1、常用水性聚氨酯涂料配方水性聚氨酯涂料是目前市场需求量较大的产品之一, 它适用于热敏温度低于(60 80) 常温交联固化的高、中档木器(家具等), 高档建筑装饰、高级汽车、飞机及航天器材等的中涂和表面涂装。产品配方： 、改性三聚体交联剂产品可由 TDI 、IPDI 、MD I 和 XDI 等异氰酸酯制造。其芳香族 NCO 反应温度在(120150) ，脂肪族 NCO 反应温度在 (150200) 。它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。为增强综合性能, 需采用两个 NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端 NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利
2、于胺中和及产物的水溶性。由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及 120 以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达 90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。 产品配方：NCO ：多元醇 羧酸( 物质的量比) 为 6：1：1.43。 工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反 应釜搅拌,升温至 80 , 完成溶解后, 升温至 148 回流脱水至透明后, 过滤出料备用。亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温
3、至148 回流脱水后 , 加入 10 % 磷酸( 甲苯 ) 液降温至 120 , 通入氮气, 将 TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在 2 . 5h 内完成滴加后, 升温至 130 反应 1h , 将 10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在 130反 应 2h 、140 1h 、145 30min , 降温至 70 , 将多元醇- 羧 酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在 70 反应(23) h , 检测 NCO 转化率达 96 % , 加入 10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至 25 , 静置 7d ; 二是升温至(80
4、90) 反应(23) h , 测游离 TD I 在 0.3% 以下, 加入 10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至 85 反应 20min , 抽真空脱出 2/3 量的有机溶 剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为 50 % , 降温至 50 加入 50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节 p H 值至 8.5 , 升温到 60 反应至透明, 降温到 40 出料.、改性 HDI 缩二脲交联剂 产品配方：NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理论 NCO 含量= 15.9 % , 采用分阶段聚合反应、中和法。 工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将
5、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反 应釜, 升温至 80溶解均匀, 再升温至 148 回流脱水至透明无水后, 降温至 40 出料备用。HDI 预聚体制备: 按配方将己二异氰酸酯、二甲苯加入反应釜, 通入氮气, 升温至 65 , 加入 10 % 磷酸(甲苯) 液搅匀, 将去离子水加入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控制自升温在 80 以下, 完成滴加后, 升温至 90 反应 1h 、120 2h 、130 1h , 降温至 70 , 再将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加,滴完后在 70 反应(2 3) h 、80 1h , 测游离HDI 0.2 % , 抽真空脱出有机溶剂,
6、加入亲水溶剂, 调节固含量50 % , 降温至 50 加入 50 % 三乙胺水溶液, 调 p H 值 8.4 , 升温到 60反应至透明, 降温到 40 过滤出料。、改性 TD I 三聚体交联剂 产品配方:NCO：OH ( 物质的量比) 为 6：1, 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法及分阶段反应。 工艺步骤: 多元醇- 羧酸液的制备, 按配方将三羟甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DM - PA、醋酸丁 酯、二甲苯加入反应釜搅拌, 升温至 80 溶解均匀, 再将其升温至 148 回流脱水至透明, 降温到 40 过滤出料备用。 三聚体制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌、升温至 14
