《聚氨酯樹脂教案》PPT課件

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1、聚氨酯樹脂第一節(jié)聚氨酯概況一、定義:聚氨酯漆是指在漆膜中含有相當數(shù)量的氨酯鍵的涂料聚氨酯漆所用的原料是聚氨酯樹脂，聚氨酯樹脂是由多異氰酸酯與多元醇等含有活性氫原子和基團反應(yīng)而成的。在實際生產(chǎn)中常用的是二異氰酸酯，其結(jié)構(gòu)如下：O=C=N-R-N=C=O其中NCO稱為異氰酸酯基或異氰酸基，二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成高聚物的過程，既不是縮合，也不是聚合，而是在兩者之間，稱之為逐步聚合，在反應(yīng)中一個分子中的活潑氫原子轉(zhuǎn)移到另一個分子中去。在固化過程中也沒有副產(chǎn)物分離出來，體積收縮小。二、聚氨酯漆的特點。1、耐磨性強，廣泛用作地板漆，甲板漆等2、既有很好的保護性，又有很好的裝

2、飾性。3、對多種物質(zhì)均有很強的附著力。4、漆膜的彈性可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。可以從極堅硬涂層的調(diào)節(jié)到柔韌的彈性涂層。5、具有較全面的耐化學(xué)品，耐酸、堿、鹽，適合于化工防腐涂料。6、既能高溫烘干，也能低溫固化，0℃7、既能制成耐低溫（-40℃）品種，也能制成耐高溫品種。8、能在融熔的焊錫中自動上錫。9、能與聚酯，聚醚，環(huán)氧，醇酸，聚丙烯酸酯，氯乙烯醋酸乙烯共聚樹脂，煤瀝青，干性油等配合制漆，品種極多，性能各異，應(yīng)用面非常廣。第二節(jié)化學(xué)部分一、異氰酸酯的工業(yè)品種主要品種有：1甲苯二異氰酸酯（TDI）工業(yè)品有單獨的2，4體，也有2，4體與2，6體的混合物。65/35，80/2

3、0都是透明無色到微黃色的液體。2、二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）外觀是白色到黃色片狀體3、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)以上三種是芳香族多異氰酸酯()PAP以上三種是芳香族多異氰酸酯，所制的漆膜機械性能優(yōu)良，耐化學(xué)品性好，但耐候性差，易失光。4、巳二異氰酸酯(HDI)外觀是無色到微黃色液體。5、苯二甲撐二異氰酸酯(XDI)外觀是無色透明液體，雖然含有苯，但在苯環(huán)上與NCO基團之間隔有亞甲基，性質(zhì)接近于脂肪族多異氰酸酯。其反應(yīng)活性和干燥性都比TDI快，不泛黃，保光性好。6、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)7、三甲基巳二異氰酸酯(TMDI)8、二環(huán)巳基甲烷二異氰酸酯(

4、HMDI)2、異氰酸酯酸化學(xué)反應(yīng)1）與醇反應(yīng)--已討論過2）與水反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的氨基甲酸，隨即分解為胺放出CO2。3）與胺反應(yīng)生成脲4）在高溫（100度以上）或催化劑作用下，與氨基甲酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯。因此，在制漆時溫度應(yīng)在100度以下，以免凝膠。另一方面這種聚氨酯漆經(jīng)燒烤后，交聯(lián)密度高，比常溫固化的漆膜性能好，就是為除了有氨酯鍵以外還有脲基甲酸酯鍵。5）與脲反應(yīng)，生成縮二脲，具有優(yōu)良的性能。6）異氰酸酯，能與羧酸反應(yīng)形成酰胺，還能與酰胺反應(yīng)生成?；濉?）自身聚合，芳香族異氰酸酯聚合成二聚體，脂肪族異氰酸酯形成三聚體，芳香族和脂及族的混合物也能聚合成三聚體，

5、具有快干，不泛黃，耐高溫等特色。三、催化劑催化劑的作用是促進異氰酸酯的反應(yīng)，并引導(dǎo)反應(yīng)向著預(yù)期的方向進行。1、叔胺類---甲基乙二醇胺，二甲基乙醇胺、N-甲基嗎啉，二甲基環(huán)已胺，三亞乙基二胺、其中的三亞甲基二胺最為常用，叔胺的催活性取決于其堿性強度和結(jié)構(gòu)，催化活性隨堿性增大而增大。叔胺對芳香族TDI有顯著的催化作用，但對脂肪族HDI的催化作用極弱。而金屬類化合物對芳香族或脂肪族異氰酸酯都有強烈的催化作用。2、有機金屬化合物--二月桂酸二丁基錫，二酯酸二丁基錫，辛酸亞錫。環(huán)烷酸鋅，鋁，鉛等，其中以二月桂酸常用。它對芳香族和脂及族異氰酸酯都有很強的催化作用，它對—NCO

6、/ROH型反應(yīng)的催化能力比叔胺強得多，但對—NCO/H2O型反應(yīng)則不及胺類、環(huán)烷酸鋅對脂肪族的催化作用強，而對芳香族的催化作用弱。3、有機膦--三丁膦，三乙基膦等，工業(yè)上用得不多。需要注意的是，原料中存在的微量堿，微量水溶性金屬鹽如酚鈉，鐵皂，水溶性鐵鹽等對異氰酸酯的反應(yīng)也有催化作用。如處理不當，容易產(chǎn)生凝膠使漆料報廢。為消除微量堿的影響可加入少量0.3%的磷酸或苯甲酰氯，鄰硝基酰氯，其醇解時產(chǎn)生的鹽酸可中和堿性雜質(zhì)。四、水份消除劑。異氰酸酯能與水反應(yīng)生成胺和CO2，因此，無論是單組分還是雙組分涂料中，都不希望水分的存在，以免影響涂料貯存期或使漆膜產(chǎn)生氣泡。常用的水

7、分消除劑有沸磷分子篩（吸附水分）和惡唑烷衍生物，除水作用強而不會影響異氰酸酯的活性。五、溶劑。1）由于醇，醚類溶劑中含有羥基，可以參加異氰酸酯的反應(yīng)，故不可用。烴類溶劑雖然穩(wěn)定，但溶解力低，常與其它溶劑合用，酯類溶劑用得最多，如醋酸乙酯，醋酸丁酯，醋酸溶纖劑，酮類溶劑也可用，如環(huán)已酮，但氣味較大。2）溶劑中或多或少含有水分，會影響漆膜的性能和質(zhì)量，所以在制漆過程中應(yīng)采用“氨酯級溶劑”，這種溶劑含雜質(zhì)極少，純度比一般工業(yè)品高。第三節(jié)制漆部分一、聚氨酯漆的分類。1、氨酯油（氧固化，單組分）2、多異氰酸酯/含羥基樹脂（雙組分）3、封閉型多異氰酸酯/含羥基樹脂（烘干型，