封闭异氰酸酯类型固化剂
封闭异氰酸酯类型固化剂主要的用途是油漆、泡沫塑料、涂料等。封闭异氰酸酯类型固化剂中封闭型水可分散封闭异氰酸酯类型固化剂也可以与三聚氰胺同化剂配用,用三聚氰胺固化剂来降低成本,封闭型水可分散封闭异氰酸酯类型固化剂来提高性能。
代聚异氰酸酯被用于双组分聚氨酯涂料,双组分聚氨酯涂料已经成为许多应用领域的主流技术,例如汽车修补漆、大型交通工具漆、工业漆、木器漆、塑料漆等。而随着社会对环境保护的关注,能够降低有机挥发物排放的高性能固化剂,比如水可分散固化剂和低黏度固化剂,将是未来发展的重点。
混合型封闭异氰酸酯类型固化剂基于其广泛的用途,未来发展前景乐观。
固化剂的发展方向是多功能型、高性能型、阻燃型、增韧型、潜伏型、节能型、环保型,特别应更多关注节能和环保。
环氧树脂固化剂发展的很快,出现了很多新型高性能固化剂。EponHPT固化剂1061和1062,因分子结构中不含醚键,多含烃基,可提高耐水性、耐热性,固化剂与双酚A型环氧树脂配合的固化物Tg可达207℃,吸水性1.4%~1.6%。AjicurePN一31和PN一40为潜伏性固化剂;90℃以下稳定,90℃便可固化,用其配制的单组分环氧胶黏剂储存期大于9个月。
以苯酚、甲醛和三聚氰胺合成的含氮酚醛树脂(ATN),用作环氧树脂的固化剂,具有良好的阻燃性,可达UL94V-O级..以螺环二胺(ATU)与各种环氧化物及丙烯腈反应,制得的加成物室温下为液体,用作环氧树脂固化剂适用期长,计量要求不严格,使用方便,几乎无毒性。固化物坚韧,收缩率小,粘接强度高,拉伸强度65~80MPa,冲击强度14~16kJ/㎡。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体,可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂,也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。二官能团及以上的异氰酸酯可用于合成一系列性能优良的聚氨酯泡沫塑料、橡胶、弹力纤维、涂料、胶粘剂、合成革、人造木材等。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)在水中溶解度为48%,dmpa为12%。同时dmba熔点低,为108℃~115℃ ;
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)包装:25kg/包 纸板桶装或纸箱装,内衬铝塑薄膜袋。贮存在通风、干燥、远离火源、并符合防火要求的库房内。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂,用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
目前应用最广、产量最大的是有:甲苯二异氰酸酯(TolueneDiisocyanate,简称TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(MethylenediphenylDiisocyanate,简称MDI)。
甲苯二异氰酸酯(TDI)为无色有强烈刺鼻味的液体,沸点251°C,比重1.22,遇光变黑,对皮肤、眼睛有强烈刺激作用,并可引起湿疹与支气管哮喘,主要用于聚氨酯泡沫塑料、涂料、合成橡胶、绝缘漆、粘合剂等。根据其成分,甲苯二异氰酸酯属含氮基的有机化合物。
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)分为纯MDI和粗MDI。纯MDI常温下为白色固体,加热时有刺激臭味,沸点196°C,主要用于聚氨酯硬泡沫塑料、合成纤维、合成橡胶、合成革、粘合剂等。根据其成分,纯二苯基甲烷二异氰酸酯也属含氮基的有机化合物。
还有非黄变型的1,6-己二异氰酸酯(HDI)。
制备方法:工业上主要采用伯胺光气法生产异氰酸酯,其反应如下:由二胺光气法可制得二异氰酸酯:随着科技的进步和合成理论的不断深入,硝基化合物直接与一氧化碳高温高压催化合成异氰酸酯的工艺越来越来成熟。
由于异氰酸酯结构中含有不饱和键,因此具有高活性,容易与一些带活性基团的有机或无机物反应,生成聚氨酯弹性体。
(1)与羟基化合物的反应:如与多元醇、聚醚、聚酯酰胺、蓖麻油等含活性羟基化合物反应生成氨甲基酸酯。
(2)与含氨基化合物的反应:与胺类化合物反应通常生成取代脲,如果进一步发生反应则最终生成缩二脲。
(3)与水反应:与水反应生成胺和二氧化碳,胺进一步与异氰酸酯反应生成取代脲。
(4)与含羧基化合物的反应:与有机羧酸、末端为羧基的聚酯等化合物反应,先生成混合酸酐,最后分解放出二氧化碳而生成酰胺。
(5)与氨基甲酸酯的反应:反应生成脲基甲酸酯。
此外,异氰酸酯在适当的条件下还可以发生自聚反应,形成二聚体或高分子量的聚合物,因此,异氰酸酯一般要求在低温、无光照条件下储存。
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