7、8 回流脱完水后, 降温至 120 ，加入 10 %磷酸锂液搅匀, 通氮气, 将 TDI 加入单体滴加釜开始滴加, 3h 滴加完后, 保温 120 反应 2h 、130 1h, 降温至 65 , 将多元醇- 羧酸液进入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 控温在 75 以下, 滴完, 80 保温 2h , 取样测游离TDI0.9 % , 加入 10 % 磷酸甲苯液升温至 85 反应 2h ( 或降至 25静置 7d) , 检测游离 TDI0.2 % , 加入 10 % 硫酸二甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至 90反应 15min , 抽真空脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂调节固含量至 50 % ,
8、降温至 50 加入 50 %三乙胺水溶液、N - 甲苯二乙醇胺调节 p H 值为 8 . 4 , 升温到 60 反应至透明, 降温至 40 出料。、TD I/ TMP 加成、改性物交联剂 产品配方: NCO：OH ( 物质的量比) 为 3：1 , 采用三聚催化反应、终止反应、残基封闭法。工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液的制备, 按配方将 TMP 、新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、醋酸丁酯加入反 应釜搅拌升温至80 溶解均匀 , 升温到 140 回流脱水至透明, 降温至 40 , 过滤出料备用。 加成物制备: 按配方将醋酸丁 酯、甲苯进入反应釜搅拌升温至 140 回流脱水后, 降温到 60 加入
9、 TDI ,通入氮气, 将多元醇- 羧酸溶液加入滴加釜开始滴加, 反应自放热, 滴加要缓慢, 控温在 70 以下滴完, 加入 10%磷酸甲苯液, 70 反应(45) h 。检测 NCO 含量达 13.1 % , 游离 TDI 在 12.5 % ,加入 10 % 三正丁基膦液搅匀, 升温至 85 反应(23) h( 或降温至 25 , 静置 7d),取样检测游离 TDI0.2 % , 加入 10 % 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液升温至 90 ,反应 15min , 抽真空减压, 脱出有机溶剂, 加入亲水溶剂, 调节固含量 50% , 降温至 50 加入 50% 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺
10、调节 p H 值为 8.5 , 升温到 60反应至透明, 降温至 40过滤出料。、TMP 加成改性物, NCO 交联剂 产品配方: NCO:OH ( 物质的量比) = 9:1 , 采用三聚催化、终止、残基封闭法。 工艺步骤: 参照第四的工艺步骤进行。6、改性 TD I 醇解油 , NCO 交联剂 产品配方: 油度 86.4 % , K 值= 0.93 , 醇超量 R = 1.17 , NCO:1OH ( 物质的量比 ) = 3 含蓖麻油中羟基), 采用三聚催化、终止、残基封闭法。 工艺步骤: 按配方将 TD I 、蓖麻油、新戊二醇加入反应釜, 升温至 120加入环烷酸钙, 搅拌、升温至 240
11、 ,醇解反应(2 3) h , 取样测试 其透明度 , 合格后降温至 180 , 加入苯偏三甲酸酐、DMPA 反应 40min ,降温至 120加入甲苯稀释, 升温到134回流脱水 , 水脱尽后, 降温至 60 , 开始滴加 TDI , 2h 滴完, 加入 10% 磷酸甲苯液搅匀, 升温至 70反应(34)h , 测试 NCO 含量在 12% 、游离 TDI 在 9.5 % , 加入 10% 烷基膦液搅匀, 升温至 80反应(2 3)h( 或降温至 25静放 7d) , 测试游离 TDI0.3% , 加入 10% 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液搅匀升温至 90反应 15min , 抽真空减压
12、脱出全部甲苯, 加入亲水溶剂, 调整固体含量为 50% , 降温至 50加入三乙胺、N -甲苯二乙醇胺, 调整 p H 值为 8.5 , 升温至 60反应到透明, 降温至 40过滤, 出料。7、水性聚酯聚氨酯 产品配方( 甲组分): OH NCO ( 物质 的量比) = 1.5:1 , K 值= 1.02 ,醇超量 R = 1.18。 工艺步骤: 按配方将新戊二醇、己二酸、苯偏三甲酸酐、DMPA 加入反应釜, 通入 CO2 气, 升温至 120 ,加入钛酸四异丙基酯, 搅拌升温至 180 , 反应 2h 后, 每隔 30min 取样测试其酸值, 直至达到 79mg KOH/ g , 羟值 达到
