下载文档原格式
水固化聚氨酯防水涂料的性能及研究1楼> 1前言> 我国目前在防水施工中,实际应用的聚氨酯防水涂料主要包括焦油型和非焦油型两种。
焦油型、石油沥青聚氨酯等成分复杂,含有大量的蒽、萘、酚类等易挥发物质,严重污染环境和危害人体健康,随着人们环保意识的增强和科技的进步,焦油型聚氨酯防水涂料的应用日益受到限制,国家正提倡采用非焦油型聚氨酯防水涂料和聚醚型聚氨酯防水涂料[1]。
本文研制的水固化聚氨酯防水涂料是聚醚型、无溶剂环保型的高档合成高分子防水涂料,与传统的焦油型、石油沥青聚氨酯防水涂料相比,有着无溶剂挥发、无毒、无味、施工无污染、固化迅速等优点,符合生态发展和环境保护的要求[2],在施工配漆时以水为固化剂,这与其他单或双组分聚氨酯防水涂料明显不同,体现出聚氨酯防水涂料研制开发的新思路、新工艺,具有广阔的市场前景。
> 2水固化聚氨酯防水涂料的制备[3]> 2.1主要原料> 聚醚多元醇,工业牌号:TDIOL-2000和TEP-330N;甲苯二异氰酸酯(TDI);邻苯二甲酸二异壬酯(DINP);二丁基二月桂酸锡(T-12);一缩二乙二醇(二甘醇);消泡剂;脱水剂;抗氧剂;填料等,工业品。
> 2.2预聚体的合成> 先将聚醚多元醇(TDIOL-2000和TEP-330N)在(110～120)℃、-0.095MPa下减压脱水(40～60)min,使之含水率≤0.05%,备用。
在密闭容器中分别加入TDIOL-2000、TDI和TEP-330N,比例为9∶2.5∶1,在(90～95)℃、搅拌速度为400r/min条件下反应3h左右。
其间要多次抽样检测聚合物的—NCO含量,并根据其含量加入适量的一缩二乙二醇和补充适量的TDI,当预聚体的—NCO质量分为5.40%～5.50%时,即可停止反应。
> 2.3涂料的制备> 在高速搅拌下加入增塑剂DINP、填料(颜料)、脱水剂,分散均匀后备用。
聚氨酯种类
聚氨酯是一种广泛应用于各个领域的高分子材料，其种类繁多。
根据聚合物的结构和用途，聚氨酯可分为以下几类：
1. 硬质聚氨酯：硬质聚氨酯通常是用于制备绝缘材料、建筑隔
热材料、汽车内饰等领域的材料。
其硬度可以从低至苯板材，到高至石膏板。
2. 聚氨酯弹性体：聚氨酯弹性体是一种高弹性、高强度、高耐
磨的材料，通常用于制造汽车座椅、鞋底、运动器材等。
其弹性可以根据不同用途和要求而调整。
3. 涂料级聚氨酯：涂料级聚氨酯是一种涂料原料，广泛用于汽车、船舶、建筑物、机器设备等领域，可以起到保护、美化、防腐等作用。
涂料级聚氨酯的种类很多，如单组份、双组份、紫外线固化等。
4. 热塑性聚氨酯：热塑性聚氨酯是一种可以在高温下塑形的材料，通常用于制造耐磨、高强度的零件，如轮胎、皮带等。
5. 水性聚氨酯：水性聚氨酯是一种环保型材料，可以代替传统
的有机溶剂型聚氨酯。
水性聚氨酯的应用领域很广，如木器、皮革、纺织品等。
总之，聚氨酯的种类和应用领域非常广泛，不同种类的聚氨酯具有不同的特性和优缺点，选择不同的聚氨酯材料可以满足不同的需求。
- 1 -。
水性涂料的配方设计及其应用华南理工大学化学与化工学院张心亚二O二O年五月1三分树脂，七分配漆一、水性涂料的配方设计2水性涂料的配方体系•水性涂料，以水为分散介质和稀释剂的涂料。
•配方设计时，不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能，合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配，还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂，最终形成适用的配方。
✓单组份——一般性能✓双组份——高性能、高附加值3水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水4单组份水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水✓固化剂5双组份水性涂料的配方体系成膜物质颜、填料助剂分散介质——水8水性涂料的配方体系_水性树脂•水性树脂: 成膜的基料，决定漆膜的主要功能。
水性漆配方中，基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。
配方设计时应尽量提高水性树脂的用量，占体积比的60-70%，使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多，这样才能保证制漆一道涂装漆膜较厚，丰满度高。
9水性涂料的配方体系_水性树脂✓丙烯酸乳液(Polyacrylic emulsions，PA)✓聚氨酯分散体(Polyurathane dispersions，PUD )✓水性环氧树脂✓水性醇酸树脂10水性涂料的配方体系_颜填料及染料着色颜料：着色、装饰、遮盖体质颜料：降低成本防锈颜料特种颜料11☐颜料（pigments）是研磨得很细的、被分散于涂料中的颗粒或粉末，主要提供颜色、遮盖力和体积。
东方雨虹SPU-301单组份聚氨酯防水涂料产品介绍与施工工艺一、产品简介聚氨酯防水涂料在国外有“液体橡胶”之称，无论是从性能、质量、效果还是经济性等各个方面，一致被公认为是最好的防水涂料，在世界各国范围内被广泛采用。
东方雨虹公司生产的“雨虹”牌系列聚氨酯防水涂料为纯聚氨酯，无沥青、煤焦油等其它添加材料，不含苯类溶剂，为环保型产品。
“雨虹”牌SPU-301单组分聚氨酯防水涂料是以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料，配以各种助剂和填料经加成聚合反应制成的，使用时涂覆于防水基层，通过聚氨酯预聚体中的-NCO端基与空气中的湿气接触后进行的化学反应，在基层表面形成坚韧、柔软和无接缝的橡胶防水膜。
产品被广泛应用在人民大会堂、北京大学、国家会议中心等公共建筑以及国家烟草专卖局机关服务中心、长春万科兰乔圣菲、沈阳万科长白城、天津万科水晶城、北京香格里拉饭店改建、斯里兰卡驻京大使馆等民用建筑，郑西、京津城际、武广、合武、福厦等客运专线上，并出口欧洲、亚洲、非洲多个国家和地区，优异的产品质量获得用户高度评价。
