聚氨酯泡沫体扩链剂
在聚氨酯泡沫体的合成中,使用最多的是聚氨酯泡沫体扩链剂1,4-丁二醇。聚氨酯基本是(A-B)x类型的线型结构的嵌段共聚物,其软链段由聚醇大分子构成,硬链段是由二异氰酸酯与低分子二醇反应构成,而聚氨酯泡沫体扩链剂1,4-丁二醇具有适中的碳-碳链长度,能使软、硬链段产生微区向分离,使氨基甲酸酯硬链段的结晶性更好。
使得MDI-1,4丁二醇硬链能较好地定向;结晶和定向排列使聚合物分子间更容易形成氢链,意味着能产生较好的有序结晶,结晶的阻旋作用和聚合物链段迁移,用聚氨酯泡沫体扩链剂,最终表现出聚合物具有优异的韧性和硬度。
水性的聚氨酯分散体为这种严苛的问题提供了解决方案。Bayhydrol?、Baybond?和Impranil?等系列分散体产品,可以被用来调制1K或2K的高性能且对环境友好的聚氨酯涂料。
传统上,大多数传统涂料含有极高的VOCs(挥发性有机物),导致在使用时散发出强烈的溶剂气味。这些VOCs不仅使空气质量变差,而且还有可能造成对健康环境的潜在危害。如今,替代的生产技术和原材料可以开发出低VOC甚至无VOC的涂料体系,这样就可充分限制有害气味的散发。
很多情况下,仅少量的低气味助溶剂需要被添加到基于聚氨酯分散体(PUDs)的涂料中。这样就使得低VOC且低气味的配方也能达到很高的化学和机械性能。在很多应用环境中,比如水泥表面或木地板表面修整,使用低气味聚氨酯分散体的涂料可提供显著的好处:
在常规工作时间施工,减少了对施工建筑物内居住者的影响;操作更加安全;保持良好的空气质量;符合大多数严格的环境法规要求,同时确保了工人的安全;水性聚氨酯分散体从本质上来说十分适合低气味涂料配方体系,同时还能保持极高的性能标准。
很多聚氨酯分散体含有N-甲基吡咯烷酮(NMP),因为在生产过程它是一种必需的组分,同时有利于促进成膜。加利福尼亚65号决议和欧洲相关法规规定,产品中必须标明NMP的含量。以欧洲为例,产品中NMP含量超过5%就必须标明为刺激和有毒物质。从涂料配方中除去NMP是全球涂料工业的发展趋势。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000类产品与美国的740M结构相类似,属于同系列化合物,740M已被美国FDA批准可用于食品药品接触场合,P-1000亦应为无毒产品,使用时不会对工作场所和周围人群造成威胁。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
基于丙酮工艺开发出了新一代高性能且不含任何溶剂的聚氨酯分散体。该工艺用丙酮取代NMP,并在生产工艺最后阶段去除丙酮。Bayhydrol系列产品目前还包括许多无溶剂的聚氨酯分散体。任何溶剂可能被应用的唯一原因,就是它会对成膜性能有帮助。
在许多情况下,无NMP配方的总溶剂含量远低于常规配方。
世界各地的涂料配方设计师都在不断地寻找既可以显著降低挥发性有机物(VOC)含量又保持高性能水平的方法。水性涂料配方设计师用聚氨酯分散体来调制既符合VOC又具有与高VOC含量的同类产品一样性能的涂料。
聚氨酯分散体(PUDs)是水性聚合物,VOC含量极低。事实上,很多聚氨酯分散体根本不含任何溶剂。生产这种溶剂含量少甚至不含的产品,需要独特的生产工艺。聚氨酯分散体符合大多数美国和欧洲溶剂挥发控制法规。
聚氨酯分散体可用于配制各种水性柔感涂料,其中VOC的含量比同类油性涂料低得多。而这些水性配方具有与油性涂料相当的性能。
聚氨酯分散体技术可以简化配方,因为:
由于聚氨酯分散体呈中性至微弱pH值,这种分散体表现出与其它水性树脂体系良好的相容性
无溶剂或极少溶剂的聚氨酯分散体为有关成膜助溶剂的使用提供更大的配方范围
与其它改性助剂具有极高的相容性(比如流平剂,增稠剂,消泡剂,颜料调色剂等)
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