水性聚氨酯配方工藝大全配方

１、改性三聚體交聯(lián)劑產(chǎn)品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等異氰酸酯制造。其芳香族NCO 反應(yīng)溫度在(120—150) ℃ ，脂肪族NCO 反應(yīng)溫度在(150—200) ℃。它的最大優(yōu)點(diǎn)是無黃變, 水白透明, 較適用于羧酸型等水性聚氨酯的常溫交聯(lián)劑。為增強(qiáng)綜合性能, 需采用兩個(gè)NCO 基團(tuán)活性不同的二異氰酸酯,并要將反應(yīng)中產(chǎn)生的端NCO 用多元醇- 羧酸反應(yīng)掉, 以利于胺中和及產(chǎn)物的水溶性。由于其熔點(diǎn)高,反應(yīng)需分階段在有機(jī)溶劑中進(jìn)行, 有機(jī)膦催化劑及120 ℃ 以上溫度, 異氰酸酯可發(fā)生自縮聚反應(yīng),生成三聚體化合物。其催化劑中戊雜環(huán)膦化氫是最有效的, 反應(yīng)溫度低, 收率可達(dá)90 % , 再用三聚催化法促進(jìn)反應(yīng)完全, 并對殘基進(jìn)行封閉。

產(chǎn)品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物質(zhì)的量比) 為6：1：1.43。

工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液制備, 按配方將新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜攪拌,升溫至80 ℃ , 完成溶解后, 升溫至148 ℃ 回流脫水至透明后, 過濾出料備用。亞胺預(yù)聚體的制備: 按配方將二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜, 升溫至148 ℃ 回流脫水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降溫至120 ℃ , 通入氮?dú)? 將TD I 、IPDI 加入單體滴加釜, 在2 . 5h 內(nèi)完成滴加后, 升溫至130 ℃ 反應(yīng)1h , 將10 % 戊雜環(huán)膦化氫液加入滴加釜, 開始緩慢滴加, 不斷觀察物料反應(yīng)情況, 防止爆聚, 滴完在130℃ 反應(yīng)2h 、140 ℃ 1h 、145 ℃ 30min , 降溫至70 ℃ , 將多元醇- 羧酸液加入滴加釜開始滴加,滴完在70 ℃ 反應(yīng)(2—3) h , 檢測NCO 轉(zhuǎn)化率達(dá)96 % , 加入10 % 醋酸鋰液, 此時(shí)有兩種工藝: 一是降溫至25 ℃ , 靜置7d ; 二是升溫至(80—90) ℃ 反應(yīng)(2—3) h , 測游離TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 對甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升溫至85 ℃ 反應(yīng)20min , 抽真空脫出2/3量的有機(jī)溶劑, 再加入親水溶劑調(diào)節(jié)固含量為50 % , 降溫至50 ℃ 加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值至8.5 , 升溫到60 ℃ 反應(yīng)至透明, 降溫到40 ℃ 出料。

２、改性HDI 縮二脲交聯(lián)劑

產(chǎn)品配方：

NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理論NCO 含量= 15.9 % , 采用分階段聚合反應(yīng)、中和法。

工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液的制備, 按配方將新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜, 升溫至80℃ 溶解均勻, 再升溫至148 ℃ 回流脫水至透明無水后, 降溫至40 ℃ 出料備用。HDI 預(yù)聚體制備: 按配方將己二異氰酸酯、二甲苯加入反應(yīng)釜, 通入氮?dú)? 升溫至65 ℃ , 加入10 % 磷酸(甲苯) 液攪勻, 將去離子水加入滴加釜開始滴加, 反應(yīng)自放熱, 控制自升溫在80 ℃ 以下, 完成滴加后, 升溫至90 ℃反應(yīng)1h 、120 ℃ 2h 、130 ℃ 1h , 降溫至70 ℃ , 再將多元醇- 羧酸液進(jìn)入滴加釜開始滴加,滴完后在70 ℃ 反應(yīng)(2 —3) h 、80 ℃ 1h , 測游離HDI＜0.2 % , 抽真空脫出有機(jī)溶劑,加入親水溶劑, 調(diào)節(jié)固含量50 % , 降溫至50 ℃ 加入50 % 三乙胺水溶液, 調(diào)p H 值8.4 , 升溫到60℃反應(yīng)至透明, 降溫到40 ℃ 過濾出料。

３、 改性TD I 三聚體交聯(lián)劑

產(chǎn)品配方:

