多異氰酸酯活性較大解決方法

① 異氰酸酯是什麼

異氰酸酯是一類由異氰酸衍生出的酯，通式為R-N=C=O，是氰酸酯R-O-C≡N的異構體。根據分子中酯基個數的不同，可分為單異氰酸酯、二異氰酸酯等。二異氰酸酯可用於生產聚氨酯。

異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱，用於家電、汽車、建築、鞋業、傢具、膠粘劑等行業。

通常以少一個碳原子的胺為原料，通過與光氣反應引入異氰酸基。實驗室中，異氰酸酯可通過醯基疊氮的Curtius重排反應或異羥肟酸的Lossen重排反應製取。

含有異氰酸酯官能基之有機化合物與醇反應生成氨基甲酸酯，具有2個異氰酸酯官能基之異氰酸酯稱為二異氰酸酯(di-isocyanate)，以二異氰酸酯為原料與polyols 可合成聚氨酯(polyurethanes)。

二異氰酸酯與胺的反應可合成聚脲。

脂肪族的異氰酸酯自身聚合，生成的三聚體稱為雙縮脲。

二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）中環碳原子的編號

常見的單異氰酸酯如異氰酸甲酯（methyl isocyanate, MIC），用於生產殺蟲劑。另外，亦有研究指電子煙亦會產犍異氰酸酯。

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常見的二異氰酸酯

常見的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）、賴氨酸二異氰酸酯（LDI）。

在公元2000年, 全球市場對於二異氰酸酯之需求 4.4 million tonnes, 其中 61.3% 是二苯基甲烷二異氰酸酯( methylene diphenyl diisocyanate, MDI)；

34.1% 是甲苯二異氰酸酯, 3.4% 是二環己基甲烷二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯 其他二異氰酸酯為 1.2%。

② 水性聚氨酯的水性聚氨酯塗料的合成

水性聚氨酯的制備方法通常可分為外乳化法和內乳化法兩種。外乳化法是指採用外加乳化劑，在強剪切力作用下強制性地將聚氨酯粒子分散於水中的方法，但因該法存在乳化劑用量大、反應時間長以及乳液顆粒粗、最終得到的產品質量差、膠層物理機械性能不好等缺點，因而目前生產基本不用該法。內乳化法又稱自乳化法，是指在聚氨酯分子結構中引人親水基團無需乳化劑即可使自身分散成乳液的方法，因此成為目前水性聚氨酯生產和研究採用的主要方法.內乳化法又可分為丙酮法、預聚體混合法、熔融分散法、酮亞胺/酮聯氮法、保護端基乳化法。
（1）丙酮法
首先合成含-NCO端基的高粘度聚氨酯預聚體，加丙酮溶解，使其粘度降低，然後用含離子基團擴鏈劑進行擴鏈，在高速攪拌下通過強剪切力使之分散於水中，乳化後減壓蒸餾脫除溶劑丙酮，得到水性聚氨酯分散液。
丙酮法易於操作，重復性好，製得的水性聚氨酯分子量可變范圍寬，粒徑的大小可控，產品質量好，是目前生產水性聚氨酯的主要方法。但該法需使用低沸點丙酮，易造成環境污染，工藝復雜，成本高，安全性低，不利於工業生產。
（2）預聚體混合法
首先合成含親水基團及端-NCO的預聚體，當預聚體的相對分子量不太高且粘度較小時，可不加或加少量溶劑，高速攪拌下分散於水中，再用親水性單體(二胺或三胺)將其部分擴鏈，生成相對分子量高的水性聚氨酯一脲。最終得到水性聚氨酯分散液。為合成低粘度預聚體，通常選擇脂肪族或脂環族多異氰酸酯，因為這兩種多異氰酸酯的反應活性低，預聚體分散於水中後用二胺擴鏈時受水的影響小。但預聚體混合分散過程必須在低溫下進行，以降低-NCO與水的反應活性;必須嚴格控制預聚體粘度，否則預聚體在水中分散將非常困難,預聚體混合法避免了有機溶劑的大量使用，工藝簡單，便於工業化連續生產。缺點是擴鏈反應在多相體系中發生，反應不能按定量的方式進行。
（3）熔融分散縮聚法
熔融分散縮聚法又稱熔體分散法，是一種無溶劑制備水性聚氨酯的方法。該法把異氰酸酯的加聚反應和氨基的縮聚反應緊密地結合起來。先合成帶有親水性離子基團和-NCO端基的聚氨酯預聚物，預聚物與尿素進行加聚反應得到含離子基團的端脲基聚氨酯雙縮二脲低聚物。此低聚物在熔融狀態下與甲醛水溶液發生縮聚反應和羥甲基化應，形成含羥甲基的聚氨酯雙縮二脲，用水稀釋後，得到穩定的水性聚氨酯分散液。
該方法的特點:反應過程中不需要有機溶劑，工藝簡單，易於控制，配方可變性較大，不需要特殊設備，因具廣闊的發展前景。但該法反應溫度高，生成的水性聚氨酯分散體為支鏈結構，分子量較低。
（4）酮亞胺/酮聯氮法
在預聚體混合法中，採用水溶性二元伯胺作擴鏈劑時，由於氨基與-NCO基團反應速率過快，難以獲得粒徑均勻而微細的分散體。擴鏈階段若用酮亞胺或酮聯氮代替二元伯胺進行水相擴鏈則能解決此問題。酮亞胺由酮與二胺反應生成，酮聯氮由酮與肼反應生成。酮亞胺/酮聯氮與含離子基團的端-NCO聚氨酯預聚體混合時不會過早發生擴鏈反應，但遇水時，酮亞胺/酮聯氮與水反應則釋放出二胺/肼，對預聚體進行擴鏈，由於受釋放反應的制約，擴鏈反應能夠平穩地進行，得到性能良好的水性聚氨酯一脲分散液。
酮亞胺/酮聯氮法適用於由芳香族異氰酸酯制備水性聚氨酯分散液，該法融合了丙酮法、預聚體混合法的優點，是制備高質量水性聚氨酯的重要方法。
（5）保護端基乳化法
使用酚類、甲乙酮亞胺、吡咯烷酮、亞硫酸氫鈉等封閉劑，將帶有親水性離子基團和-NCO封端的聚氨酯預聚物的端-NCO基團保護起來，使-NCO基團失去活性，製成一種封閉式的聚氨酯預聚體，加入擴鏈劑和交聯劑共同乳化後，製成水性聚氨酯分散液。應用時，加熱可使預聚物端-NCO基團解封，-NCO基團與擴鏈劑、交聯劑反應，形成網路結構的聚氨酯膠膜。此法對工藝要求頗高，乳液穩定性差，關鍵在於選擇解封溫度低的高效封閉劑。

