论文部分内容阅读
随着环境保护问题越来越受到人们的重视,涂料水性化发展成为涂料行业发展热点。水性双组分聚氨酯涂料作为环保无毒,对环境友好型涂料,还具备高耐磨性、柔韧性、耐水性和耐化学品性等优异性能,在地坪漆、木器涂料、防腐涂料、防水涂料、汽车修补涂料等领域都有着广泛的应用。水性双组分聚氨酯涂料由水性多异氰酸酯固化剂和水性羟基树脂组成,水性多异氰酸酯固化剂作为水性双组分聚氨酯涂料的重要组分,对漆膜的综合性能起着关键性的作用。但是,目前我国自主研发的水性多异氰酸酯固化剂普遍存在NCO含量低,粘度大、水分散性能差以及贮存稳定性差等缺陷。本文对HDI三聚体进行改性,制备出性能优异的水性多异氰酸酯固化剂,并研究亲水改性剂及其用量、合成工艺对水性多异氰酸酯固化剂及其漆膜性能的影响。选用离子型亲水改性剂3-(环己胺)-1-丙磺酸(CAPS)和非离子型亲水改性剂聚乙二醇单甲醚(MPEG)对HDI三聚体进行混合改性,以三乙胺(TEA)作为反应的中和剂和催化剂,制备出高NCO含量、低粘度、水分散性优异的水性多异氰酸酯固化剂。发现当CAPS和MPEG用量比为0.4,TEA用量为110%(与CAPS摩尔比)时,合成的水性多异氰酸酯固化剂性能最好。制备的固化剂外观无色澄清透明、固含为100%、粘度为2368cp,NCO含量为20.06%,且具备优异的贮存稳定性和水分散性能。利用巯基与烯烃的加成反应,采用巯基乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了巯基乙醇改性的AMPS低聚物,并以其作为羟基磺酸离子型亲水改性剂,与MPEG一起对HDI三聚体进行改性,制备了混合改性型水性多异氰酸酯固化剂。所合成的固化剂外观无色澄清透明、固含为100%、粘度为2169 cp,NCO含量为19.89%。并将本文所合成的两种水性多异氰酸酯固化剂与市售优质水性多异氰酸酯固化剂产品进行了综合性能的对比,发现所合成的水性多异氰酸酯固化剂性能达到国标要求,且在NCO含量和粘度指标上优于部分市售产品。将所合成的两种水性多异氰酸酯固化剂与水性聚氨酯清漆A组分FL2301A配制成水性聚氨酯涂料制备漆膜,探究了NCO/OH摩尔比对漆膜性能的影响规律,以及涂料的适用期。发现NCO/OH摩尔比为1.5-1.7时,漆膜性能达到最优,所制备水性多异氰酸酯固化剂配成的水性聚氨酯涂料适用期为4h。并与市售优质水性多异氰酸酯固化剂产品进行了漆膜性能的对比,发现所合成的水性多异氰酸酯固化剂所制备漆膜性能达到国标要求。