NCO：OH ( 物質(zhì)的量比) 為6：1, 采用三聚催化反應(yīng)、終止反應(yīng)、殘基封閉法及分階段反應(yīng)。

工藝步驟: 多元醇- 羧酸液的制備, 按配方將三羥甲基丙烷、新戊二醇、偏苯三甲酸酐、DM - PA、醋酸丁酯、二甲苯加入反應(yīng)釜攪拌, 升溫至80 ℃ 溶解均勻, 再將其升溫至148 ℃ 回流脫水至透明, 降溫到40 ℃過濾出料備用。

三聚體制備: 按配方將二甲苯、甲苯加入反應(yīng)釜攪拌、升溫至148 ℃ 回流脫完水后, 降溫至120 ℃，加入10 %磷酸鋰液攪勻, 通氮?dú)? 將TDI 加入單體滴加釜開始滴加, 3h 滴加完后, 保溫120 ℃ 反應(yīng)2h 、130 ℃ 1h, 降溫至65 ℃ , 將多元醇- 羧酸液進(jìn)入滴加釜開始滴加, 反應(yīng)自放熱, 控溫在75 ℃ 以下, 滴完, 80 ℃保溫2h , 取樣測游離TDI＜0.9 % , 加入10 % 磷酸甲苯液升溫至85 ℃ 反應(yīng)2h ( 或降至25℃ 靜置7d) , 檢測游離TDI＜0.2 % , 加入10 % 硫酸二甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升溫至90℃反應(yīng)15min , 抽真空脫出有機(jī)溶劑, 加入親水溶劑調(diào)節(jié)固含量至50 % , 降溫至50 ℃ 加入50 %三乙胺水溶液、N - 甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值為8 . 4 , 升溫到60 ℃ 反應(yīng)至透明, 降溫至40 ℃ 出料。

４、TD I/ TMP 加成、改性物交聯(lián)劑

產(chǎn)品配方:

NCO：OH ( 物質(zhì)的量比) 為3：1 , 采用三聚催化反應(yīng)、終止反應(yīng)、殘基封閉法。工藝步驟: 多元醇- 羧酸溶液的制備, 按配方將TMP 、新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA、醋酸丁酯加入反應(yīng)釜攪拌升溫至80 ℃ 溶解均勻, 升溫到140 ℃ 回流脫水至透明, 降溫至40 ℃ , 過濾出料備用。

加成物制備: 按配方將醋酸丁酯、甲苯進(jìn)入反應(yīng)釜攪拌升溫至140 ℃ 回流脫水后, 降溫到60 ℃ 加入TDI ,通入氮?dú)? 將多元醇- 羧酸溶液加入滴加釜開始滴加, 反應(yīng)自放熱, 滴加要緩慢, 控溫在70 ℃ 以下滴完, 加入10%磷酸甲苯液, 70 ℃ 反應(yīng)(4—5) h 。檢測NCO 含量達(dá)13.1 % , 游離TDI在12.5 % ,加入10 % 三正丁基膦液攪勻, 升溫至85 ℃ 反應(yīng)(2—3) h( 或降溫至25 ℃ , 靜置7d),取樣檢測游離TDI＜0.2 % , 加入10 % 苯甲酰氯液、10% 二甲基吡唑液升溫至90 ℃ ,反應(yīng)15min , 抽真空減壓, 脫出有機(jī)溶劑, 加入親水溶劑, 調(diào)節(jié)固含量50% , 降溫至50 ℃ 加入50% 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺調(diào)節(jié)p H 值為8.5 , 升溫到60℃ 反應(yīng)至透明, 降溫至40℃ 過濾出料。

５、ＸＤＩ／TMP 加成改性物, NCO 交聯(lián)劑

產(chǎn)品配方:

NCO:OH ( 物質(zhì)的量比) = 9:1 , 采用三聚催化、終止、殘基封閉法。

工藝步驟: 參照第四的工藝步驟進(jìn)行。

6、改性TD I 醇解油, NCO 交聯(lián)劑

產(chǎn)品配方:

油度86.4 % , K 值= 0.93 , 醇超量R = 1.17 , NCO:1OH ( 物質(zhì)的量比) = 3 含蓖麻油中羥基), 采用三聚催化、終止、殘基封閉法。

工藝步驟: 按配方將TD I 、蓖麻油、新戊二醇加入反應(yīng)釜, 升溫至120℃ 加入環(huán)烷酸鈣, 攪拌、升溫至240℃ ,醇解反應(yīng)(2—3) h , 取樣測試其透明度, 合格后降溫至180℃ , 加入苯偏三甲酸酐、DMPA 反應(yīng)40min ,降溫至120℃ 加入甲苯稀釋, 升溫到134℃ 回流脫水, 水脫盡后, 降溫至60℃ , 開始滴加TDI , 2h滴完, 加入10% 磷酸甲苯液攪勻。