③ 異氰酸酯膠粘劑是什麼

以多異氰酸酯的單體或均聚物為主體材料的膠粘劑。正名為多異氰酸酯膠粘劑（polyisocyanate adhesi-ves）。這類膠因異氰酸酯基（—N＝C＝O）的活性大，能粘接如木材、金屬和塑料等多種材料，膠接強度高，膠層的韌性可調節，耐老化，有良好的超低溫性，可常溫固化，但耐熱性較差。多異氰酸酯是一個分子中含兩個或更多異氰酸酯基的化合物，易與含活性氫的多元醇反應，生成聚氨酯樹脂。聚氨酯膠粘劑一般分為3類，異氰酸酯膠粘劑是其中之一。

物理性質幾種主要的異氰酸酯物理常數如下表。

異氰酸酯基與水生成聚脲：

OCN—R—NCO＋H2O—H2N—R—NH2＋CO2nOCN—R—NCO＋nH2N—R—NH2—OCN449394RNHCONH449394nRNCO這時聚脲兩端的異氰酸酯基可以同單體甲苯二異氰酸酯分子中的—NCO一樣起反應。但是，水越多，消耗的—NCO就越多，會影響生成足夠的—NHCOO—，所以在刨花板生產過程中要控制水分。

異氰酸酯膠粘劑有多異氰酸酯溶液、橡膠改性和水乳液等幾類。其中的水乳液，是封閉型異氰酸酯膠粘劑，用酚類等物質把—NCO保護起來，不與水反應，製成乳液，膠接時在一定溫度或催化條件下，再將—NCO釋放出來起反應。

與傳統的木材膠粘劑相比，異氰酸酯膠粘劑的優點是無甲醛公害、膠接強度高、膠層柔韌等。人們正在深入研究，試圖用它部分或全部代替甲醛系木材膠粘劑。可用於木材的端接、壓制刨花板等。它的缺點是成本較高、毒性較大、易粘墊板或熱壓板。

異氰酸酯有毒，能與人體蛋白質反應。口服毒性較輕，如濺入眼睛，可用水充分沖洗。異氰酸酯對人體最大危害是其蒸氣，刺激眼睛和呼吸系統粘膜，工作場所必須通風良好，空氣中的容許極限是0.02ppm。

在木材工業中的應用

異氰酸酯膠能與木材生成化學鍵，賦於木材膠接製品很好的耐水和抗老化性能，又不存在有害的游離甲醛，所以在刨花板工業中的應用日益增多。在刨花板中的施膠量，芯層和表層分別為絕干木材重量的5～6%和6～7%。總的含水量，包括木片中的2%，芯層控制在8%，表層為12～14%。熱壓時，熱壓溫度170℃，熱壓時間為13秒/毫米板厚。施膠（二苯基甲烷二異氰酸酯）量為6%的刨花板，在熱壓溫度175℃下，熱壓時間為10秒/毫米板厚。12毫米厚的板材性能是：密度0.680克/立方厘米，乾的內膠合強度0.81兆帕，濕的內膠合強度（按V100法）0.22兆帕。

④ 防腐油漆種類

防腐油漆（ty paint)」的概念，一般指在苛刻的腐蝕環境使用，包括底漆和面漆的配套塗料。防腐油漆廣泛在華北地區華南地區使用正歐系列藝術塗料是一種新型的牆面裝飾藝術漆，並通過了ISO9001質量管理體系認證及ISO14001環境管理體系認證再加上現代高科技的處理工藝，使產品無毒，環保，同時還具備防水，防塵，燃等功能，優質藝術塗料可洗刷，耐摩擦，色彩歷久常新。簡單地說：防腐油漆就是使用壽命更長，可適應更苛刻的使用環境的塗料稱為防腐油漆。
1防腐油漆按照用途可分為：橡膠用防腐油漆、船舶用防腐油漆、金屬用防腐油漆、汽車用防腐油漆、管道用防腐油漆、傢具用防腐油漆、鋼結構用防腐油漆；

2防腐油漆按樹脂成膜分：環氧防腐油漆、 過氯乙烯防腐油漆、氯化橡膠防腐油漆、聚氨酯防腐油漆、丙烯酸防腐油漆、 無機防腐油漆、高氯化聚乙烯防腐油漆；

3防腐油漆按照溶劑可分為：水性防腐油漆、油性防腐油漆；

分類詳細

一 、環氧樹脂防腐漆是防腐漆中應用最廣泛的品種。適用的環氧樹脂有兩類：

1.有雙酚A和環氧氯丙烷縮聚而成雙酚A環氧

2.以苯酚-甲醛縮聚而得的低分子量酚醛再與環氧氯丙烷縮聚而成得酚醛環氧。

1）胺固化環氧防腐油漆

這類油漆的固化是利用氨基與環氧基間的反應活性，在常溫或低烘烤溫度下交聯成膜。胺類可用脂肪胺、芳香胺和環酯胺，與環氧樹脂分罐包裝，用前配合。

芳族胺反應性較低，一般需低溫烘乾。脂族胺活性較高，也需在10℃以上才能充分反應。各種胺均可以與低分子量環氧或單環氧化物製成加成物，以降低揮發性、吸水性，提高與環氧的混溶性和固化速度，但同時提高粘度，降低使用期。

常用的脂族胺為乙二胺、二乙烯三胺、多乙烯多胺、乙二胺。乙二胺價格低、來源廣，但揮發性大，易吸水，毒性和漆膜病態也重，在自配自用的情況下還有採用。配方按環氧當量：活性氫當量=1:1.2-1.5計算。其他胺類揮發較小用來不宜過多，可視情況按當量計為：1:1.1-1.2.

2）聚醯胺固化環氧防腐油漆

聚醯胺比低分子胺反應活性低，故雖也要分罐包裝但是用期長的很，施工時刺激性也較小，其圖層流平好，耐酸鹼，但耐鹼較胺固化的差，然耐水耐潮濕更好，圖層柔韌抗沖擊，對金屬表面濕潤性好，可適合潮濕或帶銹的鋼鐵表面塗裝。

二、環氧瀝青防腐油漆

這類漆類綜合了煤焦瀝青額耐酸、鹼性、耐水性和環氧樹脂的附著力。機械強度和耐溶劑性，為良好的防腐蝕油漆品種。廣泛用於水利工程設施、地下管線外壁以及化工設備和管道內壁。缺點是色暗，且瀝青易滲色，用磁漆罩色效果不好，不耐芳烴溶劑，也不耐暴曬。漆的性能和價格與瀝青和環氧的配合比有關。已經從實驗和應用證明，按重量比1:1配合最合理。

環氧瀝青防腐油漆，可分為：胺固化環氧瀝青防腐油漆和聚醯胺固化環氧瀝青防腐油漆。

三、聚氨酯防腐油漆

聚氨酯是指分子結構中含有氨基甲酸鍵的高聚物。氨基甲酸酯鍵由異氰酸基和羥基反應形成：

—NCO+—OH→—NHCOO—

故聚氨酯樹脂的單體是多異氰酸酯和多羥基化合物。多氰酸酯有芳香族和脂肪族兩類。由於前者較廉價，常溫下反應活性較大，故在防腐油漆中很少採用後者，僅在有裝飾性要求的戶外塗裝的面漆中採用。為了改善貯存、施工和漆膜性能，常將多藝酸酯單體製成含游離異氰酸基的聚氨酯聚物或加成物。

