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          聚氨酯應用
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          【技術專欄】:MDI在水性聚氨酯中的運用

          發布于:2016-1-11 10:37:12

          就水性聚氨酯來說,分別使用MDI、TDI合成的聚氨酯,在力學性能上有著很大的差異。一般來講,經MDI合成的聚氨酯,其力學性能(拉伸強度、斷裂強度、機械強度等,包括耐熱性能、耐油性等性能)遠比使用TDI合成的聚氨酯高很多。但為什么目前水性聚氨酯合成中使用的異氰酸酯,大多數為TDI、IPDI等,極少使用MDI,即使有使用到MDI,也多數是和其他異氰酸酯(如TDI、IPDI等)共同使用,其根本原因是MDI反應速率極高,在合成時極不好得到控制,容易產生合成無法順利進行等問題。

          我竊認為,只要調整思路,調整合成手段,那么在一定程度上可以解決這個現象的。

          1)工藝上,建議與其他異氰酸酯合用。在本體預聚時,分批加入MDI進行反應,尤其是嚴格控制NCO與OH比例,使NCO低于OH的比列,甚至最好將NCO:OH小于0.5:1以內,同時控制好反應溫度和反應時間。最后再加入其它余下的異氰酸酯量。

          2)選擇合適的多元醇。即選擇反應速率小、合成粘度體系低的多元醇與MDI反應;另外多元醇的分子量宜大不宜小,最好在3000-4000之間。這樣可靈活地減少異氰酸酯的用量,同時大分子量多元醇反應速率比小分子量多元醇慢。關于本體預聚時聚氨酯的分子量,可以同過控制異氰酸酯指數,來滿足和實現聚氨酯的分子量,或者使用親水基團材料來解決因聚氨酯分子量大,后面不好分散乳化等問題。

          3)選擇合適的MDI品種,如MDI-50。

          4)選擇合適的異氰酸酯(反應速率小的)與MDI合用。

          5)可適當添加一些對合成有幫助的助劑,如延遲反應速率的催化劑。

          6)可在少量溶劑(如丙酮、丁酮、DMF等)的作用下,進行合成。

          7)前期使用多次欠量法預聚。

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