产品配方:
1
、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
(120
—150)
℃ ,
脂肪族
NCO
反应温度在
(150
—200)
℃。
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
(2
—
3) 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
—90) ℃ 反应
(2
—
3)
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。
2
、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
,
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。
3
、
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
148
℃ 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
TDI
<
0.9
%
,
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
TDI
<
0.2 % ,
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
%
,
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。
4
、
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
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
(4
—
5)
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
(2
—
3) h(
或降温至
25 ℃ , 静置
7d),
取样检测游离
TDI
<
0.2 % ,
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。
5
、
XDI
/
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℃ ,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
(3
—
4)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
TDI
<
0.3% ,
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
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
(4
—
5)h ,
测试游离
TDI
<
0.2% ,
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
70℃ , 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 ,
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
、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
,
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
(4
—5) 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。