聚氨酯防腐漆的優點是適應性和綜合性能好，因較其他樹脂更易通過分子結構設計獲得廣泛的物理機械性能，且能同時具有耐化學品與附著力、耐磨損與抗滲透、硬度與彈性等相互存在一定矛盾能的平衡，從而能適應復雜多變的工作條件。這是由於氨基甲酸鍵既具有高度極性又有化學惰性，以及異氰酸酯基的高度活性，使有充分手段可按需進行調節的緣故。聚氨酯防腐油漆今年因在多方面取得長期效果而受到重視，已與環氧樹脂和氯化橡膠一起成為重要的高效防腐油漆漆種。

⑤ 防腐油漆的防腐油漆特點

一 、環氧樹脂防腐漆是防腐漆中應用最廣泛的品種。適用的環氧樹脂有兩類：
1.有雙酚A和環氧氯丙烷縮聚而成雙酚A環氧
2.以苯酚-甲醛縮聚而得的低分子量酚醛再與環氧氯丙烷縮聚而成得酚醛環氧。
1）胺固化環氧防腐油漆
這類油漆的固化是利用氨基與環氧基間的反應活性，在常溫或低烘烤溫度下交聯成膜。胺類可用脂肪胺、芳香胺和環酯胺，與環氧樹脂分罐包裝，用前配合。芳族胺反應性較低，一般需低溫烘乾。脂族胺活性較高，也需在10℃以上才能充分反應。各種胺均可以與低分子量環氧或單環氧化物製成加成物，以降低揮發性、吸水性，提高與環氧的混溶性和固化速度，但同時提高粘度，降低使用期。常用的脂族胺為乙二胺、二乙烯三胺、多乙烯多胺、乙二胺。乙二胺價格低、來源廣，但揮發性大，易吸水，毒性和漆膜病態也重，在自配自用的情況下還有採用。配方按環氧當量：活性氫當量=1:1.2-1.5計算。其他胺類揮發較小用來不宜過多，可視情況按當量計為：1:1.1-1.2.
2）聚醯胺固化環氧防腐油漆
聚醯胺比低分子胺反應活性低，故雖也要分罐包裝但是用期長的很，施工時刺激性也較小，其圖層流平好，耐酸鹼，但耐鹼較胺固化的差，然耐水耐潮濕更好，圖層柔韌抗沖擊，對金屬表面濕潤性好，可適合潮濕或帶銹的鋼鐵表面塗裝。
二、環氧瀝青防腐油漆
這類漆類綜合了煤焦瀝青額耐酸、鹼性、耐水性和環氧樹脂的附著力。機械強度和耐溶劑性，為良好的防腐蝕油漆品種。廣泛用於水利工程設施、地下管線外壁以及化工設備和管道內壁。缺點是色暗，且瀝青易滲色，用磁漆罩色效果不好，不耐芳烴溶劑，也不耐暴曬。漆的性能和價格與瀝青和環氧的配合比有關。已經從實驗和應用證明，按重量比1:1配合最合理。環氧瀝青防腐油漆，可分為：胺固化環氧瀝青防腐油漆和聚醯胺固化環氧瀝青防腐油漆。
三、聚氨酯防腐油漆
聚氨酯是指分子結構中含有氨基甲酸鍵的高聚物。氨基甲酸酯鍵由異氰酸基和羥基反應形成：—NCO+—OH→—NHCOO—故聚氨酯樹脂的單體是多異氰酸酯和多羥基化合物。多氰酸酯有芳香族和脂肪族兩類。由於前者較廉價，常溫下反應活性較大，故在防腐油漆中很少採用後者，僅在有裝飾性要求的戶外塗裝的面漆中採用。為了改善貯存、施工和漆膜性能，常將多藝酸酯單體製成含游離異氰酸基的聚氨酯聚物或加成物。
聚氨酯防腐漆的優點是適應性和綜合性能好，因較其他樹脂更易通過分子結構設計獲得廣泛的物理機械性能，且能同時具有耐化學品與附著力、耐磨損與抗滲透、硬度與彈性等相互存在一定矛盾能的平衡，從而能適應復雜多變的工作條件。這是由於氨基甲酸鍵既具有高度極性又有化學惰性，以及異氰酸酯基的高度活性，使有充分手段可按需進行調節的緣故。聚氨酯防腐油漆因在多方面取得長期效果而受到重視，已與環氧樹脂和氯化橡膠一起成為重要的高效防腐油漆漆種。
聚氨酯防腐油漆分類
聚氨酯防腐漆一般按固化機理分為五類：
1.氧固化聚氨酯改性油（單組分）。
2.多羥基化合物固化多異氰酸酯的加成物或預聚物（雙組分）。
3.多羥基化合物固化封閉型多異氰酸酯的加成物或預聚物（單組分）。
4.濕固化多異氰酸酯預聚物（單組分）。
5.催化濕固化多異氰酸酯預聚物（雙組分）。
四、橡膠樹脂防腐油漆
漆用橡膠樹脂是以天然或合成橡膠為原料，經過化學處理或物理將解製成。處理的目的為提高溶解性、可塑性、反應性和化學穩定性。
橡膠樹脂防腐油漆的分類：
1.氯化橡膠防腐油漆
2.氯磺化聚乙烯防腐油漆
3.氯丁橡膠防腐油漆
4.丁基橡膠防腐油漆

⑥ 在環氧樹脂膠中，固化劑是什麼，加的比例是多少

1、固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。

樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程，固化是通過添加固化（交聯）劑來完成的。固化劑是必不可少的添加物，無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑，否則環氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對固化物的力學性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。

2、固化劑加的比例需通過計算確定

固化劑用量計算方法：

（1）胺類作交聯劑時按下式計算：

胺類用量=MG/Hn

式中：M=胺分子量；Hn=含活潑氫數目；；G=環氧值（每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數）

（2）用酸酐類作交聯劑時按下式計算：

酸酐用量=MG（0.6~1）/100

式中：M=酸酐分子量；G=環氧值（0.6~1）為實驗系數

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固化劑分類

固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環氧樹脂高溫固化時一般性能優良，但是在土木建築中使用的塗料和粘接劑等由於加熱困難，需要常溫固化，所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚醯胺等，尤其是冬季使用的塗料和粘接劑不得不與多異氰酸酯並用，或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。

至於中溫固化劑和高溫固化劑，則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐葯品性等為基準來選擇。選擇重點為多胺和酸酐。由於酸酐固化物具有優良的電性能，所以廣泛用於電子、電器等領域。

