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·1192· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
Key words: blocked SFPU; sealer; blocking ratio; deblocking temperature; curing conditions; film forming
properties; leather chemicals
Foundation item: National High-tech R&D Program (863 Program) (2015AA033903)
聚氨酯(PU)全称聚氨基甲酸酯(polyurethane), 流平剂,CP,德国毕克化学公司。
是指主链中含有氨基甲酸酯(—NHCOO—)特征单 LDW-1 电子拉力实验机,济南东方实验仪器有
[1]
元的一类高分子化合物 。聚氨酯材料作为一种新 限公司;GT-6324-BT 数字皮革厚度测试仪,高铁检
型的高分子复合材料,被广泛应用于服装、汽车内 测仪器(东莞)有限公司;DSC2000 差示扫描量热
饰、鞋、箱包、沙发等的制造 [2-3] 。 仪、Discovery 热重分析仪,美国 TA 公司;RW-20
自 1937 年德国化学家拜耳发现异氰酸酯与活 电子智能搅拌器,德国 IKA 公司;W2-100 恒温水
泼氢的反应以来,人们对聚氨酯的研究不断深入, 浴锅,美国 SENCO 公司。
先后经历了溶剂型聚氨酯、封闭型溶剂聚氨酯、无 1.2 封闭型 SFPU 浆料的制备
溶剂聚氨酯等几个阶段。溶剂型聚氨酯、封闭型溶 在 3 组配有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗和
剂聚氨酯在生产和使用中会有大量溶剂挥发,对人 冷凝管的 250 mL 四口烧瓶中,分别加入聚酯二元醇
体和环境造成危害,已逐渐被淘汰 [4-5] 。SFPU 是一 2000 46.7 g、H 12 MDI 30 g 和分别计量的封闭剂(第
种基于快速反应成型技术的无溶剂生产技术,具有 一组加 MEKO15.86 g;第二组加己内酰胺 20.60 g;
无毒环保的性能优势,但由于其生产精度要求高、 第三组无封闭剂)。在通氮气保护、搅拌器搅拌
控制系统复杂、原料储存不稳定,在实际生产中仍 (400 r/min)和恒温(80 ℃)水浴下开始反应。反
存在一定的局限性,于是人们开始研制封闭型 应 30 min 后使用二正丁胺滴定法 [17] 测量剩余异氰
SFPU [6-9] 。目前,国内外有关封闭型 PU 的研究为封 酸酯基含量,当异氰酸酯基含量为零时得到封闭型
闭型水性 PU 和封闭型溶剂 PU,如郭森 [10] 在其博士 SFPU 浆料。
论文中对封闭型水性 PU 进行了详细研究。而对于 反应式如下所示(R 1 为 1,6-己二酸、1,4-丁二醇
封闭型 SFPU 的研究仍处于起步阶段,其在合成革 和异戊二醇聚合加成物)。
领域的应用处于实验阶段。本文的创新之处为在 1.3 封闭型 SFPU 膜的制备
SFPU 的基础上对其进行封闭,既满足封闭型 PU 在 将 1.2 节所得浆料倒入烧杯中,加入聚醚二元
胺 900 20.48 g、TMP 6.10 g、质量分数为 5‰的 DBTD
环保方面的要求,又弥补了 SFPU 储存不稳定、使
和质量分数为 5%的德国 BYK-333 流平剂,搅拌均
用不方便的缺点。目前封闭型 SFPU 仍存在解封温
匀,然后在光面含氟离型纸上进行刮膜实验,选用
度较高、预聚体黏度较大等缺陷,仍需要不断完善。
8 丝的刮涂辊,刮涂后放进烘箱进行固化成膜。
本文以 H 12 MDI、聚酯二元醇 2000、聚醚二元
1.4 流平剂对封闭型 SFPU 成膜性能的影响
胺 900 和三羟甲基丙烷(TMP)为原料,在目前封
闭型聚氨酯常用的醇类 [11] 、酚类 [12] 、肟类 [13] 、胺和 在加入聚醚二元胺 900 20.48 g、TMP 6.10 g、
酰胺类 [14] 、活泼亚甲基类 [15] 、吡唑类 [16] 等封闭剂中, 质量分数为 5‰DBTD 的条件下,对德国 BKY-333
流平剂的用量进行一系列的梯度实验,BYK-333 按
选用了己内酰胺和甲乙酮肟为封闭剂,采用预聚体
照质量分数为 1%、2%、3%、4%、5%的梯度来滴
封闭法合成了封闭型 SFPU。考察了不同封闭剂、流
加,然后搅拌均匀,在光面含氟离型纸上进行刮涂,
平剂用量、催化剂用量、烘箱温度和不同封闭率对
选用 8 丝的刮涂辊,刮涂后放进烘箱进行固化成膜。
封闭型 SFPU 的解封温度、封闭型 SFPU 的固化条
1.5 催化剂对封闭型 SFPU 成膜性能的影响
件和成膜性能的影响。
在加入聚醚二元胺 900 20.48 g、TMP 6.10 g、
1 实验部分 质量分数为 5%德国 BYK-333 流平剂条件下,对
DBTD 的用量进行一系列的梯度实验,DBTD 用量
1.1 试剂与仪器 分别按照质量分数为 1‰、2‰、3‰、4‰、5‰滴
氢化苯基甲烷二异氰酸酯(H 12 MDI),CP,济 加,然后搅拌均匀,在光面含氟离型纸上进行刮涂,
宁宏明化学试剂有限公司;聚酯二元醇 2000、聚醚 选用 8 丝的刮涂辊,刮涂后放进烘箱进行固化成膜。
二元胺 900、甲乙酮肟(MEKO),AR,西安蕾铭化 1.6 烘箱温度对封闭型 SFPU 成膜性能的影响
工科技有限公司;己内酰胺、三羟甲基丙烷(TMP), 在加入聚醚二元胺 900 20.48 g、TMP 6.10 g、
AR,天津市光复精细化工研究所;二月桂酸二丁基 质量分数为 5%德国 BYK-333 流平剂、质量分数
锡(DBTD),CP,西安化学试剂厂;德国 BYK-333 为 5‰ DBTD 的条件下,以烘箱温度为变量进行