| 隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)涂料有了質(zhì)的變化，從早先的醇酸漆到現(xiàn)在的溶劑型聚氨酯涂料，產(chǎn)品性能有了極大的提高，特別是在木器制造行業(yè)。但是，在性能提高的同時所帶來的是環(huán)境的污染，這是溶劑型聚氨酯涂料不能改變的現(xiàn)實。 隨著社會對環(huán)保要求的越來越嚴(yán)格，水性聚氨酯木器涂料應(yīng)運而生，并有了較大的突破。因為水性聚氨酯涂料具有無毒、不燃、無環(huán)境污染、無 VOC，并且節(jié)約能源。水性聚氨酯作為一種合成高分子材料綜合性能優(yōu)異，符合當(dāng)前涂料的發(fā)展方向。 本文研究了不同原料及工藝對木地板用水分散體性能的影響。 1 試驗部分 1.1 主要原料 聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，甲苯二異氰酸酯(TDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，1，4- 丁二醇，1，6- 己二醇， TMP ，dMPA，三乙胺、乙二胺 ，NMP ，上述原料均為進(jìn)口；丙酮(工業(yè)品)，流平劑、消泡劑、潤濕劑等(迪高公司)。 1.2 聚合工藝 在裝有攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中，加入定量的聚碳酸酯和聚酯多元醇的混合物，加溫、熔化、開攪拌，升溫至120℃、真空-0.06MPA脫水1H，降溫至40℃，先后加入定量的 IPDI 、 TDI ，升溫至100℃左右反應(yīng)1h，降溫加入dMPA、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、丙酮等，升溫至 80～ 90℃反應(yīng)2H，然后降溫至40℃加入催化劑 NMP 、丙酮，升溫至55℃左右反應(yīng)3H，測異氰酸含量達(dá)到規(guī)定值后降溫至30℃，將所得聚合液移至分散機(jī)下，在中速攪拌下加入三乙胺中和反應(yīng)3min，高速加水、乙二胺分散，得到乳白色半透明發(fā)藍(lán)光的液體，升溫，脫AC后得到水性聚氨酯分散體，檢測待用。 1.3 性能測試 水性分散體的性能測試結(jié)果如表1所示。 表1 水性 PU分散體的性能指標(biāo)及測試結(jié)果 2 結(jié)果與討論 2.1 聚酯多元醇對產(chǎn)品性能的影響 用來制備水性聚氨酯的多元醇大致分為聚酯型及聚醚型兩種，其它的還有蓖麻油類多元醇，其在合成聚氨酯方面起著非常重要的作用。多元醇化合物的種類、分子量、官能度、分子結(jié)構(gòu)等決定了樹脂的物理化學(xué)性能，所以多元醇在合成配方中的地位非常重要，其它組分用量均以它為基礎(chǔ)用量進(jìn)行調(diào)整。 討論中對不同的多元醇，進(jìn)行了多次的調(diào)整，綜合其性能，確定以聚碳酸酯多元醇為主，配以聚酯多元醇作為研發(fā)的主要原料，具體比較結(jié)果見表2。 表2 不同聚酯多元醇對涂膜性能的比較 2.3 親水性擴(kuò)鏈劑的選擇及用量 親水性擴(kuò)鏈劑是向體系中引入親水性基團(tuán)，是水性聚氨酯制備工藝中使用的特殊原料。通常由羥基、磺酸基及仲胺基等?，F(xiàn)選用的是dMPA，根據(jù)實驗結(jié)果當(dāng)添加量在14%～17%時，其聚合液黏度、分散性、柔韌性等綜合性能最好。 2.4 擴(kuò)鏈劑的選擇 根據(jù)產(chǎn)品的使用特性，需要耐磨性和耐水性好及有足夠硬度的，根據(jù)實驗結(jié)果1，4-丁二醇、1，6-己二醇、TMP的混合物符合以上要求，效果好。 2.5 溫度控制 當(dāng)原料確定后，同一配方在不同的溫度下反應(yīng)，經(jīng)過多次試驗，反應(yīng)的物料不同，溫度也有變化。當(dāng)聚酯與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)時，溫度應(yīng)控制在90～100℃。親水基因、擴(kuò)鏈劑參與反應(yīng)時，溫度不應(yīng)超過90℃，所得聚合物黏度適中，分散容易，效果好；反之，聚合液黏度過大，分散困難或黏度小、分散液白、無藍(lán)光。 3 涂料的應(yīng)用 3.1 涂料配方 水性聚氨酯木地板涂料配方見表4。 3.2 生產(chǎn)工藝 (1)將d、E、F加入到C中攪拌均勻成透明狀液體； (2)將(1)與B混合均勻，無分層； (3)準(zhǔn)確稱量A移至分散機(jī)下，在攪拌狀態(tài)下緩慢加入(2)，中速攪拌30min； (4)根據(jù)客戶要求可加入適量增稠劑或啞漿以提高其黏度和調(diào)整光澤度。 3.3 性能測試結(jié)果 水性聚氨酯木地板涂料及涂膜性能見表5。 表5 水性聚氨酯木地板涂料性能指標(biāo)及測試結(jié)果 4 結(jié)論 (1)用聚碳酸酯與聚酯多元醇特定比例混合物和TDI 、 IPDI 進(jìn)行聚合反應(yīng)，用1，6-己二醇、1，4-丁二醇和TMP進(jìn)行擴(kuò)鏈，所合成的預(yù)聚體性能符合產(chǎn)品要求，并且耐磨及耐水性能特別優(yōu)良。 (2)分別改變聚酯及聚碳的配比，1，6-己二醇、1，4-丁二醇和TMP的配比，所制得的成品技術(shù)指標(biāo)比(1)有所不同，尤其是硬度及耐水性均有所降低，其它性能變化不大。 (3)該產(chǎn)品符合木地板涂料涂刷要求。 (4)解決了國內(nèi)長期困擾水性涂料在家具表面(特別是桌面、臺面)應(yīng)用的諸多難題，表面耐劃傷、耐水性、硬度等性能明顯提高，可以在家具制造行業(yè)推廣應(yīng)用。 (5)存在不足：與溶劑型聚酯木器漆相比該產(chǎn)品的實干速度長，并且在未完全干燥前某些性能達(dá)不到理想效果。建議有條件的可以進(jìn)行烘干施工，加快涂膜的干燥速度，使性能達(dá)到滿意的最佳效果。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責(zé)任編輯：admin) |
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