脂肪族多胺固化物粘接性以及耐鹼、耐水性比較好。芳香族多胺在耐葯品性方面也是優良的。由於氨基的氮元素與金屬形成氫鍵，因而具有優良的防銹效果。胺質量濃度愈高，防銹效果愈好。酸酐固化劑和環氧樹脂形成酯鍵，對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力，電性能一般也超過了多胺。

網路-固化劑

網路-環氧樹脂

⑦ 環氧樹脂為什麼不固化怎麼急救

一、環氧樹脂不固化或者固化慢主要是固化劑選擇不正確或者是配比不合理所致。
二、環氧樹脂固化劑主要有以下幾個種類：
1、 脂肪族胺類：主要品種有乙二胺、二乙烯（撐）三胺、多乙烯（撐）多胺等。其特點是，室溫下固化，固化速度快，黏度耐高溫漆低，易於和其他樹脂混用，操作方便。塗膜具有較高的耐溶劑性能。但毒性較大，固化時放熱量大，使用期限短，固化受溫度、濕度條件的限制，在濕度較大的條件下漆膜泛白。產生桔皮、縮孔等弊病，固化後漆膜耐熱性、機械強度較差。
2、 芳香族胺類：主要為間苯二胺、間苯二甲胺等。其特點是，需在加熱條件下固化，與樹脂混合不便，固化物的耐熱、耐蝕性能較為突出。其主要用於加熱固化工藝，也可用於作改性胺固化劑的原料。
3、 胺改性固化劑：主要有胺加成固化劑（如590、593固化劑）、T31固化劑、酚氨基醇固化劑。這主要針對脂肪族胺和芳香族胺存在的毒性等問題，通過加成反應或縮合反應對原有胺固化劑進行改進，其特點為揮發性大大降低，稱為低毒或無毒固化劑，客服了泛白的缺點，不需誘導期。
4、 聚醯胺固化劑：其固化過程是通過聚醯胺末端的伯、仲胺上的氫（不是通過醯胺基上的氫）與環氧基反應，由於兩端氨基的分子間距較大，固化後的密度小，因此固化後的塗膜有優良的韌性；而且由於聚醯胺固化劑的用量要求不嚴格，因此可以根據需要通過聚醯胺的用量來調節韌性。
5、 酸酐固化體系：酸酐與環氧樹脂的固化是與羥基進行反應，反應很慢，往往需高溫固化，甚至在200℃下進行，若在酸或鹼催化劑存在下，反應很快。其塗膜具有較好的機械強度和耐熱性，但固化後漆膜含有酯鍵，易受鹼的侵蝕。該體系常用作環氧粉末塗料、卷材塗料的固化劑，並配以咪唑類固化劑。
6、 多異氰酸酯固化劑：多異氰酸酯可同環氧樹脂鏈上的羥基起反應。優於環氧鏈上的羥基數目隨環氧樹脂相對分子質量的增大而增多，因此異氰酸酯適合於同相對分子質量高的環氧樹脂溶液（約30%的環氧樹脂含量）起固化反應，固化物有良好的耐酸性。異氰酸酯同環氧樹脂中羥基的反應活性高，可在低溫下進行，特別適用於零度以下的固化。

