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1、第26卷第3期西安工业学院学报Vol126No132006年6月JOURNALOFXIpANINSTITUTEOFTECHNOLOGYJun.2006文章编号:100025714(2006)0322582063双组分聚氨酯涂料的制备与性能表征12111陈卫星,郑建龙,许岗,赵斌,单民瑜(1.西安工业大学材料与化工学院,西安710032;2.中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所)摘要:以聚酯型聚氨酯预聚物或聚醚型聚氨酯预聚物为甲组分,分别以环氧树脂,MO2CA,含羟基丙烯酸树脂,醇酸树脂为乙组分,制备出双组分聚氨酯涂料.研究了四种乙组分对两种
2、聚氨酯涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、热稳定性的影响.对于聚酯型聚氨酯,当-NCO/-OH为1∶1时涂膜性能最好;对于聚醚型聚氨酯,当-NCO/-OH为1.1∶1时,涂膜性能最好.在所选的四种乙组分中,以环氧树脂为乙组分时涂膜热稳定性最好,初始失重温度为297.7℃;以MOCA与聚酯型聚氨酯配合制得的涂膜具有良好的拉伸强度和断裂伸长率.固化时间对涂膜的力学性能也有一定的影响,发现涂膜力学性能随固化时间的延长而增加.关键词:聚氨酯;双组分;MOCA;含羟基丙烯酸;环氧树脂+中图号:TQ630.62文献标识码:A聚氨酯涂料是在20世纪后半叶发展起来
3、的一[122]1实验原料与仪器种新型高分子涂料.在涂膜中含有相当数量的氨基甲酸酯基,此外还含有脲、醚、酯等基团.因此,1.1实验原料聚氨酯涂料具有耐磨、耐油、耐酸碱、耐水及化学药癸二酸聚酯(羟值:60～80),北京恒业中远化品和施工范围广等多种优异的性能,是目前综合性工有限公司;己二酸聚酯(羟值:55～65),天津市通能较好的涂料品种,已成为涂料行业中应用广泛,达化工有限公司;甲苯22,42二异氰酸酯,烟台长信[324]增长速度最快的品种之一.化工有限公司;聚氧化丙烯多元醇(N303)(羟值:双组分聚氨酯涂料则是以聚氨酯树脂为甲组470～4
4、90),金陵石化公司;聚醚二元醇(N210)份,其它含有活泼H的化合物为乙组份而制成的(羟值:90～110),金陵石化公司;环氧树脂(羟值:涂料,它以涂膜干性快、耐磨、耐水和抗化学腐蚀等70～90)(epoxy),西安树脂厂;二月桂酸二丁基锡特点成为目前应用最广、最有发展前途的一类聚氨(DBTL),西安市化学试剂厂;苯甲酰氯,南通盛泰[527]酯涂料.化工有限公司;羟基丙烯酸酯树脂(HA)(羟值:50～以甲苯22,42二异氰酸酯(TDI)与聚酯多元醇、70),重庆市恒安化工有限公司;432醇酸树脂(羟聚醚多元醇制备出两种类型的聚氨酯,作为聚
5、氨酯值:60～80),西安油漆总厂;3,3'2二氯24,4'2二氨基涂料的甲组分;选取环氧树脂,含羟基的丙烯酸酯二苯基甲烷(MOCA),武汉市武兴化工有限公司.树脂,3,3′2二氯24,4′2二氨基二苯甲烷(MOCA)溶液和醇酸树脂(432树脂),分别作为双组分涂料的1.2实验仪器乙组分.研究不同乙组分及不同-NCO/-OH对浙江临海仪表厂制造的XHB210橡胶厚度计涂膜耐热性及机械性能的影响,对制备及研究性能测定涂膜厚度;PE公司的PYRIS12TGA热重分优良的双组分聚氨酯涂料具有一定的实际意义.析仪测试涂膜的热稳定性;广州材料试验机制
6、造厂3收稿日期:2006204224基金资助:陕西省教育厅自然科学专项目基金(2003JK146)作者简介:陈卫星(19722),男,西安工业大学讲师,博士研究生,主要研究方向为高分子材料.第3期陈卫星等:双组分聚氨酯涂料的制备与性能表征259制造的XLL2250型拉力试验机测定涂膜的拉伸强2.2聚醚型聚氨酯预聚物的合成度和断裂伸长率.在反应器中加入27.52gN303、67.52gN210,二2聚氨酯预聚物(甲组分)的制备甲苯,搅拌,升温至140℃,回流2～4h,至分水器内馏出液透明时,降温至50℃以下,加入0.12g2.1聚酯型聚氨酯预
7、聚物的合成苯甲酰氯和64.92gTDI,15min后不再升温,反应向带有搅拌器、回流分水器、温度计等的反应达到平衡,保温搅拌4h后出料,产率为98.5%,器中加入聚酯多元醇树脂(其中癸二酸聚酯161.6其中-NCO%=4.11%(测定方法同上).g,己二酸聚酯64.4g)和二甲苯,加热升温;升温2.3涂膜试样的制备到140℃左右时,回流脱水3～4h,至分水器中馏2.3.1涂料组分质量配比的计算出液透明时,降温至50℃以下,加人苯甲酰氯、聚合物的羟值与羟基含量的换算关系如式(2)TDI(54.0g),待反应平稳后(反应温度不再升[5,8]所示
8、高),缓慢升温到60℃,保温反应3～4h,降温出-NCO%×56100料,产率为97.3%.产物在10mL二丁胺甲苯溶X=(2)42×[OH]×(-NCO/-OH)液中以溴甲酚氯