二、产品综合优势与系统保障1、原材料独特优势（业内唯一）：东方雨虹SPU-301单组份聚氨酯两大原材料均采用世界著名厂家生产的优质原材料，原料中不含苯、二甲苯等有毒溶剂，从源头保证产品优质、环保：（1）、异氰酸酯（含MDI、TDI等，又称“黑料”）：与陶氏化学（陶氏化学公司于1897年在美国创立，位居世界化学工业界第二名， TDI、MDI等产品技术世界第一）、巴斯夫（1865年成立，目前是全球最大的化工公司，世界上工厂面积最大的化学产品基地）、德国拜耳（1863年创立，是德国最大的产业集团）、烟台万华（亚太地区最大的MDI制造企业）等国际、国内优质聚氨酯原料供应商结成战略联盟，采购最优质的原材料。
（2）、聚醚多元醇/聚酯/胺类（又称“白料”）：由上海高桥石化供应（上海高桥石化为中国石油化工集团公司下属一级企业，全国最大的聚醚生产基地）。
聚氨酯防水材料摘要：聚氨酯防水涂料是当今最有效的柔性防水材料之一，本文对聚氨酯防水材料的历史和发展做了简单介绍，主要比较了国内外发展的不同之处，而且简要概括了聚氨酯防水材料的研发近况，包括双组份化学反应固化型和单组份湿气固化型。
并对其市场前景进行了展望，未来的趋势主要是降低成本与减少污染。
关键词：聚氨酯；防水材料；发展；展望Abstract: Polyurethane waterproof coating is one of the most effective flexible waterproof material today, in this paper, the history and development of polyurethane waterproofing material to do a simple introduction, mainly compares the differences of development at home and abroad, and briefly summarizes the research and development situation of polyurethane waterproof material, including a two-component reaction type and type of one-component moisture. And the market foreground is prospected, the future trend of main is to reduce cost and reduce pollution.Key words: Polyurethane; Waterproof material; Development; outlook一、聚氨酯防水材料研究的背景及意义（一）聚氨酯防水材料研究的背景聚氨酯防水涂料亦称聚氨酯涂膜防水材料，是以聚醚( 酯) 多元醇与过量的二异氰酸酯反应制成端基为异氰酸酯预聚体作为主体，加入填料和助剂制得。
PVC油膏，防水油膏一、产品简介:聚氯乙烯胶泥是一种具有弹性，粘结力强，耐热度高，低温柔性好，老化缓慢，耐酸碱腐蚀，宜热施工并可冷用之优点的一项新型建筑防水材料。
是在传统胶泥的基础上改进发展起来的。
可取代沥青油毡或其他防水材料。
做为建筑屋面，地下防潮，天沟渠道的防水，公路嵌缝等使用效果良好，施工简便，易于检修，深受用户欢迎。
二、产品主要性能及优点:1、有良好的耐热，耐寒性能。
炎热不流滴，不粘脚；寒冬有弹性，以用温度范围+80℃—-20℃，使用年限十年以上不老化。
2、有良好的粘结，延伸性能，适应屋面基层，因热涨冷缩，振动，沉降等原因而引起的变化。
3、抗老化性，有一定的耐酸碱、耐油能力。
三、主要技术标准:GB50207-94四、施工范围1、蔽缝防水：供各种新老混凝土屋面板、墙板、地板、渡槽、水管、天桥梁、堤坝、池罐、车道、地洞、地下室等构配件。
构筑物蔽缝防水，能起见缝补缝防缝漏的作用。
2、涂膜防渗：涂刷干屋面，可代油毡防水；涂刷干地面、模面、基础、洞库、地罐与管道，可防渗防潮防腐烛。
3、公路，桥梁填缝补漏专用。
四、施工方法◆基面必须洁净、干燥、含水率不大于8%。
◆用速化炉热熔本品，充分熔化后进行施工。
◆灌缝可用鸭嘴壶注浇，面层可用刮板刮平。
◆熔化时必须掌握好温度（不大于160°c），防止烧焦而报废材料。
◆本公司可根据用户需要，设计各类要求的施工方案。
单组份聚氨酯密封胶介绍第一章单组份聚氨酯密封胶产业分析1.1密封胶定义与种类1.1.1密封胶的定义与发展历史密封材料是具有填充空隙（如孔洞、接头、接缝等）功能的材料，主要分为无定形密封胶和弹性密封材料，其中无定形密封胶是密封材料的主体，种类包括有机硅（包括改性有机硅）类、聚氨酯类、聚硫橡胶类，丙烯酸酯类、氯丁密封胶、丁基橡胶类、SBR橡胶类、沥青、油性嵌缝胶类等。
最早用作密封材料的有沥青及改性沥青、油性嵌缝胶等，这类品种抗位移能力仅为±5 %，适用于静态接缝的密封，且使用寿命短，约5年左右。
1、改性三聚体交联剂产品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等异氰酸酯制造。
其芳香族NCO 反应温度在(120—150) ℃，脂肪族NCO 反应温度在(150—200) ℃。
它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。
为增强综合性能, 需采用两个NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利于胺中和及产物的水溶性。
由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及120 ℃以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。
其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。
产品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物质的量比) 为6：1：1.43。
工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 ℃, 完成溶解后, 升温至148 ℃回流脱水至透明后, 过滤出料备用。
亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至148 ℃回流脱水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降温至120 ℃, 通入氮气, 将TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在2 . 5h 内完成滴加后, 升温至130 ℃反应1h , 将10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在130℃反应2h 、140 ℃1h 、145 ℃30min , 降温至70 ℃, 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在70 ℃反应(2—3) h , 检测NCO 转化率达96 % , 加入10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至25 ℃, 静置7d ; 二是升温至(80—90) ℃反应(2—3) h , 测游离TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至85 ℃反应20min , 抽真空脱出2/3量的有机溶剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为50 % , 降温至50 ℃加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值至8.5 , 升温到60 ℃反应至透明, 降温到40 ℃出料。
水性聚氨酯涂料的制备及性能研究毕业论文攀枝花学院本科毕业设计（论文）水性聚氨酯涂料的制备及性能研究学生姓名：蒋治国学生学号：202110904010 院（系）：生物与化学工程学院年级专业：2021 级应用化学指导教师：范文娟助理指导教师：常会二��一四年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要现代涂料的发展方向是高效能、高性能、无公害、高环保、低污染、节能且符合可持续发展。
本论文以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，用乳液聚合的方法合成了一种可光固化水性丙烯酸酯树脂乳液，与亚硫酸氢钠封端的MDI混合制备了水性聚氨酯丙烯酸酯涂料，考察了反应温度，乳化剂，搅拌速率及单体配比等对乳液聚合的影响，研究了丙烯酸酯乳液与MDI的配比对漆膜性能的影响。
用红外光谱( IR ) 分析了共聚乳液的结构，用差示扫描量热仪（DSC）测试了共聚物的热性能。
结果表明：在80℃时，加入1gOP-10和0.6g十二烷基硫酸钠在150转/分的转速下，各个单体配比合成的乳液性能最好。
关键词：丙烯酸酯，异氰酸酯，乳液聚合，封端I攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThe development direction of modern paint is a high performance, high performance, non pollution, high environmental protection, low pollution, energy saving and sustainable developmentIn this thesis, butyl acrylate, methacrylic acid, and methyl methacrylate as monomer, by emulsion polymerization to synthesize a kind of light curable waterborne acrylic resin emulsion, and Sodium Bisulfite terminated MDI was prepared by mixing aqueous polyurethane acrylate coatings, the reaction temperature, emulsifier, stirring rate and the molar ratio of monomers on emulsion polymerization of acrylic emulsion, and the ratio of MDI on the properties of coating. Using infrared spectroscopy (IR) analysis of the structure of copolymer emulsion, using differential scanning calorimetry (DSC) thermal properties of the copolymers tested. The results showed that: at 80 ℃, adding 1gOP-10 and 0.6g twelve sodium dodecyl sulfate at 150 rpm, each monomer film performance is the synthesis of the best.Keywords: Acrylate, emulsion polymerization, terminated isocyanaII攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录目录1绪论 ........................................................................... (1)1.1 引言 ........................................................................... ................................................. 1 1.2丙烯酸树脂涂料 ........................................................................... .. (1)1.2.1丙烯酸树脂涂料的简介 ........................................................................... ...... 1 1.2.2丙烯酸酯的分类 ........................................................................... .................. 