水性聚氨酯、
名称 结构式 分子量 沸点 性质 丙酮;二甲酮;木酮;醋酮; 丙酮;二甲酮;木酮;醋酮;阿西通 CH3COCH3 58.08 56.12℃ ℃ 无色透明液体,有刺激性醚味和芳香味。相对密度( ℃ ℃ 无色透明液体,有刺激性醚味和芳香味。相对密度(20℃/4℃) 0.7899,凝固点为 ,凝固点为-94.7℃,闪点(开口)-10℃,燃点 ℃ 闪点(开口) ℃ 燃点561℃折射 ℃ 率1.3588,黏度(25℃)0.316mPa•s,表面张力 ,黏度( ℃ ,表面张力23.7x10-3 N/m, , 比热容1.28kJ/(kg•K)溶解度参数 能与水、 比热容 ( )溶解度参数δ=9.8.能与水、甲醇、乙醇、 能与水 甲醇、乙醇、 乙醚、 氯仿、吡啶、油类等混溶。易燃,易挥发, 乙醚、苯、氯仿、吡啶、油类等混溶。易燃,易挥发,蒸气与空 气形成爆炸性混合物,爆炸极限2.5%~12.8%(体积分数) 气形成爆炸性混合物,爆炸极限 (体积分数) 低毒,有麻醉性和刺激性,空气中最高容许浓度 低毒,有麻醉性和刺激性,空气中最高容许浓度400mg/m3 贮存于阴凉、通风、温度不超过 ℃的库房内,远离火种、 贮存于阴凉、通风、温度不超过30℃的库房内,远离火种、热源
水性聚氨酯胶黏剂
聚氨酯胶黏剂( 聚氨酯胶黏剂(polyurethane adhesive)是指在分子链中含有 ) 氨基甲酸酯基团( 氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)的胶黏剂。它 )或异氰酸酯基( )的胶黏剂。 具有优异的性能,应用领域广泛。德国Bayer公司的聚氨酯胶黏剂专 具有优异的性能,应用领域广泛。德国 公司的聚氨酯胶黏剂专 家Gunter Festel 指出,聚氨酯胶黏剂的多样性几乎为每一种粘接难 指出, 题都准备了解决的方法。 题都准备了解决的方法。 目前世界各国均制定了严格的环保法规, 目前世界各国均制定了严格的环保法规,人们的生命健康和生产安全 意识不断增强,质量好、 意识不断增强,质量好、无污染的环保型胶黏剂正在逐步成为合成胶 黏剂的主流产品,这是有关专家对胶黏剂市场进行分析后得出的结论。 黏剂的主流产品,这是有关专家对胶黏剂市场进行分析后得出的结论。 水性胶因不含有机溶剂、无污染,是环保型胶黏剂产品。 水性胶因不含有机溶剂、无污染,是环保型胶黏剂产品。2002年我 年我 国生产水性胶61.8万吨,年均增长 万吨, 国生产水性胶 万吨 年均增长18.4%,是增长最快的胶中之一。 ,是增长最快的胶中之一。 在产量增长的同时,产品质量也在不断提高品种增加, 在产量增长的同时,产品质量也在不断提高品种增加,一些技术含量 性能较好的胶黏剂不断出现。目前除常用的丙烯酸、 高,性能较好的胶黏剂不断出现。目前除常用的丙烯酸、聚醋酸乙烯 乳液外, 和VAE乳液外,水性聚氨酯的研究也取得了进展。 乳液外 水性聚氨酯的研究也取得了进展。 水性聚氨酯胶黏剂已作为“十一五”期间我国重点发展的环保型、 水性聚氨酯胶黏剂已作为“十一五”期间我国重点发展的环保型、节 能型胶黏剂之一。 能型胶黏剂之一。
(二)、主要性能 )、主要性能 水性聚氨酯-丙烯酸酯复合外墙涂料具有优良的流平 水性聚氨酯 丙烯酸酯复合外墙涂料具有优良的流平 遮盖性、耐水性、耐酸碱性、耐洗刷性、耐沾污性、 性、遮盖性、耐水性、耐酸碱性、耐洗刷性、耐沾污性、 耐人工气候老化性,也就是说其施工性、 耐人工气候老化性,也就是说其施工性、装饰性和耐久性 都很好。其主要指标如下: 都很好。其主要指标如下 涂抹外观:平整、光洁; 涂抹外观:平整、光洁; 对比率(白色和浅色): ):≥ 对比率(白色和浅色): 0.93 耐水性96h:无异常 耐水性 : 耐碱性48h:无异常 耐酸性 耐酸性48h(浸5%H2SO4 溶液): 溶液): 耐碱性 : ( 无异常 耐洗刷性: 耐洗刷性:≥10000次 次 耐沾污性: 耐沾污性:≤10% ):不起泡 耐人工气候老化性 1000h(白色或浅色):不起泡、 (白色或浅色):不起泡、 不剥落、无裂缝,粉化≤1级 变色≤2级 不剥落、无裂缝,粉化 级;变色 级。
