聚氨酯水性固化劑
雙組分水性聚氨酯是將多元醇組分與固化劑組分混合，混合后沒(méi)有一次用完，則不能再繼續使用，造成原料浪費，且固化劑組分中的NCO基團活性較高，常溫下即可與大氣中的水發(fā)生反應使其變質(zhì)。若將NCO基團與某種封閉劑反應，制得常溫下穩定的聚氨酯水性固化劑，使用時(shí)再通過(guò)加熱使其恢復原來(lái)的異氰酸酯結構并與含羥基組分反應，既可得到原有聚氨酯又可以解決上述問(wèn)題。
聚氨酯水性固化劑在水中具有很好的穩定性，被廣泛應用于水性系統中，但聚氨酯水性固化劑中的NCO基團活性很高，容易發(fā)生副反應，在解封溫度較高時(shí)，會(huì )發(fā)生NCO基團的二聚、三聚，生成脲基甲酸酯或縮二脲等，所以開(kāi)發(fā)低解封溫度的封閉劑至關(guān)重要。
封閉-解封機理。封閉劑與異氰酸酯的反應是典型的親核加成反應。
這個(gè)反應過(guò)程可用兩個(gè)機理解釋?zhuān)阂皇窍?加成機理，即在一定溫度下，封閉型異氰酸酯分解為封閉劑和游離的異氰酸酯，其中游離的異氰酸酯繼續與羥基組分反應生成雙組分聚氨酯。另一種為加成-消除機理，即羥基與封閉的NCO基團配合反應形成四面體中間體，然后脫去封閉劑。
封閉劑的類(lèi)型。常用于封閉水性聚氨酯固化劑的封閉劑有異丙醇、苯酚、己內酰胺、甲乙酮肟、咪唑、亞硫酸氫鈉、丙二酸二乙酯等。一般根據解封溫度和水溶性選擇封閉劑。在封閉反應中，當NCO基團連有給電子取代基時(shí)，可以促進(jìn)封閉反應的進(jìn)行;而連有吸電子取代基時(shí)則可以促進(jìn)解封反應的進(jìn)行。
醇類(lèi)和酚類(lèi)封閉劑。醇類(lèi)封閉劑具有較高的解封溫度和較低的反應活性，所以能夠在水中很穩定地存在。如電沉積底漆所需貯存穩定性很強，所以以2-乙基己醇為封閉劑。
商品名稱(chēng):環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dmdc,dacm,macm
化學(xué)名稱(chēng):3,3'-二甲基-4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷
英文名:Dimethyldicyane
CAS:6864-37-5
分子式:C15H30N2
分子量:238.41
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dmdc,dacm,macm)產(chǎn)品應用:
產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;
5、應用于聚天門(mén)冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂),可使用時(shí)間400min(25° 150g)。
酚類(lèi)化合物和異氰酸酯的反應機理與醇和異氰酸酯反應機理類(lèi)似，都是NCO基團與活性氫反應，分別生成氨基甲酸酯和氨基甲酸苯酯，酚類(lèi)化合物中由于有苯環(huán)的共軛作用，導致酚羥基的反應活性比醇羥基弱，所以酚類(lèi)封閉劑與醇類(lèi)相比解封溫度較低，但封閉反應緩慢，需要在加熱或添加催化劑條件下使反應加速進(jìn)行。
肟類(lèi)封閉劑非常適用于脂肪族類(lèi)異氰酸酯的封閉，其解封溫度比醇類(lèi)和酚類(lèi)封閉劑低。王黎等以TDI、TMP為原料合成聚氨酯預聚體，以甲乙酮肟為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結果表明，該固化劑貯存穩定性良好且解封閉溫度較低。
鐘燕等以異氰酸酯三聚體與MPEG為原料反應，再用不同的封閉劑封閉剩余的NCO基團，制備出可水分散的封閉聚氨酯固化劑，結果表明，當MPEG分子量小于2000、以甲乙酮肟作為封閉劑時(shí)，制備出的聚氨酯水性固化劑黏度適中且穩定性良好。
咪唑和脒類(lèi)、吡唑和三唑類(lèi)封閉劑。由于氫鍵的存在，咪唑和脒類(lèi)、吡唑和三唑類(lèi)封閉劑的解封溫度相對較低。周靜靜等以IPDI、TMP為原料經(jīng)加成反應，以dmpa為擴鏈劑，再以三乙胺(TEA)中和成鹽，以2-甲基咪唑(2-MI)為封閉劑封端，得到一種在室溫下即可解封的水性聚氨酯固化劑，結果表明，該固化劑能明顯降低異氰酸酯與水的反應速度，增加凝膠時(shí)間。
張漢青等先用異氰酸酯三聚體與dmpa為原料進(jìn)行擴鏈反應，再以3，5-二甲基吡唑(DMP)為封閉劑，將剩余的NCO基團封閉，最后用二甲基乙醇胺(DMEA)中和成鹽，制得的水性固化劑可在較低溫度下實(shí)現解封。
亞硫酸氫鹽類(lèi)封閉劑。亞硫酸氫鈉價(jià)格低廉且環(huán)保無(wú)污染，所封閉的聚氨酯固化劑解封溫度較低，應用價(jià)值很高。Zhang等以聚醚二醇(N210)、IPDI為主要原料、亞硫酸氫鈉為封閉劑合成水性聚氨酯固化劑，結果表明，封閉反應的最佳條件為：20℃反應45min，n(NaHSO3)∶n(—NCO)=1.1，解封溫度76～130℃。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.2cdigitalleads.com