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聚氨酯彈性體工藝流程 一、 聚氨酯彈性體的概述 二、 聚氨酯彈性體的主要原料 三、 聚氨酯彈性體主要生產設備 四、 模具的加工 五、 聚氨酯彈性體生產工藝流程 六、 生產過程中注意事項 一、 聚氨酯彈性體的概述 所謂彈性體是指玻璃化溫度低於室溫，扯斷伸長率＞50%，外力撤出後復原 性比較好的高分子材料，而玻璃化溫度高於室溫的高分子材料稱為塑料。在彈性 體中，其扯斷伸長率較大（＞200%） 、100%定伸應力較小（如＜30Mpa） 、彈 性較好的可稱為橡膠。所以彈性體是比橡膠更為廣泛的一類高分子材料。 聚氨酯彈性體，又稱聚氨酯橡膠，是一類在分子鏈中含有較多的氨基甲酸酯 （-NHCOO-）特性基團的彈性聚合物材料。它們通常由多異氰酸酯和低聚物多 元醇以及多元醇或芳香族兒二胺等制備。 聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類，其原材料品種繁多，配方各種 各樣，可調范圍很大。聚氨酯彈性體硬度范圍很寬，低至紹爾 A10 以下的低模 量橡膠，高至紹爾 D85 的高抗沖擊橡膠彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范 圍很寬，是介於從橡膠到塑料的一類高分子材料。 二、聚氨酯彈性體主要原材料 聚氨酯彈性體用的原料主要是三大類，即低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴 鏈劑（交聯劑） 。除此之外，有時為了提高反應速度，改善加工性能及製品性能， 還需加入某些配合劑。下面只對生產的聚氨酯鞍座所用原材料進行具體描述。 反應過程： 多元醇與二異氰酸酯反應， 製成低分子量的預聚體； 經擴鏈反應， 生成高分子量聚合物；然後添加適當的交聯劑，生成聚氨酯彈性體。其工藝流程 如下： 擴鏈劑 多元醇 預聚體 澆注 硫化 二異氰酸酯 2.1 低聚物多元醇 聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度較低，通常為 2 或 2~3.相對分子質量 為 400~6000，但常用的為 1000~2000.主要品類有聚酯多元醇、聚醚多元醇、 聚 ε-己內酯二醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚合物多元醇等。它們在 合成聚氨酯樹脂中起著非常重要的作用。一般可通過改變多元醇化合物的種類、 分子量、官能度與分子結構等調節聚氨酯的物理化學性能。 2.1.1 聚酯多元醇 聚酯多元醇簡稱聚酯，是聚氨酯彈性體最重要的原料之一。它是由二元羧酸 和多元醇縮聚而成，最常用的二元羧酸是己二酸，最常用的多元醇有乙二醇、丙 二醇、丁二醇、二乙二醇。此外，一些特殊聚酯還用戊二醇、乙二醇、三羥甲基 丙烷、 甘油等多元醇。 由於可用的多元醇品種多， 所以聚酯的分子結構多種多樣， 品種牌號也較多。為了得到端羥基聚酯，必須用過量的多元醇與二元羧酸反應。 一般採用間歇法生產聚酯。其反應過程分為酯化反應和酯交換反應兩個階段。生 產裝置大同小異，一般工藝流程，主要設備包括縮合釜、分餾冷凝器、冷凝器、 計量罐、 真空系統、 加熱冷卻系統和控制系統。 整個系統的氣密性要求十分嚴格。 縮合釜攪拌軸可採用端面機械密封。 加料順序先加多元醇和配合劑， 後加已二酸， 然後充氮。酯化反應從加熱升溫開始到 220~250℃後約 1h 基本完成。此階段主 要是常壓脫水過程，生成低分子聚酯和縮合水。當升溫到 135℃左右時酯化反應 最激烈，生成大量縮合水。由於縮合水的蒸發會發生大量氣泡上升，用 1，4-丁 二醇和 1，6-乙二醇為原料時氣泡尤為激烈。此時應及時調節加熱功率，控製冷 凝器出水速度，防止大量水蒸氣將大量分子多元醇帶出分餾冷凝器。激烈反應過 後 ， 維 持 適 宜 的 出 水 速 度 ， 逐 漸 將 反 應 溫 度 升 到 220~250 ℃ . 當 酸 值 降 至 30mgKOH/g 左右或出水量約等於理論水量時，由於混合物中的羥酸很少，酯化難 以繼續進行，出水基本停止，酯化反應階段基本結束。 本次聚氨酯鞍座中所選用的低聚物多元醇為聚酯多元醇，牌號為 ODX-218, 分子量 2000。 2.2 多異氰酸酯 多異氰酸酯品種也不少，但產量最大的只有兩種，即二苯基甲烷二異氰酸 酯（MDI）及其聚合物多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）和甲苯二異氰酸酯 。多異氰酸酯我們採用德國拜耳的 TDI-100。 （TDI） TDI 是以甲苯為基本原料，用硝酸和硫酸的混合物進行硝化生成二硝基甲 苯，然後溶於甲醇中，在雷尼催化劑和 15~20Mpa 的氫氣壓下進行加氫還原成甲 苯二胺（TDA） ，在經光氣化製得的。 甲苯硝化的第一階段生成鄰位、對位、間位三種硝基甲苯異構體混合物，且 其含量分別為 55%~60%、35%~40%和 2%~5%。異構體的含量幾乎不受反應條件的影 響。將上述單硝基甲苯混合物進行不硝化生成 2,4-二硝基甲苯和 2,6 二硝基甲 苯，其比例為 80/20，再經還原和光化製得 80/20TDI(T-80)。如單硝基甲苯混合 物現經結晶分離出純的鄰位和對位單硝基苯，再分別進行第二次硝化和還原，光 化，可製得 65/35TDI(T-65)和純 2,4-TDI（T-100） 。生產過程見下圖： 化學反應方程式： 異氰酸酯的反應是有有機酸酯與氰酸鉀而得： R2SO4+KCNO→2RNCO+K2SO4 甲苯 硝基甲苯異構體混合物 結晶 80%2,4-二硝基甲苯 20%2,6 二硝基甲苯 鄰硝基甲苯 結晶 對硝基甲苯 65%2,4-二硝基甲苯 35%2,6-二硝基甲苯 80%2,4-二硝基甲苯 20%2,6-二硝基甲苯 2,4-二硝基甲苯 65%2,4-二氨基甲苯 35%2,6-二氨基甲苯 粗 T-80 2,4-二氨基甲苯 T-80 粗 T-65 粗 T-100 T-100 T-65 TDI 產品中 T-80 占絕大部分，主要用於軟質泡沫塑料，約占軟質泡沫塑料 產量的 31.5%，其次是聚氨酯塗料、膠粘劑和彈性體，T-100 產量主要是用於生 產聚氨酯預聚體及聚氨酯彈性體。T-65 基本上不生產了被 T-80 代替。 2.3 擴鏈劑與交聯劑 擴鏈劑與交聯劑是具有不同化學作用的助劑，在聚氨酯彈性體的合成中， 擴鏈劑參與化學反應，是聚合物分子增長、延伸；交聯劑參加化學反應，不僅使 聚合物分子增長、 延伸， 同時還能在聚合物鏈中產生支化， 產生一定的網狀結構， 進行交聯反應，一般擴鏈劑多為二元醇或二元胺類化合物。二元以上醇類和胺類 化合物則具有擴鏈和交聯的雙重功能。 聚氨酯彈性體制備中所需的擴鏈劑和交聯劑都有一定的要求， 特別要求含水 量低於 0.1%，若達不到該指標都要進行處理。 一般使用的二元胺類擴鏈劑都是芳香族的，最常用的是 3，3』-二氯-4，4』二苯基甲烷二胺（商品名為 MOCA） 。 MOCA 是聚氨酯彈性體的擴鏈劑和交聯劑，特別是對於澆注型聚氨酯彈性 體一般都用它，在 MOCA 的結構中氨基鄰位苯環上的氯原子取代基，使氨基電 子雲密度增加，降低了氨基與異氰酸酯的反應速率，從而延長了釜中壽命，這對 於澆注聚氨酯彈性體製品是極其重要的。 我們加工澆注製品時，通常將 MOCA 的用量控制在理論用量的 90%上下， 其目的就是要使加工的製品具有相當的交聯密度， 以改善製品的壓縮永久變形和 耐溶脹等性能。 本次聚氨酯彈性體所選用的 MOCA 是蘇州湘原Ⅱ型 MOCA. 2.4 其他助劑 助劑是橡膠工業的重要原料，用量雖小，作用卻甚大，聚氨酯彈性體從合成 到加工應用都離不開助劑。聚氨酯彈性體助劑種類很多，可根據製品的不同要求 適量加入。下面簡單描述聚氨酯鞍座所用到的主要助劑。 2.4.1 脫模劑 它是生產聚氨酯彈性體製品時離不開的操作助劑。 聚氨酯是強極性高分子材 料，它與金屬和極性高分子材料的粘結力很強，不用脫模劑，製品很難從模具中 脫出。 常用的脫模劑共有四種： 第一類是硅橡膠、硅酯，用甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、汽油等溶劑溶配成 溶液，塗擦或噴塗在模具中。硅油也可做脫模劑，不過在熱壓硫化時不夠理想。 第二類是水做溶劑的新產品。 第三類是常壓下用的脫模劑，像液體石蠟、真空泵油、凡士林等。 第四類脫模機就是內脫模劑。 2.4.2 著色劑 聚氨酯彈性體製品五顏六色， 美觀大方的外觀靠的是著色劑。 著色劑有兩種， 有機染料和無機顏料，有機染料大部分用於熱塑性聚氨酯製品中，裝飾美化注射 件和擠出件。彈性體製品的著色一般有兩種方式：一種是將顏料等助劑和低聚物 多元醇研磨成色漿母液，然後將適量的色漿母液與低聚物多元醇攪拌混合均勻， 再經加熱真空脫水後與異氰酸酯組分反應生產製品， 如熱塑性聚氨酯色粒料和彩 色鋪裝材； 另一種方法是將顏料等助劑和低聚物多元醇或增塑劑等研磨成色漿或 色膏，經加熱真 空脫水，封裝備用。使用時，將少許色漿加入預聚物中，攪拌 均勻後再與擴鏈交聯劑反應澆注成製品。