植物油改性水性聚氨酯涂料的研制

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来源：互联网
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2014-12-25
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时海峰赵其中（上海涂料有限公司技术中心，200062）
　　
　　摘要：采用气干性植物油与三羟...丙烷（TMP）醇解的产物，代替传统的聚酯聚醚多元醇与甲苯二异（TDI）和二羟...丙酸（DMPA）反应，然后用三乙胺中和，再用水稀释，制得自乳化的植物油改性水性聚氨酯（俗称氨酯油）乳液。用该水性氨酯油乳液制备了性能优良的水性聚氨酯木器涂料，并对影响乳液性能的多种因素进行了探讨。
　　
　　关键词：植物油；水性聚氨酯涂料；木器涂料
　　
　　0引言
　　
　　随着人们环保意识的增强，限制VOC排放量的法律法规的日益严格，以及石油能源的紧张，促使我国涂料行业向以水性涂料为代表的低污染环保涂料方向发展。木器涂料是涂料工业的重要组成部分，由于它与人们的生活息息相关，因此，发展水性木器涂料尤为重要。水性木器涂料的主要品种有：水性醇酸涂料、丙烯酸水分散体涂料、聚氨酯水分散体涂料和双组分聚氨酯涂料等。由于水性聚氨酯涂料的高性能和低VOC含量，使其成为发展最快的水性木器涂料品种之一。制备水性聚氨酯涂料大多以聚酯或聚醚多元醇为主要原料，而这类原料大多依赖进口，且价格昂贵。气干性植物油是一类较重要的再生资源，它们被广泛应用于涂料工业中。植物油组分中长链非极性脂肪酸链使涂膜具有良好的疏水作用，同时赋予涂层良好的柔韧性、抗弯曲性和耐寒性；脂肪酸中的不饱和碳碳双键，可通过氧化交联，提高水性聚氨酯的性能。本文采用气干性植物油与三羟...丙烷（TMP）醇解的产物，代替传统的聚酯聚醚多元醇与甲苯二异（TDI）和二羟...丙酸（DMPA）反应，用三乙胺中和，制得自乳化的水性氨酯油乳液。用该水性氨酯油乳液制备了性能优良的水性聚氨酯木器涂料，并对影响乳液性能的各种因素进行了探讨。
　　
　　1实验部分
　　
　　1.1主要原料和试剂
　　
　　三羟...丙烷（TMP），进口；甲苯二异（TDI），进口；二羟...丙酸（DMPA），江西红都化工厂；三乙胺（TEA），天津化学试剂三厂；...，西安化学试剂厂；有机锡催化剂，天津市冈吉工贸公司；气干性植物油，工业一等品；聚醚多元醇；小分子多元醇；LiOH等。
　　
　　1.2水性氨酯油乳液的制备
　　
　　在四口烧瓶中加入气干性植物油、三羟...丙烷以及少量LiOH和抗氧剂，搅拌均匀，升温至240℃，在氮气保护下反应1~2h。在此期间，每隔0.5h测乙醇容忍度，当乙醇容忍度达最大值时即表示醇解反应到达终点，制得淡褐色醇解物。按配方量在四口烧瓶中加入上述醇解物、DMPA、聚醚多元醇、小分子多元醇和适量...并加热至溶解，然后在1h内滴加完TDI，在55~70℃下恒温反应数小时，最后用正丁二胺法滴定-NCO的含量，确定终点。到达滴定终点后，将物料冷却至室温，加入三乙胺中和，随后加入水和乙二胺的混合液进行扩链反应，至无游离-NCO基团存在时停止反应。减压蒸馏除去...，制得泛蓝光的白色水性氨酯油乳液，其性能指标见表1。