新闻资讯

NEWS

水性树脂零VOC水性固化剂

2019-04-22

  多异氰酸酯进行亲水改性的研究,无论国内还是国外研究的主要是非离子型改性,但也有进行离子型改性,非离子型和离子型复合改性。对多异氰酸酯进行亲水改性主要是引进亲水剂中的亲水基团。亲水基团又称疏油基团,具有溶于水,或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水,这类分子形成的固体表面易被水润湿。

  4)两性型;正电性基团主要是铵基和季铵基,负电性基困主要是羧基和磺酸基。

  目前常规亲水改性多异氰酸酯的方法有阴离子型亲水改性和非离子亲水改性等,非离子亲水改性多异氰酸酯是一种非常重要的亲水改性方法。非离子亲水改性多异氰酸酯是将其亲水的非离子基团引入到多异氰酸酯结构中使其获得亲水性。非离子亲水改性多异氰酸酯所含的亲水非离子基团的化合物主要有聚乙二醇单醚或聚丙二醇醚的共聚物来制备。

  用聚乙二醇单醚作为亲水改性剂,使得预聚体含有聚二醇单醚结构中含有的亚乙氧基单元(CH2O)nOR提供亲水性。亲水改性剂聚乙二醇单醚端基-OH与多异氰酸酯的-NCO基团反应将它结构中亲水基团亚乙氧基单元(CH2O)nOR引入多异氰酸酯分子结构中;该类产品如拜耳公司的产品Bayhydur 3100及广东聚盈化工有限公司的JY02S,其分子结构式如图1所示。

  离子型磺酸盐改性聚异氰酸酯,此类产品是性能上比较优越的产品。主要是以HDI三聚体为基础引入磺酸盐为亲水基团,使得预聚体含有磺酸盐结构中含有的磺酸基团-SO4(NR4)提供亲水性。如拜耳公司的产品Bayhydur XP2547和Bayhydur XP2655就是此类产品的代表,广东聚盈化工有限公司也开发出的JY01S阴离子亲水改性多异氰酸酯和JY05S低黏度高-NCO阴离子亲水改性多异氰酸酯,其分子结构式如图2所示。

  HDI三聚体也可以用磺酸盐亲水改性,拜耳公司利用这个方法制得的产品黏度低于阴离子亲水改性多异氰酸酯,由于它易于分散在水中,目前已经在市场上得到推广。采用两性离子亲水改性多异氰酸酯引入少量的接枝亲水链段可达到好的分散性,而且基本不影响涂膜的抗水能力。其根本原因在于两性离子亲水基团容易分解形成酸,酸再与异氰酸根反应,最且成膜后不存在有亲水基团,因此该类产品的耐水耐化学性能是最佳。但是两离子亲水改性的多异氰酸酯对pH值有一定的要求,在合适的PH值下才会长期稳定。

  水性双组份实验应用配漆实验,根据同一种乳液用不同水性异氰酸酯固化剂测试水性异氰酸酯固化剂对漆膜的影响,其实行方案如表2。

  根据国家标准GB23999-2009中的要求对涂膜的干燥时间、附着力、硬度、耐水性、耐溶剂性、光泽等性能进行测试。

  通过使用不同的水性羟基丙烯酸乳液试验5种水性异氰酸酯固化剂得出来的结果(表3、表4)显示非离子型的水性异氰酸酯固化剂在耐性方面略差如表格数据中的JY02S和3100。离子型水性异氰酸酯固化剂的各方面性能都优越,其中JY05S各方面性能最佳。