此法主要用於 MOCA 硫化體系，色漿 中顏料含量約占 10% -30%，製品中色漿的添加量一般在 0.1%以下。 三、聚氨酯彈性體主要生產設備 澆注型彈性體製品具有承載能力大，抗撕裂強度高，耐磨、耐油和硬度可調 節范圍廣的特點。根據不用的原材料和工藝條件，設計製造適於聚氨酯彈性體的 生產設備。 3.1反應釜 3.1反應釜 3.1.1 用途 用於聚酯（聚醚）多元醇脫水和預聚體聚合、脫泡，是聚氨酯 橡膠生成的重要設備之一。反應釜型號規格為2.5T,數量2台。 3.1.2 操作方法 反應釜結構一般採用不銹鋼內膽，附加熱夾套及外包聚氨 酯硬泡絕熱層的三層結構反應釜， 附有攪拌、 電加熱油循環及控溫系統， 真空緩沖罐及真空泵系統。反應釜上有進料、出料、觀察、測溫及真空、 安全放空及抽真空等工藝管孔，其容積由要求的產量而定。常用容積有 80L、120L、200L等。 3.2 彈性體澆注機 彈性體澆注機 3.2.1 用途 可用於 TDI、MDI 等預聚體的胺交聯或醇交聯體系的 CPU 製品 生產，與人工澆注相比，澆注機澆注質量穩定，生成效率高。彈性體澆注機型號 為 CPU20F(兩組份系列)，數量 5 台 3.2.2 操作方法 預聚體和擴鏈劑的混合方式可分為手工和機械兩種。在批 量較小時，多採用手工、間歇式混合，所用容器根據預聚體數量選擇，混合時必 須根據預聚體、 擴鏈劑的品種， 活性基團含量及溫度， 考慮反應放熱的激烈程度、 釜中壽命以及製品所需要的數量等因素，酌情確定預聚體的加入量。這是因為預 聚體和擴鏈劑反應為放熱反應，在它們混合時會放出大量的熱，加速反應時系統 黏度急劇上升，原料數量越多，反應讓熱越激烈，黏度上升越快，物料上升越困 難。因此，在使用手工混合數量較大的預聚體和擴鏈劑時，常會出現混合膠料倒 不出來的現象，有時雖然勉強倒入模腔，但因物料局部過熱，也會對製品性能及 其均一性造成一定影響。 因為上述原因，對大量的教主聚氨酯生產均採用機械連續混合方式，進行預 聚體和擴鏈劑的連續混合、連續澆注操作。典型的機械混合設備即澆注機。 3.3 真空泵 3.1 用途 用於對所製得的聚氨酯預聚體真空脫氣泡。真空泵型號為X-15， 數量3台。 3.2 操作方法 預聚體進行升溫加熱後，對其抽真空脫氣泡，只有充分混合 後盡量將預聚體中的氣泡抽出，製得的產品才能夠達到預期的物理和化 學性能，製得的產品才能夠合格。 3.4預熟化加熱設備 3.4預熟化加熱設備 4.1 用途： 用於模型預熱和聚氨酯的定型、硫化等程序。 4.2 操作方法 該設備一般有為卧式烘箱和硫化平板，可視模具的大小而 定製品所需成型壓力，其中，卧式烘箱操作簡單，現主要介紹硫化平板 的使用方法。首先，根據工藝條件，調節液壓系統的工作壓力和熱板的 加熱溫度， 將模具清理後置於熱板上 進行預熱。 檢查所需半成品膠料。 從熱板上取下模具，打開上模將膠料注入模具型腔，將上模板放到模具 上並置於熱板上。注意模具應放置在熱板中央位置。啟動油泵電機，升 起熱板進行合模，並保壓硫化。 3.5試驗機 能滿足用戶多需要的工藝條件（粘度、壓力、溫度、混合比及吐出量 等）。主要有拉力檢測儀、耐磨檢測儀、耐老化檢測儀等。 四、模具的加工 4.1.模具 模具 模具的加工是製作聚氨酯彈性體另一較重要的部分。製得產品尺寸是否合格 完全由模具來體現，所以模具的加工也不能小視。 模具是由鋼材、鋁製作的，為了延長模具的壽命，最好使用滲碳鋼。也可用 固體聚氨酯、硅橡膠、聚酯或環氧樹脂、玻璃纖維增強塑料等來製作模具。 用鋼材、鋁和滲碳鋼加工模具，建議在兩塊平行的模板之間開設若干 0.1mm 的氣眼，以利於氣泡及時排出。 4.2.收縮率 收縮率 所有類型的聚氨酯彈性體脫模後均會產生某些收縮現象，其標准收縮率范圍 是 0.9%~2.0%，所以在製作模具時應對此加以考慮。特別是對那些精密機械的 彈性體，設計模具時應准確地計算出製品的收縮餘量。 4.3.鋼制模具的清理和清洗 鋼制模具的清理和清洗 一般清理模具上的黏著物時，用銅制小邊鏟輕輕去除黏結物。需要清洗的模 具，先用水洗，再用汽油或丙酮等有機溶劑擦洗，乾燥後塗覆脫模劑放置備用。 4.4.聚氨酯彈性體的後硫化 聚氨酯彈性體的後硫化 聚氨酯彈性體的後硫化也叫陳化。 不管是 TPUR,還是 MPUR 和 CPUR 的試 片， 不能硫化後就去測試， 一定要進行後硫化， 一般試片的戶硫化條件為 60~80℃ 下 16~24h 或室溫下防止 7~10 天後再進行測試。 後硫化後測試的性能是穩定的。 同樣，PUR 的各種製品也是應該經過後硫化後才能使用的。 五、聚氨酯彈性體生產工藝流程 聚氨酯彈性體的製造一般採用兩種工藝路線：預聚法和一步法。澆注型彈性 體多採用二步法（預聚體法） ，少部分採用一步法（如低模量產物） 。 澆注型聚氨酯彈性體（簡稱 CPU）——是聚氨酯彈性體中應用最廣、產量 最大的一種； 進行澆注和灌注成型，可灌至各種復雜模具的製品。 5.1 一步法預聚體的合成 聚氨酯澆注膠(CPUR)一步法合成是將聚合物二元醇、二異氰酸酯和擴鏈劑 放在一起，經充分混合後澆入磨具中加熱固化，待尺寸穩定後進行後硫化，後硫 化溫度條件為 100℃下 3-24h，詳見如下圖： 聚合物二元醇 二異氰酸酯 擴鏈劑 充分混 合後脫 泡 模 具 升 溫 催化劑或阻聚劑 後硫化 脫 模 一步法合成 CPUR 一般物性不佳，只有在聚合物多元醇類的羥值＞2 時， 或多異氰酸酯的-NCO 數＞2 時，用一步法合成最合適，如軟泡塑料和硬泡塑料 等，採用一步法。聚合物多元醇及多異氰酸酯的羥基數都等於 2 的原料，最好采 用預聚合物合成 CPUR。 5.2 二步法預聚體的合成 製作較大的聚氨酯製品時，單純用多異氰酸酯和聚合物多元醇一步法反 應，要放出大量的熱，使製品內部受熱老化，同時分解放出低分子物，使制 品內部形成泡沫，製品變成廢品。所以特大件澆注型聚氨酯製品不能用一步 法進行生產。由預聚體預聚法合成聚氨酯澆注膠製品，生產過程中操作平穩， 沒有過熱現象。所以本產品採用二步法（預聚法）合成。 將聚合物二元醇和二異氰酸酯製成預聚體放在一起充分混合， 經真空脫泡後 注入模具注入模具固化，而後硫化得產品，詳見如下圖： 聚酯多元醇 預聚體（ 聚氨酯膠） 預聚體（AOBO 聚氨酯膠） TDI-100 註：用戶可根據自己的操作條件和經驗，適當增減其中的程序， 以保證提高生產效率或提高產品的精度。 首先將聚酯在 130℃下減壓脫水，將脫水的聚酯原料（60℃時）加入到盛有 配合量 TDI-100 反應容器內， 在充分攪拌的情況下合成預聚體。 合成反應是放熱 的，應注意控制反應溫度在 75℃-82℃范圍內，反應 2h 即可。然後將合成的預 聚體置於 75℃真空乾燥箱內，並且抽真空脫氣 2h 後備用。 然後將預聚體加熱到 100℃，並抽真空（真空度-0.095mpa）脫氣泡，稱取 交聯劑 MOCA,用電爐加熱 115℃熔化，模具塗上適宜的脫模劑預熱（100℃）， 脫氣後的預聚體和熔化後的 MOCA 混合，混合溫度 100℃，並攪拌均勻，將攪 拌均勻後的混合物再次抽真空脫氣泡，將攪拌均勻脫完氣泡的混合物，快速澆注 到已經預熱的模具中，得混合物不流動或不粘手（凝膠狀）時，合上模具，置於 硫化機中進行模壓硫化（硫化條件：硫化溫度 120-130℃，硫化時間，對於大而 厚的彈性體， 硫化時間在 60min 以上， 對於小而薄的彈性體， 硫化時間在 20min） ， 後硫化處理，將模壓硫化後的製品放在 90-95℃（特殊情況下可在 100℃）烘箱 內繼續硫化 10h，然後在室溫放置 7-10 天完成熟化，最後制的成品。 根據以上加工過程，可推算出一副聚氨酯彈性體模具，每天產能最多可達到 8 個/天。 六、聚氨酯彈性體加工過程中操作要點 6.1 溫度控制 合成預聚體時， 溫度控制在 75-82℃之間， 高了會使合成的預聚物性能下降， 低了會延長聚合時間。與 MOCA 混合時的預聚體溫度控制在 90-110℃之間，高 了會降低產品硬度和強度，低了會增大聚合物的黏度，不利於澆注操作。硫化時 間控制在 130℃，高了會使 MOCA 分解，不利於交聯反應，同時會增加其他副 反應；低了會延長模壓成型時間。MOCA 的熔化溫度，控制在剛融化為液體即 可，不能繼續加熱，否則液體 MOCA 的顏色變深、分解，影響製品性能。 6.2 時間控制 合成反應 2h，間歇式抽真空 2h 即可。然後密封後置於常溫下保存，預聚體 合成在 75℃下不能超過 4h，更不能在高溫 100℃下超過 2h，否則會降低產品的 性能。澆注要在 1-2min 內完成，因為預聚體和 MOCA 混合後穩定期很短，一般 只有 4-5min，否則混合物凝固就無法進行澆注。模壓硫化時間針對產品的形狀 和大小而定，一般在 15-30min 之間，要保證製品模壓成型。遇到大件產品，時 間要更長，需要 2-3h。 6.3 預聚體的脫氣 脫氣的好壞是澆注聚氨酯彈性體製造成敗的關鍵。一般需要控制 2 個環節， 預聚體合成後在靜置時，75℃真空脫氣，將預聚體中大部分氣體除去；預聚體與 MOCA 混合之前，需要加熱到 100-110℃，高溫脫氣；同時抽真空（-0.095mpa） 脫氣 10min，而後取出攪拌一下將底部氣泡翻到上邊，再抽真空脫氣 10min，將 預聚體中的氣體排出干凈才能與硫化劑混合澆注產品。

