TDITMP聚氨酯固化剂合成的影响因素

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1、万方数据·32‘·聚氨酯工业POIⅣURETHANElNDUSTRY2010年第25卷第6期2010．V01．25No．6黼堕鋈TDI—TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素白卫兵蒙鸿飞梁害渊李敏王德秋(甘肃银达化工有限公司聚氨酯研究所白银730900)摘要：以TDI和TMP为原料合成了低游离TDI、浅色的TDI．TMP型固化剂，讨论了TDI与TMP投料比、反应温度、催化剂用量等工艺条件对低游离浅色TDI—TMP型固化剂产品的TDI游离含量、粘度、色度、稳定性等指标的影响。结果表明，制备TDI—TMP型固化剂的最佳工艺条件

2、：当珏删／n僻为3．0—3．2时，选用多次加料法，温度选择在50～60℃之间使NCO基和OH基反应，并在70℃保温使反应趋于完全；催化剂质量分数为0．4％0左右(按固体质量分数为50％计)；阻聚剂质量分数为L5％o一3．O‰；抗氧剂质量分数一般在4％o左右时，游离TDI符合TDl．TMP型固化剂行业技术指标。关键词：TDI—TMP型聚氨酯固化剂；工艺条件；产品指标中图分类号．TQ323．8文献标识码：A文章编号：1005—1902(2010)06—0032—04聚氨酯固化剂是双组分聚氨酯涂料的重要组成部分，TDI—T

3、MP型固化剂是一种新型聚氨酯固化剂，其主要原料为甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)，其中TDI单体是一种有毒化学品，化学性质活泼、容易挥发⋯。但目前使用的大多异氰酸酯型固化剂存在游离TDI含量高等问题，GBl8581—2001《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》中规定，配漆后游离TDI的质量分数必须小于0．7％。本课题通过对TDI．TMP型固化剂产品指标影响因素的研究，解决了TDI．TMP型固化剂游离TDI的含量高、平均官能度大、反应速度快、控制不当极易造成粘度过高甚至固化的生产问题，而且对

4、漆膜的干燥性能等有不同程度的改善。1实验部分1．1实验用原材料甲苯二异氰酸酯(TDI，80／20)，工业品，甘肃银光聚银化工有限公司；三羟甲基丙烷(TMP)，工业品，拜耳公司；醋酸乙酯、2，4，6．三(二甲胺基)一苯酚(DMP)、磷酸，工业品，市售；2，6一二叔丁基4．甲基苯酚，分析纯，市售。1．2反应原理．NCO／：=

5、0℃以加成物下；加入20g抗氧剂2，6一二叔丁基4一甲基苯酚和50kgTDI，搅拌均匀后升温至55。C保温30rain，加入6kgTMP反应至体系温度无明显上升为止，再加万方数据第6期自卫兵，等·TDI—TMP聚氨酯固化剂合成的影响因素·33·人6kg"IMP，反应至体系温度不再上升后加入剩余的TMP(以TDI／TMP的物质的量比为3．1计)，整个过程温度应控制在70cc以内，3h完成；投完TMP后，升温至70。C保温2h；降温至50℃左右，取样测NCO含量达9．6％左右，然后加入20g催化剂DMP，升温至55℃维持

6、恒温；30min后，开始测NCO含量，以后每15min测一次，待NCO基质量分数为(8±0．5)％时，加入10g阻聚剂磷酸和10蚝醋酸乙酯溶剂，搅拌均匀后升温至70～75℃保持30rain，得固体质量分数为50％的TDI-TMP型固化剂，降温至40℃过滤，包装。1．4性能检测固化剂粘度测定：采用GB／T1723一1993的涂．4杯法测定低粘度样品的粘度；固化剂固含量测定：参照GB／T1725--1979(1989)测试固含量；NCO基含量测定：采用二异氰酸酯与二正丁胺反应生成脲，过量的二正丁胺用盐酸滴定的方法；TDI

7、含量测定：采用GB／T18446--2001标准。TDI—TMP型固化剂技术指标见表1。表1TDI-TMP型固化剂行业技术指标2结果与讨论2．1TDI／田旧物质的量比对产品的影响TDI／TMP物质的量比影响着工艺和贮存的稳定、加成物相对分子质量的大小和分布等，尤其是游离TDI单体的含量。一般降低TDI与TMP的物质的量比，可以降低游离TDI含量，用此种方法处理时，若不考虑反应体系的浓度、活性等因素，原料中TDI质量分数每降低l％，预聚体NCO基质量分数将降低2％，NCO基含量降低势必影响涂料漆膜的性能旧1。这样合成的

8、产品相对分子质量较大、粘度较高、工艺不稳定、易胶化，对涂料的干燥性和施工都有不利的影响；表2为反应6h未加入催化剂前TDI／TMP物质的量比对产品指标的影响数据。表2TDUTMP物质的量比对产品指标的影响nTDI／nrMp游离TDI／％粘度／sNCO／％由表2可知，／／"I'D。／nTM，为2．5时反应容易凝胶而得不到固化剂；当几仲．／nTM，