(2)水性聚氨酯涂料有许多优异的性能 )
①涂膜耐磨与粘附力强; 涂膜耐磨与粘附力强; 涂膜防腐性能优异,耐油、耐酸碱盐,耐工业废气; ②涂膜防腐性能优异,耐油、耐酸碱盐,耐工业废气; 施工温度范围广, ℃ 室温 加热固化; 室温-加热固化 ③施工温度范围广,0℃-室温 加热固化; 涂膜软硬可调; ④涂膜软硬可调; 具有优良的电性能,可作漆包线; ⑤具有优良的电性能,可作漆包线; 与多种树脂混用性好; ⑥与多种树脂混用性好; ⑦装饰与保护性能好。如环氧树脂保护性好但装饰性差, 装饰与保护性能好。如环氧树脂保护性好但装饰性差, 硝基漆等装饰性好但保护差,所以, 硝基漆等装饰性好但保护差,所以,聚氨酯涂料可用于高 级木器、钢琴、大型客机的外涂饰; 级木器、钢琴、大型客机的外涂饰; 耐高低温性好, ⑧耐高低温性好,从-40℃到300℃都可有相应的品种。 ℃ ℃都可有相应的品种。
半酯、乙二氨基乙磺酸钠、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺) 半酯、乙二氨基乙磺酸钠、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺)
也称中和剂,是一种能和羧基、磺酸基、 成盐剂(也称中和剂,是一种能和羧基、磺酸基、叔氨基或脲基 团反应形成聚合物盐、或者生成离子基团的试剂。阴离子:三乙胺、 团反应形成聚合物盐、或者生成离子基团的试剂。阴离子:三乙胺、 氨水) 氨水) 常用的有机溶剂:丙酮、丁酮、甲乙酮、二氧六环、 溶剂(常用的有机溶剂:丙酮、丁酮、甲乙酮、二氧六环、N,N-二 二 甲基酰胺、 甲基吡咯烷酮 甲基吡咯烷酮) 甲基酰胺、N-甲基吡咯烷酮)
(3.2)水性聚氨酯 丙烯酸酯复合外墙涂料 )水性聚氨酯-丙烯酸酯复合外墙涂料 (一)、组成与特性分析 )、组成与特性分析 ① 主要成膜物质
水性聚氨酯树脂乳液、 水性聚氨酯树脂乳液、聚丙烯酸乳液
② 颜料和填料
涂膜强度、防紫外线、耐候(老化) 涂膜强度、防紫外线、耐候(老化) 优质纯净水) ③ 水(优质纯净水) ④助剂 成膜助剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等。 成膜助剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等。
毒性 贮存
表1-1丙酮的主要性质 丙酮的主要性质
水是水性聚氨酯胶黏剂的主要介质, 水(水是水性聚氨酯胶黏剂的主要介质,为了防 止自来水中的Ca 止自来水中的 2+、K+等杂质对阴离子型水性聚 氨酯稳定性的影响,一般用蒸馏水或去离子水,) 氨酯稳定性的影响,一般用蒸馏水或去离子水,) 关键在于对水溶性和接风温度的选择。 封端剂(关键在于对水溶性和接风温度的选择。 大致分为:酚类、醇类、胺类、内酰胺、 大致分为:酚类、醇类、胺类、内酰胺、二羟基 化合物、硫酚硫磺、无机酸等) 化合物、硫酚硫磺、无机酸等)
4.按聚氨酯树脂的整体结构分类 按聚氨酯树脂的整体结构分类