⑨ 環氧煤瀝青防腐漆的區別

聚氨酯防腐漆與環氧煤瀝青防腐漆的區別：
聚氨酯防腐漆品種多樣，可適合多種用途。雙組分、室溫固化的羥基型聚氨酯塗料是聚氨酯防腐漆的主要品種。具有突出的耐候性和耐油性。環氧煤瀝青防腐漆是由環氧樹脂、煤焦油瀝青、防銹顏料、助劑、改性胺配製而成。
產品具有乾燥迅速，附著力好、柔韌性好，雙組分包裝、施工方便。具有可調節的優良綜合性能，既可形成剛性，也可形成彈性的塗料。還有優良的韌性、耐磨性及低溫固化性等。配方的適應性寬，既可與各種樹脂、添加劑復配，改善性能，又有利於配製各種環保型塗料。
由於塗料中的異氰酸酯基（—NCO）組分的易揮發性和易反應性，在塗料的加工、運輸、儲存和施工中應充分注意。聚氨酯防腐漆的組成聚氨酯是指分子結構中含有氨基甲酸酯鍵的高聚物。氨基甲酸酯鍵由異氰酸基和羥基反應形成。故聚氨酯樹脂的單體是多異氰酸酯和多羥基化合物。多異氰酸酯有芳香族和脂肪族兩類。由於前者較廉價，常溫下反應活性較大，故在防腐漆中大多數採用前者而很少採用後者，後者僅在有裝飾性要求的戶外塗裝的面漆中才採用，為了改善儲存、施工和塗料膜性能，常將多異氰酸酯單體製成含游離異氰酸基的聚氨酯預聚物或加成物。
除了可用多羥基化合物固化多異氰酸酯外，其他含活性氫的化合物均能與之反應，其中以水和胺類為重要，因能在常溫甚至低溫下發生固化反應，但此時反應形成的是取代脲鍵。聚氨酯防腐漆的適應性和綜合性能好，能適應復雜多變的工作條件。
聚氨酯防腐漆近年因在多方面取得長期效果而受到重視，已與環氧樹脂和氯化橡膠一起稱為最重要的高效防腐漆。環氧煤瀝青防腐漆具有耐酸、耐鹼、耐鹽、耐水、耐油等特點。該漆綜合了環氧樹脂的機械強度高、粘接力大、耐化學介質浸蝕和瀝青的耐水、抗微生物、抗植物根系的特點，是一種高性能的防腐絕緣塗料，該產品有良好的耐化學葯品性、耐水性。適用於輸油、輸氣、輸水管道，自來水、煤氣、管道、煉油廠、化工廠、污水處理廠的設備和管道的防腐，亦可作為海洋石油鑽井平台及船舶水下部的防腐及礦山、井下設施的防腐。

