浅谈环境友好型聚氨酯涂料固化剂

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1、2003年第18卷第1期聚氨酯工业2003.Vol.18No.1POLYURETHANEINDUSTRY·5·浅谈环境友好型聚氨酯涂料固化剂王勃曹光宇（黎明化工研究院洛阳471001）摘要：简述了在降低异氰酸酯类固化剂中的有机溶剂及游离异氰酸酯单体含量方面所取得的进展，介绍了聚氨酯涂料固化剂中的有机溶剂和游离异氰酸酯等有害物质对人体和环境产生的影响。列举了几种水性聚氨酯涂料固化剂、无溶剂和高固体分聚氨酯涂料固化剂的指标。关键词：异氰酸酯；涂料；固化剂；水性聚氨酯；低有机挥发物；HDI缩二脲聚氨酯涂

2、料对环境产生的影响主要来自两个方为了避免异氰酸酯蒸气对人体的危害，各国均面：其一是涂料中所含的有害溶剂；其二是固化剂中规定了空气中二异氰酸酯的最高允许浓度。美国国所含的游离异氰酸酯单体［1］。异氰酸酯类固化剂是家职业安全防护学会（NIOSH）则更严格规定工作场聚氨酯涂料的一个重要组分。所谓环境友好固化所的极限浓度为5>10-9，即每立方米大气中含TDI剂，是指不含或只含少量上述有害物质的涂料固化极限为35，MDI为50，HDI为35，IPDI为!g!g!g剂。环境友好型异氰酸酯固化剂是聚氨酯涂料固

3、化45!g，HMDI为55!g。我国规定车间空气中TDI的最剂的主要发展方向。高允许浓度为0.2mg/m3，并将甲苯二异氰酸酯列为对人体健康具有高度危害性的物质。为了从源头［2~3］!溶剂和游离异氰酸酯单体的危害及其对策上消除因甲苯二异氰酸酯含量过高而对人体的危传统的涂料固化剂是用有机溶剂配制而成，在害，各国对聚氨酯涂料中的游离单体含量进行了限使用过程中，会有溶剂挥发排向大气，造成大气污制。例如欧共体规定，含TDI、HDI、IPDI、HMDI等化染。大多数有机溶剂是有毒化学品。聚氨酯涂料固学品的容

4、器外壁必须张贴标志：二异氰酸酯游离单化剂中用到的甲苯等有机溶剂对人体的毒害更大，体质量分数在0.5%以下者，外壁标明“含异氰酸它会破坏人体造血系统的功能，其它溶剂也有不同酯”；游离单体含量在0.5%~2.0%者，标明“有害”程度的毒性，危害人类的健康。所以为了减轻有机警告标志及“含异氰酸酯”；游离单体含量在2%以溶剂对人体和环境的不利影响，人们已开始减少有上者，除标明“含异氰酸酯”，还须标明“有毒”并附有机溶剂的用量，开发高固含量或不含有机溶剂的聚骷髅白骨标志。氨酯涂料及其固化剂。我国生产的聚氨酯

5、涂料基本是芳香族溶剂型涂聚氨酯涂料行业中，使用的异氰酸酯类固化剂料，使用的二异氰酸酯通常是TDI。近年国家在涂主要以甲苯二异氰酸酯（TDI）或六亚甲基二异氰酸料环保方面制定了强制性标准，在国家标准酯（HDI）为基础。前者属于芳香族黄变型，一般是Gb18581-200“1室内装饰装修材料溶剂型木器涂料溶剂型；而后者属于脂肪族不黄变型，可不含溶剂。中有害物质限量”中规定了硝基漆类、聚氨酯漆类和异氰酸酯对人体的危害性，一直被人们所关注。异醇酸漆类木器涂料中有害物质（甲醛、苯系物、TDI氰酸酯是有毒化学品

6、，其化学性质非常活泼，极易与及其它挥发性有机物）的限值。聚氨酯漆（包括配制其它含活泼氢原子的化合物反应。异氰酸酯对人体稀释后）中挥发性有机化合物（VOC）含量，低光泽的的最大危害是它能与人体的蛋白质反应，使蛋白变!700g/L，高光泽的!600g/L；苯含量应!0.5%，性。它的蒸气有强烈的催泪作用；吸入后刺激呼吸甲苯和二甲苯总含量应!40%，游离TDI含量应!系统，引起干咳、喉痛。长期吸入微量二异氰酸酯将0.7%。另外Gb18583-2001“室内装饰装修材料胶引起头痛、支气管炎和哮喘。严重的会

7、导致死亡。粘剂中有害物质限量”中对溶剂型聚氨酯胶粘剂中·6·聚氨酯工业第18卷的有害物质含量也作了限制。无溶剂和高固含量聚氨酯涂料的固化剂国外早有开发。20世纪70~80年代，Bayer公司、Rhodia公2环保型聚氨酯涂料固化剂司、日本聚氨酯工业株式会社等各自开发了无溶剂随着人们环保意识的增强，开发低污染、高性或高固含量聚氨酯涂料固化剂。能、多功能的环保型水性涂料成为涂料技术发展的表1列举了部分高固含量聚氨酯固化剂的品种方向。这促进了水性聚氨酯涂料的研究与开发。水及性能指标，其中Rubinate

8、系列是MDI基水性聚氨性聚氨酯涂料与溶剂型聚氨酯涂料一样具有优良的酯交联剂，其它的属HDI系列固化剂。WT系列是性能，涂膜硬度高，附着力强，耐磨性高，广泛应用于水性聚氨酯交联剂，其它的是普通高固含量或无溶工业防护、木器家具和汽车涂饰等方面。剂聚氨酯固化剂。HDI衍生物是不黄变、耐候性优水性聚氨酯所用的多异氰酸酯交联剂一般是不良的环境友好型固化剂。含有机溶剂的液态固化剂，使用时分散于水。表1部分国外公司的高固含量聚氨酯固化剂商品牌号固含量/%!（NCO）/%!（游离单体）/%粘度（2