(1)按原料及结构分为: )按原料及结构分为: ①聚氨酯乳液 ②乙烯基聚氨酯乳液 ③多异氰酸酯乳液 ④封闭性异氰酸酯乳液 (2)聚氨酯乳液还可以细分为聚氨酯乳液和聚氨 ) 脲乳液。 酯-脲乳液。 脲乳液 (3)按分子结构可分为线型分子聚氨酯乳液 ) 分子结构可分为线型分子聚氨酯乳液 热塑性)和交联型聚氨酯乳液(热固性)。 (热塑性)和交联型聚氨酯乳液(热固性)。
标准进行。 上述涂膜实验方法参照 GB/T 9755 标准进行。
(三)、应用技术 )、应用技术
水性聚氨酯-丙烯酸酯复合外墙涂料施工方法与 水性聚氨酯 丙烯酸酯复合外墙涂料施工方法与 通常聚丙烯酸酯乳液外墙涂料相类似, 通常聚丙烯酸酯乳液外墙涂料相类似,可按照 DG/TJ08-504-2000 《外墙涂料工程应用技术规 程》进行施工。 进行施工。 水性聚氨酯-丙烯酸酯复合外墙涂料是我国新一 水性聚氨酯 丙烯酸酯复合外墙涂料是我国新一 代环保型高档水性乳液型外墙涂料, 代环保型高档水性乳液型外墙涂料,涂料外观光 洁平整,装饰效果好,其耐水性、耐酸碱性、 洁平整,装饰效果好,其耐水性、耐酸碱性、耐 洗涮性和耐人工气候老化性优良。 洗涮性和耐人工气候老化性优良。使用这种优质 外墙涂料,并结合正确的施工方法, 外墙涂料,并结合正确的施工方法,一定会获得 非常好的装饰和保护效果。 非常好的装饰和保护效果。该涂料在涂装施工过 程中无有机毒溶剂逸出,不会污染周围环境, 程中无有机毒溶剂逸出,不会污染周围环境,因 此也是一种优质的水性环保型外墙装饰涂料。 此也是一种优质的水性环保型外墙装饰涂料。
2.多异氰酸酯(TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯,HDI 多异氰酸酯 等芳香族二异氰酸酯, 、 等芳香族二异氰酸酯
等脂肪族二异氰酸酯和IPDI、H-MDI等脂环族二异氰酸酯 、 等脂肪族二异氰酸酯和 等脂环族二异氰酸酯 等十多个品种) 等十多个品种)
3.亲水性扩链剂(二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟基 亲水性扩链剂 二羟甲基丙酸( )、二羟基 )、
水 性 聚 氨 酯 木 器 漆
水 性 聚 氨 酯 防 水 涂 料
水性聚氨酯地坪
水性聚氨酯面漆
二、水性PU的基本原料 水性 的基本原料
1.大分子多元醇化合物(聚醚多元醇、聚酯多元醇、 大分子多元醇化合物 聚醚多元醇、聚酯多元醇、
聚乙二醇、聚四氢呋喃、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇、 聚乙二醇、聚四氢呋喃、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇、蓖麻 油类多元醇以及端羟基聚丁二烯橡胶、聚1,6-己二醇碳酸 油类多元醇以及端羟基聚丁二烯橡胶、 己二醇碳酸 酯等) 酯等
2.按使用形式分类 按使用形式分类
水性聚氨酯按使用形式分为单组分及双组分两类。 水性聚氨酯按使用形式分为单组分及双组分两类。
(1)单组份水性聚氨酯 )
①热固性聚氨酯 ②光固化水性聚氨酯 ③含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯 ④第三代水性聚氨酯 (PUA) )
(2)双组分水性聚氨酯 )
绝大多数双组分水性聚氨酯一般先用异氰酸酯和醇进 行亲水改性反应,分别合成一组分含-NCO基的预聚体和 行亲水改性反应,分别合成一组分含 基的预聚体和 一组分含-OH基的预聚体,两者只在使用时才混合在一起, 基的预聚体, 一组分含 基的预聚体 两者只在使用时才混合在一起, 并且在室温下就能立即反应,形成交联固化。 并且在室温下就能立即反应,形成交联固化。