⑩ 水性聚氨酯怎樣做到先親水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多異氰酸酯與多元醇反應而形成的以氨基甲酸酯重復的結構單元。聚氨酯樹脂具有軟硬度可調、耐磨、耐溶劑、耐低溫及與大多數材料有粘接性等特點，近年來發展相當迅速,而水性聚氨酯則兼具無毒、不易燃燒、對環境友好等優點，因而越來越受到人們的重視，開發並應用水性聚氨酯將成為今後聚氨酯工業的發展趨勢[1]。
本課題研究的是陰離子型水分散聚氨酯塗層，經該塗層處理的織物具有防水透濕的功能。

2 原理

由於聚氨酯樹脂疏水性很強，既不溶於水中，也很難分散於水中，而異氰酸酯基團與水的反應活性很大，所以直接制備水性聚氨酯很難實現。因此，要製取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子鏈上引入親水基團(如羧酸基、磺酸基團)，然後再將其分散於水中，製得水分散聚氨酯[2]。為了提高水性聚氨酯塗層的性能，可在上述體系中引入封閉劑，即封閉劑與預聚體中的部分異氰酸基(－NCO)反應生成氨酯鍵，而氨酯鍵在加熱的條件下又裂解生成異氰酸酯(解封閉)，再與織物上的羥基反應生成聚氨酯[3]。這樣就增加了聚氨酯塗層與織物的結合力。

3 試驗

3.1 主要原材料
原料名稱與規格 生產單位
異氰酸酯 工業級 大連化工廠或進口
聚醚多元醇 工業級 天津化工三廠
擴鏈劑 化學純 宜興市第二化學試劑廠
親水劑 化學純 上海試劑一廠
中和劑 化學純 上海試劑一廠
丙酮 工業級 高橋化工二廠
3.2 工藝流程
3.3 制備方法
在不銹鋼反應釜中加入已經脫水處理的聚醚多元醇(異氰酸酯遇水反應生成脲，因此聚醚在使用前要作脫水處理)，在攪拌下加入異氰酸酯和催化劑，升溫至一定溫度，保溫1個小時,製得預聚體。將預聚體用丙酮稀釋，加入擴鏈劑進行擴鏈並使聚氨酯大分子鏈上引入親水基團，中和後使其成為離子體，最後加水乳化，脫去溶劑後製得水性聚氨酯塗層。

4 產品性能

產品性能見表1。
表1 鐵錨111、112、113水分散聚氨酯塗層性能

5 應用

水性聚氨酯可廣泛用作尼絲紡、真絲、棉、帆布、滌棉等織物的塗層。經塗層整理後的織物具有防水透濕、表面柔軟、富有彈性的功能。該塗料適用於做滑雪衫、風雨衣、茄克衫等服裝面料及帳篷、防油布等工業用布,也可用於混紡織物仿毛整理，是一種高檔的整理劑。

6 結果與討論

6.1 －NCO/－OH值的確定
芳香族異氰酸酯的苯環結構與擴鏈劑組成了聚氨酯大分子鏈中的硬段，使材料具有剛性和強度。大分子量的聚醚多元醇具有柔軟性，有很低的玻璃化溫度，構成了聚氨酯大分子鏈中的軟段，使材料具有柔軟性。不同的異氰酸酯與羥基比可得到不同性能的材料，如－NCO/－OH值減小，柔軟性增加；－NCO/－OH值增大，剛性增大，提高材料的剛性和牢度。此外，透濕性與－NCO/－OH值有關，－NCO含量增多，擴鏈劑中的親水基團量增大，透濕率增大;但其過多，成膜後會手感發粘。當－NCO/－OH=1/2時，分子鏈兩端以－OH結尾，聚合度最小。當－NCO/－OH=2，分子鏈兩端以－NCO結尾，同樣聚合度也是最小。當－NCO/－OH=1時，無限度聚合，反應難於控制。－NCO/－OH對塗層質量的影響見表2。
表2 －NCO/－OH對塗層質量的影響
由上表可知，－NCO/－OH比值越接近於1，分子量越大，體現在塗層的性能上是耐水壓越高，但粘度增大，不利於反應的控制。
因此，選擇合適的－NCO/－OH值，可得到既富有彈性、手感柔軟、透濕性又好的水性PU塗層。
由實驗得出，水性聚氨酯塗層－NCO/－OH值以控制在1.20～1.80之間為好。
6.2 －NCO％含量的控制
我們在實際生產中，採用了中間控制預聚體中異氰酸根百分含量(－NCO％,m/m)的方法，以穩定生產工藝。
－NCO％含量的中間控制，在整個反應過程中顯得尤為重要，它不僅關繫到整個反應能否順利進行，而且還直接影響塗層的質量。
－NCO％含量增加，膜的拉伸強度增加，延伸率下降。從結構上分析,－NCO％含量增高，硬段(異氰酸酯)增加，軟段減少，因此膜的拉伸強度增加，同時硬脆性增加，延伸率下降(見表3)。
表3 －NCO％含量對反應過程的影響
因此，－NCO％含量(m/m)一般宜控制在2.00％～2.80％。
6.3 溫度對預聚反應的影響
由於催化劑的加入，大大地增加了異氰酸酯的反應活性。如果溫度過高，將有較多的副產物產生，導致凝聚，同時過高的反應溫度會導致異氰酸酯自聚。溫度過低，則反應不完全。表4為在實驗中測得的在一定配比、一定反應時間、不同溫度下－NCO％的含量，從而反映出反應的完全程度。
表4 反應溫度對預聚體的影響
由表4可見，反應溫度低於45℃時,反應不完全。溫度高於60℃,則反應難於控制,這主要是由於溫度過高時,預聚反應發生支鏈反應和異氰酸酯產生自聚。因此溫度應控制在50～60℃。
6.4 塗布工藝對耐水壓的影響
(1)不同基布對耐水壓的影響見表5。
表5 基布對耐水壓的影響
由此可見，織物的疏密程度直接影響耐水壓，密度高耐水壓高，密度低耐水壓低。
(2)上膠量對耐水壓的影響見表6。
表6 上膠量對耐水壓的影響
註：基布為尼絲紡(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出，耐水壓與上膠量有關，上膠量多耐水壓高,上膠量少耐水壓低。

7 結論

(1)－NCO/－OH(－NCO％)大小與塗層的性能有關，選擇范圍為：
－NCO/－OH=1.20～1.80
(2)－NCO％含量控制可作為在生產過程中中間控制的依據。
(3)溫度對預聚反應的影響較大，溫度過高產生支鏈反應，溫度過低反應不完全。溫度宜控制在50～60℃。
(4)塗布工藝影響塗層材料的耐水壓。
同一基布：上膠量大，耐水壓高;上膠量小，耐水壓低。
不同基布、相同上膠量：基布疏，耐水壓低;基布密，耐水壓高。