Page 186 - 201906
P. 186

·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
   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191