原料-规格 -用量(质量份) -丙二醇甲醚醋酸酯 聚氨酯级 111.0 二甲苯 聚氨酯级 140.0 丙烯酸-β-羟丙酯 工业级 150.0 ,苯乙烯 工业级 300.0 ,甲基丙烯酸甲酯 工业级 100.0 ,丙烯酸正丁酯 工业级 72.00 ,丙烯酸 工业级 8.000,叔丁基过氧化苯甲酰 工业级 18.00 ,叔丁基过氧化苯甲酰 工业级 2.000 ,二甲苯聚氨酯级 100.0 。 合成工艺: ① 先将丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯加入聚合釜中,通氮气置换反应釜中的空气,加热升温到1300C。 ② 将丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和叔丁基过氧化苯甲酰混合均匀,用4h滴入反应釜。 ③ 保温2h;将叔丁基过氧化苯甲酰用50%的二甲苯溶解,用0.5h滴入反应釜,继续保温2h。最后加入剩余的二甲苯调整固含,降温、过滤、包装。 该树脂固含:65±2 ;粘度:4000-6000(25℃下的旋转粘度);酸值:<10;色泽:<1。主要性能是光泽及硬度高,丰满度好,流平性佳,可以用于高档PU面漆与地板漆。 羟基聚酯树脂的合成 配方: 原料 -规格- 用量(质量份) ,新戊二醇 工业级 300.0 ,丁二醇 工业级 100.0,乙基丁基丙二醇 工业级 120.0 ,三羟甲基丙烷 工业级 200.0 ,邻苯二甲酸酐 工业级 300.0, 间苯二甲酸 工业级 200.0 ,己二酸 工业级 350.0 ,催化剂 工业级 1.500 ,二甲苯 聚氨酯级 500.0 ,乙酸丁酯 聚氨酯级 435.0。 合成工艺: ① 将新戊二醇、丁二醇、乙基丁基丙二醇、三羟甲基丙烷,加热至80℃时,在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、己二酸、间苯二甲酸,升温,通入氮气,当温度达到160℃时,分馏枉出现回流,在回流温度下保温0.5 h,启用冷凝器,控制分馏柱顶温<105℃ ,让水分馏出。以10℃/h的速率升温210±5℃,当体系酸值<30 mg KOH/g时,加入催化剂,开动真空泵,真空缩聚,真空度从0.050MPa逐步提高到0.095MPa,至酸值<5 mg KOH/g(树脂),停止反应。 ② 降温至95℃,将二甲苯、乙酸丁酯加入聚合釜中,混合0.5h。降温至60℃、过滤、包装。 该树脂固含:65±2 ;羟值:108mgKOH/g;f(OH):4.5。 羟基短油度醇酸树脂的合成 配方: 原料 -规格 -用量(质量份) ,新戊二醇 工业级 150.0 ,三羟甲基丙烷 工业级 400.0 ,邻苯二甲酸酐 工业级 480.0 ,间苯二甲酸 工业级 100.0 ,椰子油酸 工业级 380.0 ,催化剂 工业级 1.450 ,二甲苯(1) 工业级 75.50 ,二甲苯聚氨酯级 750.0 。 合成工艺: ① 将二甲苯(1)、新戊二醇、三羟甲基丙烷、椰子油酸加入反应釜,加热升温至80℃,在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸,通入氮气,加入催化剂,升温,当温度达到160℃时,回流带水2h;以10℃/h的速率升温210±5℃,当体系无水带出时,取样测酸值,至酸值<8 mg KOH/g(树脂),停止反应。 ② 降温至95℃,将二甲苯(2)加入聚合釜中,混合0.5h。降温至60℃、过滤、包装。 该树脂固含:65±2 ;油度:27%;羟值:92mgKOH/g;f(OH):4.0。 阴离子型水性聚氨酯的合成 配方: 原料 规格 用量(质量份) 聚己二酸新戊二醇酯 工业级,Mn:1000 230.0 二羟甲基丙酸 工业级 30.63,异佛尔酮二异氰酸酯 工业级 112.3 ,N-甲基吡咯烷酮 聚氨酯级 65.7 ,丙酮 聚氨酯级 50.00 ,二丁基二月桂酸锡 工业级 0.0200 ,三乙胺 工业级 25.12 ,乙二胺 工业级 5.600, 水 481.7 。 合成工艺 ① 预聚体的合成 在氮气保护下, 将聚己二酸新戊二醇酯、二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮加入反应釜中,升温至60oC ,开动搅拌使二羟甲基丙酸溶解,从恒压漏斗滴加IPDI,1h加完,保温1h;然后升温至80 oC,保温4h。② 中和、分散 取样测NCO含量,当其含量达标后降温至60oC ,加入三乙胺中和;反应30min,加入丙酮调整黏度,降温至20 oC以下,在快速搅拌下加入冰水、乙二胺;继续高速分散1h,减压脱除丙酮,得带兰色荧光的半透明状水性聚氨酯分散体。 配方: 原料 规格 用量(质量份) 聚己内酯二醇 工业级,Mn:2000 94.5 ,聚四氢呋喃二醇 工业级,Mn:2000 283.5 ,1,4-丁二醇 工业级 27.16 ,二羟甲基丙酸 工业级 25.4 ,异佛尔酮二异氰酸酯 工业级 98.9 4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI) 工业级 122.6, N-甲基吡咯烷酮 聚氨酯级 158.3g ,丙酮 聚氨酯级 50.00 ,二丁基二月桂酸锡 工业级 0.0200 ,乙胺 工业级 17.7 ,乙二胺 工业级 28.5, 水 990 。 