1 1.3聚氨酯涂料 ........................................................................... . (3)1.3.1聚氨酯涂料的简介 ........................................................................... .............. 3 1.3.2双组份聚氨酯涂料 ........................................................................... .............. 3 1.3.3单组份聚氨酯涂料 ........................................................................... .............. 4 1.4 紫外光固化涂料 ........................................................................... .. (4)1.4.1紫外光固化原理 ........................................................................... .................. 4 1.5.2 紫外光固化的设备 ........................................................................... .............. 5 1.5 涂料合成方法 ........................................................................... (6)1.5.1 乳液聚合 ......................................................................................................... 6 1.5.2 原位聚合 ........................................................................... .............................. 7 1.5.3 悬浮聚合 ........................................................................... .............................. 7 1.5.4 接枝聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.5.5 本体聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.5.6 溶液聚合 ........................................................................... .............................. 8 1.6实验方案及意义 ........................................................................... .. (9)1.6.1 实验方案 ........................................................................... .. (9)1.6.2实验意义 ........................................................................... (9)2实验部分 ........................................................................... . (1)2.1 实验仪器及药品 ........................................................................... .. (1)2.1.1 实验仪器 ........................................................................... .............................. 1 2.1.2 实验药品 ........................................................................... .............................. 1 2.2 实验配方 ........................................................................... ......................................... 1 2.3 实验步骤 ........................................................................... . (2)2.3.1 丙烯酸酯树脂的实验步骤 ........................................................................... .. 2 2.3.2 亚硫酸氢钠封端MDI的实验步骤 ................................................................ 3 2.4 实验测试 ........................................................................... .. (3)2.4.1 产品外观 ........................................................................... (3)i攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录2.4.2 固含量 ........................................................................... ................................. 