水性聚氨酯的生产工艺课件.ppt

1、 定义、原料 特点、用途 加工工艺 发展前景水性聚氨酯(Water borne Polyurethane，简称WBPU水性聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是指大分子主链上含有重复氨基甲酸酯单元，除了含有大量的氨酯键外，还可能含有酯键、醚键、脲键、脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键、不饱和双键、大分子问的氢键等。聚氨酯是以聚酯或聚醚组成的柔性软段和以氨基甲酸酯、脲基等刚性硬段交替连接而成的嵌段聚合物；软、硬链段的热力学不相容性，软段和硬段在聚合物中各自聚集，形成软段相和硬段相，发生微相分离包括聚氨酯水溶液，水分散液和水乳液3种。聚醚二元醇(PPG，分子量为2000和1000)(工业品，韩困爱敬公司生产)，2

2、，4一甲苯二异氰酸酯(TDI)(分析纯，上海化学试剂公司)，二羟甲基丙酸(DMPA，工业品，美国进121)，丙酮(工业品)，2一甲基2一氨基7丙醇(AMP95)。水性聚氨酯以水性聚氨酯树脂为基料，水为分散介质。水性聚氨酯以乳液(粒径10-5m，外观乳白色)和分散液(粒径1010-7 m，外观半透明)居多，溶液很少，其中乳液和分散液区分并不严格。水性聚氨酯，除保留了传统溶剂型聚氨酯的一些优良性能如良好的粘稠性、柔韧性、利低温性、耐疲劳性和高光泽、高粘结性等外，还具有防燃、防爆、无毒、不污染环境等优点，随着人们环保意识的增强，水性聚氨酯越来越受到人们的关注，其发展前景极为广阔。但是水性聚氨酯也具有

3、某些缺点，比如涂膜耐水性不好，硬度不高，机械强度不高等，需要加以改性 由于聚氨酯具有独特的微相分离结构，所以具有优异的弹性、耐磨性、抗冲击和拉伸等性能，已经广泛应用于涂料、橡胶、黏合剂、纤维、软质泡沫塑料、硬质泡沫塑料、保温材料、合成皮革、防水材料、铺装材料等；而且聚氨酯材料还具有良好的生物相容性和优良的抗老化性能，也可作优异的医学功能高分子材料。近年来，研究者们将其应用于心血管系统和人造器官等 丙酮法 预聚体混合法 熔融分散缩聚法 酮亚胺和酮连氮法 间歇式工艺 半连续法工艺 连续法工艺 GB/T 1723-1993 涂料粘度测定法 GB/T 1724-1979（1989）涂料细度测定法 GB

4、/T 1726-1979（1989）涂料遮盖力测定法 GB/T 1728-1979（1989）漆膜、腻子膜干燥时间测定法 GB/T 1731-1993 漆膜柔韧性测定法 GB/T 1732-1993 漆膜耐冲击测定法 GB/T 6739-2019 涂膜铅笔硬度测定法 GB/T 6750-1986 色漆和清漆 密度的测定 GB/T 9286-1988 色漆和清漆 漆膜的划格试验 GB/T 9269-1988 建筑涂料粘度的测定 斯托默粘度计法 GB/T 6753.4-2019 色漆和清漆 用流出杯测定流出时间 在各种涂料完成后基本上都要检测的有以下几种项目：密度、细度、硬度、粘度、表干时间、实干

5、时间、拉伸强度、剥离强度、耐酸碱盐雾性、低温弯折性等几种 经常用到的仪器还有天平、弯折仪、铅笔硬度仪、刮板细度计、密度杯、划痕仪、秒表、冲击试验机、拉伸试验机、剥离试验机等水性聚氨酯由于其独特的分子结构，作为皮革涂饰剂使其具有良好的耐摩低温弹性、抗撕裂、抗曲挠等性能，而且还使得皮革具有丰满、透气、舒适的手感和保持天然皮革的柔韧性，代替热粘冷脆的丙烯酸酯类皮革涂饰剂从结构与性能上，水性聚氨酯皮革涂饰剂，要求成膜柔韧、强度高、弹性好，在使用温度下，成膜不能结晶。作为纺织整理剂，能赋予织物良好的手感、耐磨性、抗皱防缩性、回弹性、挠曲性和透气性等优异的性能。随着环境保护与“低碳经济”时代的要求，在满足

6、使用要求的前提下，尽量减少有机挥发物的排放，节约石油等宝贵资源。水性聚氨酯乳液，较好地保留了溶剂型聚氨酯特有的性能，以水为分散相，对人体和环境无伤害、无污染，广泛应用于皮革涂饰剂、织物整理剂、涂料和胶粘剂等行业；在工业制备上，一般是以丙酮法和预聚体混合法为主。但是，随着对水性聚氨酯材料性能更高的要求，提高聚氨酯乳液的稳定性，研究新型的水性聚氨酯交联剂，以及与丙烯酸酯、有机硅、有机氟和纳米材料的复合，成为当前水性聚氨酯研究和开发的重点。水性聚氨酯的合成和改性方法有很多,其中改性的目的都是为了改善树脂本身性能上的一些不足,或提高树脂的综合性能,拓宽水性聚氨酯的应用领域。随着科研工作者的不断努力,新的改性技术不断发展,改性技术日益完善,国内在此方面的研究虽已取得很大成效,但与国外相比仍有差距,应该开发出更多更有效的改性方法。随着水性聚氨酯新的品种不断推出,水性聚氨酯应用领域将越来越广,我国水性聚氨酯的研究与开发前景将更加广阔,市场需求前景十分诱人。