可與大氣中的水發(fā)生反應(yīng)使其變質(zhì)。若將NCO基團(tuán)與某種封閉劑反應(yīng)，制得常溫下穩(wěn)定的聚氨酯用水基固化劑，使用時(shí)再通過加熱使其恢復(fù)原來的異氰酸酯結(jié)構(gòu)并與含羥基組分反應(yīng)，既可得到原有聚氨酯又可以解決上述問題。
聚氨酯用水基固化劑在水中具有很好的穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于水性系統(tǒng)中，但聚氨酯用水基固化劑中的NCO基團(tuán)活性很高，容易發(fā)生副反應(yīng)，在解封溫度較高時(shí)，會發(fā)生NCO基團(tuán)的二聚、三聚，生成脲基甲酸酯或縮二脲等，所以開發(fā)低解封溫度的封閉劑至關(guān)重要。
肟類封閉劑非常適用于脂肪族類異氰酸酯的封閉，其解封溫度比醇類和酚類封閉劑低。王黎等以TDI、TMP為原料合成聚氨酯預(yù)聚體，以甲乙酮肟為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結(jié)果表明，該固化劑貯存穩(wěn)定性良好且解封閉溫度較低。
鐘燕等以異氰酸酯三聚體與MPEG為原料反應(yīng)，再用不同的封閉劑封閉剩余的NCO基團(tuán)，制備出可水分散的封閉聚氨酯固化劑，結(jié)果表明，當(dāng)MPEG分子量小于2000、以甲乙酮肟作為封閉劑時(shí)，制備出的聚氨酯用水基固化劑黏度適中且穩(wěn)定性良好。
咪唑和脒類、吡唑和三唑類封閉劑。由于氫鍵的存在，咪唑和脒類、吡唑和三唑類封閉劑的解封溫度相對較低。周靜靜等以IPDI、TMP為原料經(jīng)加成反應(yīng)，以dmpa為擴(kuò)鏈劑，再以三乙胺(TEA)中和成鹽，以2-甲基咪唑(2-MI)為封閉劑封端，得到一種在室溫下即可解封的水性聚氨酯固化劑，結(jié)果表明，該固化劑能明顯降低異氰酸酯與水的反應(yīng)速度，增加凝膠時(shí)間。
張漢青等先用異氰酸酯三聚體與dmpa為原料進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，再以3，5-二甲基吡唑(DMP)為封閉劑，將剩余的NCO基團(tuán)封閉，最后用二甲基乙醇胺(DMEA)中和成鹽，制得的水性固化劑可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)解封。
二乙基甲苯二胺 DETDA E100產(chǎn)品物理特性
項(xiàng)目 數(shù)據(jù)
閃點(diǎn) °C 135
凝固點(diǎn) °C -8
沸點(diǎn) °C(lit.) 308
密度 g/mL at 25 °C(lit.) 1.02
胺值 615-635
水份 ≤0.1%
粘度(20℃) 280
粘度(25℃) 155
其它烷基胺類 0.5-3.0%
異氰酸酯當(dāng)量 89.5
環(huán)氧樹脂當(dāng)量 44.3
3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺 75.0-81.0%
3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺 18.0-20.0%
二乙基甲苯二胺 DETDA E100產(chǎn)品用途
二乙基甲苯二胺固化劑擴(kuò)鏈劑DETDA是一只十分有效的聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑,尤其適用于RIM(反應(yīng)注射成型)和SPUA(噴涂聚脲彈性體)上;同時(shí)也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑,用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑,也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑.二乙基甲苯二胺固化劑擴(kuò)鏈劑DETDA是一種位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多.它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍,比MOCA快約30倍.主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系,具有反應(yīng)速度快,脫模時(shí)間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn).另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑,以及化學(xué)合成中間體.
亞硫酸氫鹽類封閉劑。亞硫酸氫鈉價(jià)格低廉且環(huán)保無污染，所封閉的聚氨酯固化劑解封溫度較低，應(yīng)用價(jià)值很高。Zhang等以聚醚二醇(N210)、IPDI為主要原料、亞硫酸氫鈉為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結(jié)果表明，封閉反應(yīng)的最佳條件為：20℃反應(yīng)45min，n(NaHSO3)∶n(—NCO)=1.1，解封溫度76～130℃。
封閉-解封機(jī)理。封閉劑與異氰酸酯的反應(yīng)是典型的親核加成反應(yīng)。
這個(gè)反應(yīng)過程可用兩個(gè)機(jī)理解釋：一是消除-加成機(jī)理，即在一定溫度下，封閉型異氰酸酯分解為封閉劑和游離的異氰酸酯，其中游離的異氰酸酯繼續(xù)與羥基組分反應(yīng)生成雙組分聚氨酯。另一種為加成-消除機(jī)理，即羥基與封閉的NCO基團(tuán)配合反應(yīng)形成四面體中間體，然后脫去封閉劑。
封閉劑的類型。常用于封閉水性聚氨酯固化劑的封閉劑有異丙醇、苯酚、己內(nèi)酰胺、甲乙酮肟、咪唑、亞硫酸氫鈉、丙二酸二乙酯等。一般根據(jù)解封溫度和水溶性選擇封閉劑。在封閉反應(yīng)中，當(dāng)NCO基團(tuán)連有給電子取代基時(shí)，可以促進(jìn)封閉反應(yīng)的進(jìn)行;而連有吸電子取代基時(shí)則可以促進(jìn)解封反應(yīng)的進(jìn)行。
醇類和酚類封閉劑。醇類封閉劑具有較高的解封溫度和較低的反應(yīng)活性，所以能夠在水中很穩(wěn)定地存在。如電沉積底漆所需貯存穩(wěn)定性很強(qiáng)，所以以2-乙基己醇為封閉劑。
酚類化合物和異氰酸酯的反應(yīng)機(jī)理與醇和異氰酸酯反應(yīng)機(jī)理類似，都是NCO基團(tuán)與活性氫反應(yīng)，分別生成氨基甲酸酯和氨基甲酸苯酯，酚類化合物中由于有苯環(huán)的共軛作用，導(dǎo)致酚羥基的反應(yīng)活性比醇羥基弱，所以酚類封閉劑與醇類相比解封溫度較低，但封閉反應(yīng)緩慢，需要在加熱或添加催化劑條件下使反應(yīng)加速進(jìn)行。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