4 2.4.3 转化率 ........................................................................... .................................. 4 2.4.4 粘度测试 ........................................................................... .............................. 5 2.4.5 耐水性测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.6 红外光谱测试 ........................................................................... ...................... 5 2.4.7热性能测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.8黏度的测试 ........................................................................... .......................... 5 2.4.9玻璃转化温度的计算 ........................................................................... . (5)3 结果与讨论 ........................................................................... . (7)3.1 测试结果 ........................................................................... ......................................... 7 3.2 实验现象 ........................................................................... ......................................... 8 3.3实验条件控制 ........................................................................... ................................. 9 3.4 红外光谱分析 ........................................................................... ................................. 9 3.5 DSC测试 ........................................................................... ...................................... 11 3.6 单体配比的影响 ........................................................................... (11)4 结论 ........................................................................... ...................................... 14 参考文献 ........................................................................... .................................. 15 致谢 ........................................................................... (16)ii感谢您的阅读，祝您生活愉快。
单组份水性聚氨酯涂料
目前水性聚氨酯涂料主要包括单组份水性聚氨酯涂料、双组份水性聚氨酯涂料和改性聚氨酯涂料。
单组份水性聚氨酯涂料是应用最早的水性聚氨酯涂料，具有很高的断裂延伸率（可达800%）和适当的强度（可达20MPa），并能常温干燥，但耐水性和耐溶剂性很差，硬度、表面光泽度和鲜艳性都较低。
它是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂料。
因为高分子量化合物不能形成良好而稳定的水分散体，所以传统的单组份水性聚氨酯涂料通常是较低的分子量或低交联度。
目前的品种主要包括热固性聚氨酯涂料和含封闭异氰酸酯的水性聚氨酯涂料等几个品种：
a.热固性聚氨酯涂料。
交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解稳定性。
聚氨酯水分散体在应用时与少量外加交联剂混合组成的体系叫热固性水性聚氨酯涂料，也叫做外交联水性聚氨酯涂料。
b.含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯涂料。
该涂料的成膜原料由多异氰酸酯组分和含羟基组分两部分组成。
多异氰酸酯被苯酚或其它含单官能团的活泼氢原子的化合物所封闭，因此两部分可以合装而不反应，成为单组分涂料，并具有良好的贮藏稳定。
早期的内交联剂有碳化二亚胺和甲亚胺，在聚氨酯乳液中能稳定存在，涂膜在干燥过程中由于水及中和剂的挥发，使得胶膜的pH值下降，交联反应得以进行。
采用氮杂环丙烷类化合物作为内交联剂应用于涂料体系，不仅能与羧基和羟基反应，在酸性环境中还可自聚，在碱性条件下相当稳定。
目前美国Olin公司使用尿丁酮作为内交联剂，能够改善单组分水性聚氨酯涂料的力学性能和耐溶剂性。
c.室温固化水性聚氨酯涂料。
热活化交联是由封端型异氰酸酯乳液与聚氨酯乳液混合形成稳定的单组分乳液，干燥后进行热处理能使高反应性的NCO基团再生，与聚氨酯分子所含的活性氢基团（如羟基、胺基、脲基、聚酯基）反应形成交联的涂膜。
中国新型涂料网。