13、 79.5 , 降温至130加入二甲苯 , 升温至 150回流脱水, 脱尽后, 抽真空回收二甲苯,降温至 80 加入丙酮进行稀释, 保温在 60 ,1.5h 滴加TDI , 滴完加入 10% 磷酸( 甲苯)液搅匀 , 升温至 70反应(45)h , 测试 游离 TDI0.2% , 加入 50% 苯酚( 甲苯) 液升温至80反应 15min , 再升温至 90 , 蒸馏出 1/2 投料量的丙酮, 70保温备 用。在另一个装有快速搅拌的反应釜中, 加入 N- 甲苯二乙醇胺、三乙胺、乙二胺、去离子水开动快速搅拌, 将上述保温在 70的物料, 缓慢加入反应釜, 在 60进行中和反应透明后, 升温至 7
14、0 , 抽真空减压, 蒸馏出余下的全部丙酮,降温至 40 , 过滤 , 出料。8、水性豆油酸聚酯聚氨酯 产品配方( 甲组分): OH NCO ( 物质 的量比) =1:1.5 , 树脂K 值= 1.019 ,醇超量 R= 1.3 、r =1.5 , 油度 56%。 工艺步骤: 按配方将豆油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸、季戊四醇、新戊二醇加入反应釜, 通入 CO 2 气, 升温至 120加入二月桂酸二丁基锡进行搅拌, 升温至 220 , 反应 3h , 降温至 180加入间苯二甲酸、苯偏三甲酸酐、DMPA 在 180下反应 2h 后, 每隔 30min 取样测试其酸值, 直至达到 75mg KOH/g
15、, 羟值为80 ,降温至 120 加入甲苯, 升温至 132回流脱水, 脱尽后, 降温至 65加入 10% 苯酚甲苯液搅匀,将 TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加,1.5h 滴完后 , 升温至 70反应 4h , 80 lh , 测试游离 TDI 在 0.2 % , 加入 50% 苯酚( 甲苯 ) 液搅匀, 升温至 90反应 15min , 进行真空减压脱出 2/3 的甲苯, 加入异丁醇降温至 50 , 加入三乙胺、二甲苯乙醇胺及 1/3 的去离子水, 调整 p H 值为 8.6 ,升温到 60反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯 , 加入余下的去离子水, 调整固含量 50% , 过滤, 出料。9
16、、水性菜油醇酸聚氨酯 产品配方( 甲组分): OH NCO ( 物质 的量比) =1:1.5 , 树脂K 值=1.01 ,醇超量 R= 1.314 , r= 1.499 , 油度= 55.2% , 理论NCO 含量= 228% 。 工艺步骤: 按配方将菜籽( 色拉) 油、蓖麻油脂肪酸、 TMP 、新戊二醇加入反应釜, 通入 CO2 气, 升温至 120加入环烷酸锂搅拌, 升温至 230反应(2 3)h , 测试醇解透明合格后, 降温至 180 ,加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA , 在 180反应 2h 后 , 每隔 30min , 测试一次酸值,直至达到 70mg KOH/ g 为止,
17、 然后降温至 110加入甲苯, 升温至 132脱水, 将水脱尽后, 降温至 65加入 10% 磷酸( 甲苯 ) 液搅匀, 将 TDI 加入单体滴加釜, 开始滴加, 滴完后升温至 70反应(45) h ,80 1h , 测试游离 TDI 达到 0.2 % , 加入 50% 苯酚( 甲苯) 液, 升温至 90反 应 15min , 抽真空脱出 1/3 的甲苯, 加入异丙醇, 降温至 50加入 N - 二甲基乙醇胺、三乙胺, 及 1/2 的去离子水, 调整 p H 值为 8.6 , 升温到 60反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水,调节固含量 50% , 过滤, 出料。10、水性蓖
18、麻油醇酸聚氨酯 产品配方(甲组分): OH NCO ( 物质的量比 ) =1：1.5 , 树脂 K 值=0197 , 醇超量 R= 1.23, r= 1.36, 油度 =5514% , 理论 NCO 含量= 2.3% 。 工艺步骤: 按配方将蓖麻油、甘油(95%) 、新戊二醇加入反应釜, 通入 CO2 气, 升温至 120加入一氧化铅搅拌, 升温至230, 反应 (2-3) h , 测试其醇解透明合格后, 降温至 180加入苯二甲酸酐、苯偏三甲酸酐、DMPA 、松香二元醇 , 在 180反应 2h 后, 每隔 30min 测试酸值,直至达到 80mg KOH/g 为止, 然后降温至 110加入甲苯, 升温到 128 回流脱水, 脱尽后, 加入 10%磷酸甲苯液降温至 65, 用 1.5h 滴完 TDI , 升温至70反应 4h , 801h , 测试其游离 TDI 达到 0.2 % , 加入 50% 苯酚(甲苯 ) 液, 升温至 95 反应 15min , 抽真空脱出 1/ 2 量的甲苯,加入异丙醇, 降温至 50 加入一乙醇胺、三乙胺及 1/2 量的去离子水, 调整 p H 值为 8.6 ,升温到 60反应至透明, 抽真空脱出全部甲苯, 加入余下的去离子水, 过滤, 出料。
