涂料成膜物质--聚氨酯树脂的生产课件.pptx

1、涂料成膜物质_聚氨酯树脂的生产一、概述二、异氰酸酯预聚物结构设计与生产三、聚氨酯的固化反应与聚氨酯涂料四、水性涂料与水性聚氨酯2一、聚氨酯树脂概述1、合成聚氨酯树脂原料 （1）二异氰酸酯参见166CH3NCONCO2,4-TDI(80%)CH3NCONCO2,6-TDI(20%)CH2NCONCO二二苯苯甲甲烷烷二二异异氰氰酸酸酯酯MDINCO(CH2)6NCO六六亚亚甲甲基基二二异异氰氰酸酸酯酯HDINCOCH3CH3CH2-NCOCH3异异佛佛尔尔酮酮二二异异氰氰酸酸酯酯IPDICH2NCOCH2对对苯苯二二亚亚甲甲基基二二异异氰氰酸酸酯酯XDINCOCH2二二环环己己基基甲甲烷烷二二异异

2、氰氰酸酸酯酯HMDINCONCO31、合成聚氨酯树脂原料()多羟基低聚物聚酯二醇聚醚二醇OHOOOHOCHH2CCH3+HO-CH2-CH2-OHHOOC-(CH2)4-COOHHOCO-OOH1、合成聚氨酯树脂原料(3)扩链剂和交联剂 扩链剂 二元胺、二元醇 交联剂 多元醇：甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇(4)催化剂(5)溶剂52、异氰酸酯的化学反应(1)异氰酸酯反应机理(2)与活泼氢化合物的加成反应R-N=C=ORHNCHNORRNH2+OHRRHNCORO+RHNHRHNCHNOR+H2ORHNCOHORNH2+ CO2+RCOHRHNCOOCORORHNCRO+ CO2+氨基甲酸酯取代脲

3、酰胺取代脲6(2)与活泼氢化合物的加成反应异氰酸酯的二级反应RNCO +RHNCNOCHNORRHNCHNORRRHNCORORHNCNOCOROR7异氰酸酯基团的反应活性CH3NCONCO2,4-TDINCOCH3CH3CH2-NCOCH3异异佛佛尔尔酮酮二二异异氰氰酸酸酯酯IPDI邻位对位8二、异氰酸酯预聚物结构设计与生产1、极性基团与性能来自异氰酸酯及其反应产生来自多羟基化合物HOCO-OOHHOOOHNCONHC ONHNHC ONHC OO异氰酸酯脲基酰胺氨基甲酸酯酯键醚键9二、异氰酸酯预聚物结构设计与生产2、氢键与性能N CHOOCONHN CH OOCONH非环状氢键非环状氢键环

4、状氢键环状氢键外力作用避免化学键断裂PU树脂优于其它树脂外力作用氢键断裂外力消除氢键重新形成10二、异氰酸酯预聚物结构设计与生产3、柔性、刚性链结构与性能常见高分子主链的柔性规律：OSNCCC CCOOCH2CONH COONH CONH酯键醚键脲基氨基甲酸酯11二、异氰酸酯预聚物结构设计与生产4、多元醇结构与性能HOCO-OOHHOOOH醚键常见高分子主链的柔性规律：OSNCCC CCOO酯键12三、聚氨酯的固化反应与聚氨酯涂料 按成膜物质化学组成及固化机理分类（1）聚氨酯改性油涂料（单包装） 干性油与多元醇发生酯交换后，再与二异氰酸酯反应制备 双键氧化干燥固化（2）潮气固化型聚氨酯涂料（双

5、包装） （-NCO）组分与空气中的（H2O）反应固化（3）封闭型聚氨酯涂料（双包装） 储存时（-NCO）被封闭剂封闭不能反应 使用时升温解除封闭剂， (-OH) 与（-NCO）反应固化（4）羟基固化型聚氨酯涂料（双包装） 含羟基(-OH)组分与含（-NCO）组分反应固化（5）弹性聚氨酯涂料（单包装） 利用催化剂催化（-NCO）与空气中的（H2O）反应固化四、水性涂料与水性聚氨酯1、水性涂料的特点与类型 特点:低VOC含量 类型： 水分散（乳液）型 胶体分散（水溶胶）型 水溶型2、涂料树脂水性化方法3、水性聚氨酯15一、概述涂料组成清漆色漆、清漆（1）定义：清漆是仅由树脂(成膜物质)、溶剂和必要

6、的少量助剂组成的涂料（2）清漆的生产成膜物质、助剂溶解分散于溶剂中（3）醇酸树脂清漆配方举例、色漆是由成膜物质和一定数量的颜料及其他助剂，经研磨调配而成的有色涂料，分为底漆和面漆二、色漆配方制订程序（一）颜料在色漆中的用量1. 颜料体积浓度（PVC） 值与面漆光泽度关系2.颜基比（质量比）颜料体积浓度PVC =V颜颜料料V颜颜料料V成成膜膜物物质质+320% 4055% 4560%二、色漆配方制订程序（二）基础配方（标准配方）的拟定 树脂、颜料、溶剂、助剂选择（三）生产配方的拟定 PVC值不变，其他指标调整三、颜料的分散及稳定（一）色漆-颜料在漆料中的分散体系（二）颜料分散的过程：润湿、分散、稳定1.颜料的润湿2.颜料的解聚（研磨与分散）（三）分散体系的稳定（四）工艺配方（五）研磨漆浆的方式（六）研磨漆浆的组成涂料生产：研磨分散设备A 高速分散机B 球磨机C 砂磨机D 三辊机A、高速分散机Speed Mixers 高速分散机工作过程卧式球磨机B、球磨机Ball Mills球磨机工作原理球磨机工艺流程图分色研磨漆浆C、砂磨机Bead MillsC、砂磨机Bead Mills（续）C、砂磨机Bead Mills（续）Basket Mills