合成工艺 ① 将聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇(数均分子量为2000)、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇(BDO)加入1l反应瓶中,N2保护下,1200C脱水0.5h。 ② 加入140.6g N-甲基吡咯烷酮(NMP),降温至700C;搅拌下加入异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI);升温至800C搅拌反应使-NCO含量降至2.5%。降温至600C,加入三乙胺,继续搅拌15min,加强搅拌,将400C的水加入反应瓶,搅拌5min,加入乙二胺,强力搅拌20min,慢速搅拌2h得产品。 水性聚氨酯油的合成 首先用醇解法并经萃取合成出甘油一酸酯,再经水性聚氨酯化反应合成出单组分自交联水性聚氨酯油。 合成配方 原料名称 用量(质量份) 助溶剂三羟甲基丙烷(TMP) DMPA IPDI三羟甲基丙烷一酸酯 中和剂 去离子水 扩链剂5.0 1.5 5.5 35.0 35.0 4.5 55.0 0.5 合成工艺 ① 将妥尔油投釜升温,加入甘油醇解、萃取得甘油一酸酯。 ② 将 N-甲基吡咯烷酮、TMP、DMPA投入反应釜,1000C真空脱水1h,降温至600C,然后用2h加入IPDI,600C反应1h,分批加入甘油一酸酯,缓慢生温至800C,保温至NCO含量到理论值。 ③ 将体系降温至600C,加入中和剂反应20min,调整搅拌速度,在1min内加水,匀化5min,加入扩链剂,继续搅拌1h,过滤出料。 由其配制的涂料硬度可达1H,具有良好的耐水性、耐乙醇性和耐丙酮性。 1. 2. 1 聚氨酯树脂的合成配方 聚氨酯树脂合成配方见表1。 表1 聚氨酯树脂合成配方 主要原料 质量份 PTMG 60. 00 HP23020 60. 00 DMF 581. 90 EG 19. 35 MDA 3. 96 MDEA 2. 38 MD I 103. 20 甲醇 0. 50 1. 2. 2 合成工艺 将PTMG、HP23020和部分DMF依次投入反应瓶中搅拌使其混合均匀, 投入适量的MDI缓慢升温至75e 左右预聚1 h; 预聚完成后, 将EG、MDA、MDEA和另一部分DMF投入反应瓶中搅匀, 再投入剩余MDI, 温度控制在75e 左右。整个反应过程用DMF控制反应物粘度, 待反应物达到一定粘度范围时, 降温至65e , 加入甲醇终止剂, 降温至50e 后出料, 所得PU树脂固体质量分数为( 30 ?1 )% , 粘度40~ 60Pa# s( 25e )。 1. 2. 3 皮膜加工方法 在玻璃板上放置2条厚度1. 00 mm的条状物, 将PU树脂、DMF和琥珀酸二异辛酯磺酸钠配好后,用压辊均匀涂于平板玻璃上, 迅速置于( 20 ? 1)%DMF水溶液凝固槽中, 调温至( 30 ? 1 ) e , 秒表计时。从凝固槽中取出皮膜, 放入( 60 ? 1) e 水洗槽中30m in, 取出, 四角固定后放入电热烘箱至完全干燥。 1 自交联型水性 聚氨酯- 氟丙烯酸树脂的合成 实验原料 :异佛尔酮二异氰酸酯( IPD I) 、1, 4 - 丁二醇 (BDO) 、聚酯多元醇( PE) 、二羟甲基丙酸(DMPA ) 、N - 甲基吡咯烷酮(NMP) :分子筛脱水;丙酮:分析纯,甲基丙烯酸羟乙酯(HE2MA) :化学纯,真空减压蒸馏,分子筛保护,对苯二酚:分析纯,三氟乙醇、三乙( TEA) :化学纯,常压蒸馏,甲基丙烯酸甲酯(MMA) 、丙烯酸丁酯(BA) 、甲基丙烯酸三氟乙酯( TFEA) 、双丙酮丙烯酰(DAAM) 、己二酸二酰肼(ADH) 、偶氮二异丁腈(A IBN) :工业级;二丁基锡二月桂酸(DBT) :化学纯,用丁酮配成10%溶液使用。 1. 2 合成工艺 首先合成含有不饱和双键的水性聚氨酯大单体。向带有搅拌装置氮气保护的四口烧瓶中加入一定量的PE、BDO 和DMPA,在110 ℃下使DMPA融解,真空脱水1 h,在60 ℃左右滴加IPD I, 1 h滴完,在烧瓶中加入DBT,反应期间视黏度变化适量补加丙酮,直至反应体系中—NCO含量接近理论值,加入对苯二酚、HEMA 等封端剂,保温反应至—NCO 含量到理论值;加入TEA中和,最后加入去离子水,强烈分散015 h,蒸出丙酮,得半透明状水性聚氨酯大单体(WPU) 。取上述一定量 水性聚氨酯大单体加入带有搅拌装置、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口反应器中,将MMA、BA、TFEA和A IBN混合,取其30%加入反应器,温度控制在40~60 ℃,搅拌015 h溶涨胶粒;从滴液漏斗加入剩余单体与引发剂溶液, 3~4 h滴加完毕,视冷凝管中单体回流速度来控制滴加速度;在80 ℃继续反应1 h,最后冷却至40 ℃,加入ADH,用中和剂调整pH到810~815,用01038 mm /孔尼龙网过滤,即得到自交联型水性聚氨酯- 氟丙烯酸树脂。
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