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1、第26卷第3期西安工業(yè)學院學報Vol126No132006年6月JOURNALOFXIpANINSTITUTEOFTECHNOLOGYJun.2006文章編號:100025714(2006)0322582063雙組分聚氨酯涂料的制備與性能表征12111陳衛(wèi)星,鄭建龍,許崗,趙斌,單民瑜(1.西安工業(yè)大學材料與化工學院,西安710032;2.中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所)摘要:以聚酯型聚氨酯預聚物或聚醚型聚氨酯預聚物為甲組分,分別以環(huán)氧樹脂,MO2CA,含羥基丙烯酸樹脂,醇酸樹脂為乙組分,制備出雙組分聚氨酯涂料.研究了四種乙組分對兩種
2、聚氨酯涂膜的拉伸強度、斷裂伸長率、熱穩(wěn)定性的影響.對于聚酯型聚氨酯,當-NCO/-OH為1∶1時涂膜性能最好;對于聚醚型聚氨酯,當-NCO/-OH為1.1∶1時,涂膜性能最好.在所選的四種乙組分中,以環(huán)氧樹脂為乙組分時涂膜熱穩(wěn)定性最好,初始失重溫度為297.7℃;以MOCA與聚酯型聚氨酯配合制得的涂膜具有良好的拉伸強度和斷裂伸長率.固化時間對涂膜的力學性能也有一定的影響,發(fā)現(xiàn)涂膜力學性能隨固化時間的延長而增加.關鍵詞:聚氨酯;雙組分;MOCA;含羥基丙烯酸;環(huán)氧樹脂+中圖號:TQ630.62文獻標識碼:A聚氨酯涂料是在20世紀后半葉發(fā)展起來
3、的一[122]1實驗原料與儀器種新型高分子涂料.在涂膜中含有相當數(shù)量的氨基甲酸酯基,此外還含有脲、醚、酯等基團.因此,1.1實驗原料聚氨酯涂料具有耐磨、耐油、耐酸堿、耐水及化學藥癸二酸聚酯(羥值:60～80),北京恒業(yè)中遠化品和施工范圍廣等多種優(yōu)異的性能,是目前綜合性工有限公司;己二酸聚酯(羥值:55～65),天津市通能較好的涂料品種,已成為涂料行業(yè)中應用廣泛,達化工有限公司;甲苯22,42二異氰酸酯,煙臺長信[324]增長速度最快的品種之一.化工有限公司;聚氧化丙烯多元醇(N303)(羥值:雙組分聚氨酯涂料則是以聚氨酯樹脂為甲組470～4
4、90),金陵石化公司;聚醚二元醇(N210)份,其它含有活潑H的化合物為乙組份而制成的(羥值:90～110),金陵石化公司;環(huán)氧樹脂(羥值:涂料,它以涂膜干性快、耐磨、耐水和抗化學腐蝕等70～90)(epoxy),西安樹脂廠;二月桂酸二丁基錫特點成為目前應用最廣、最有發(fā)展前途的一類聚氨(DBTL),西安市化學試劑廠;苯甲酰氯,南通盛泰[527]酯涂料.化工有限公司;羥基丙烯酸酯樹脂(HA)(羥值:50～以甲苯22,42二異氰酸酯(TDI)與聚酯多元醇、70),重慶市恒安化工有限公司;432醇酸樹脂(羥聚醚多元醇制備出兩種類型的聚氨酯,作為聚
5、氨酯值:60～80),西安油漆總廠;3,3'2二氯24,4'2二氨基涂料的甲組分;選取環(huán)氧樹脂,含羥基的丙烯酸酯二苯基甲烷(MOCA),武漢市武興化工有限公司.樹脂,3,3′2二氯24,4′2二氨基二苯甲烷(MOCA)溶液和醇酸樹脂(432樹脂),分別作為雙組分涂料的1.2實驗儀器乙組分.研究不同乙組分及不同-NCO/-OH對浙江臨海儀表廠制造的XHB210橡膠厚度計涂膜耐熱性及機械性能的影響,對制備及研究性能測定涂膜厚度;PE公司的PYRIS12TGA熱重分優(yōu)良的雙組分聚氨酯涂料具有一定的實際意義.析儀測試涂膜的熱穩(wěn)定性;廣州材料試驗機制
6、造廠3收稿日期:2006204224基金資助:陜西省教育廳自然科學專項目基金(2003JK146)作者簡介:陳衛(wèi)星(19722),男,西安工業(yè)大學講師,博士研究生,主要研究方向為高分子材料.第3期陳衛(wèi)星等:雙組分聚氨酯涂料的制備與性能表征259制造的XLL2250型拉力試驗機測定涂膜的拉伸強2.2聚醚型聚氨酯預聚物的合成度和斷裂伸長率.在反應器中加入27.52gN303、67.52gN210,二2聚氨酯預聚物(甲組分)的制備甲苯,攪拌,升溫至140℃,回流2～4h,至分水器內餾出液透明時,降溫至50℃以下,加入0.12g2.1聚酯型聚氨酯預
7、聚物的合成苯甲酰氯和64.92gTDI,15min后不再升溫,反應向帶有攪拌器、回流分水器、溫度計等的反應達到平衡,保溫攪拌4h后出料,產(chǎn)率為98.5%,器中加入聚酯多元醇樹脂(其中癸二酸聚酯161.6其中-NCO%=4.11%(測定方法同上).g,己二酸聚酯64.4g)和二甲苯,加熱升溫;升溫2.3涂膜試樣的制備到140℃左右時,回流脫水3～4h,至分水器中餾2.3.1涂料組分質量配比的計算出液透明時,降溫至50℃以下,加人苯甲酰氯、聚合物的羥值與羥基含量的換算關系如式(2)TDI(54.0g),待反應平穩(wěn)后(反應溫度不再升[5,8]所示
8、高),緩慢升溫到60℃,保溫反應3～4h,降溫出-NCO%×56100料,產(chǎn)率為97.3%.產(chǎn)物在10mL二丁胺甲苯溶X=(2)42×[OH]×(-NCO/-OH)液中以溴甲酚氯
