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alexmok

捐助贵宾 (初入文坛)

[求助] 关于水性聚氨酯涂料的合成问题。 已有3人参与

本人正在从事水性聚氨酯涂料的合成,但是遇到了一系列问题,特此求教于诸位高手。

我选用的原料是IPDI:48.33g,PTMG:138.54g,DMPA:13.13g,三乙胺:7.73g,乙二胺:3g,水:484g,R值为1.3左右,最终配成固含量30%的水性聚氨酯。分散后静置一晚,状态是乳白色半透明泛蓝光的乳液。

实验步骤:
1.PTMG负压加热110度脱水1小时。

2.降温到80度滴加IPDI,由于缺乏检验设备,就用观察粘度的方法查看反应程度,决定用6个小时马拉松式反应来确认,结果4小时后粘度就没有多大变化,

3.加入DMPA,由于粘度变大,加入约10g丙酮降粘搅拌转速200r/m,90度反应约2小时,这里就发现DMPA很难溶解,直到清洗反应釜时发现还有DMPA残留在釜底。

4.降温到45度左右滴加三乙胺中和,半小时后发现粘度已经变得很大了,呈现乳白色的粘液。

5.先把蒸馏水在冰柜里,温度大概8-10度左右,加入乙二胺,滴加进釜高速分散,转速约1010r/m,分散用时约1小时,途中因为粘度太大,分散显得困难,所以又加了丙酮。

刚分散完的产物是乳白色不透明的,可能是气泡过多,静置一晚后,就是乳白色半透明泛蓝光的乳液,但是和别的厂家生产的产品比较,还是不够通透乳白色偏多。

在常温下成膜发现成膜后,胶膜表面有皱皱的感觉,不够平整,可能是我滴在玻璃上的液滴太多吧,如果把液滴涂薄涂均匀,就看不出来。成膜还算成功,边缘没有粉化,但成膜后不论厚膜还是薄膜,膜的表面有黏黏的感觉,别的厂家供应的表面平整,没有粘手感觉,由于没有检测仪器,膜的性能都是用别的厂家的产品用手对比的,膜的性能偏软,拉伸率是有,但是硬度不足。

再添加丙烯酸和固化剂后丝印在布料上发现成膜连续性不够好,表面较粗糙,导致光泽度不够,而且有微量气泡,导致涂料表面有若干针孔大小的洞洞,由于还没有洗水处理,所以附着力还不知道。

问题:
配方跟工艺
1.首先对于这个配方方向上有没有什么问题。
2.反应工艺上有没有什么应该改进的地方,比如说先把PTMG和DMPA混合加热脱水,还能够促进DMPA的溶解,1小时后再降温滴加IPDI进行预聚反应呢。
3.引入催化剂呢,有同行说添加有机锡,如果要,那添加哪种有机锡,添加量多少呢,因为有文献说添加量多了就会导致暴聚。
4.对于预聚体的NCO测定,有必要引进检测仪器吗?我总觉得靠传统的二正丁胺滴定法很麻烦,也很耗时,有没有什么更快捷更方便的方法呢?

R值
1.对于这个R值我需要修改吗?理想值应该为多少。
2.有同行说不够通透是因为粒径有过大的问题,那么R值会不会影响。

DMPA
1.对于DMPA的量会不会太多了点,羧基含量应该取多少为好,有人说3%,有人说2%,搞不懂。而这次的羧基含量是2%左右。

三乙胺
1.我这次是三乙胺和DMPA的摩尔比为1:1完全中和的量来添加的,其实中和度应该怎样才算是理想的,而且100%中和是摩尔比1:1吗?
2.我添加的三乙胺是直接滴加的,有文献说是先和水混合再慢慢滴加,原因是怕三乙胺还没有来得及反应就已经挥发掉了,这种做法好吗?

分散
1.由于分散时粘度太大,我加了丙酮,但是我对丙酮的添加量还拿不准,导致产品还残留着丙酮味,而别的厂家生产的PU是有微弱的氨味的,对于这个问题,我应该怎样控制丙酮的添加量。

产品外观
1.如果是因为粒径太大导致乳液不够通透,那么我怎么才能把粒径的大小控制下来呢?如果不是,那又是什么原因导致我的乳液不够通透的呢?

膜的性能
1.什么问题导致成膜后还粘手,有同行说是分子量过小,如果是,那么怎么在配方或者工艺上改进呢?如果不是,我又该在哪个方面改进呢?
2.对于厚液滴成膜时的不平整是什么原因导致的,怎么解决。
3.对于调成涂料时的气泡怎么消除,有朋友说用消泡剂,但有的同行说不用消泡剂也可以做出来,搞不懂。

以上就是小弟实验的过程和遇到的问题,在这里跟大家分享,互相交流,小弟先在这里谢过各位高手了.

谢谢,
祝大家心想事成,身体健康,生意兴隆,财源广进!
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WOW,whatthe........
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alexmok

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引用回帖:
10楼: Originally posted by 飘飞的思绪 at 2012-05-16 09:58:44:
催化剂用有机锡,滴加一滴就好了。DMPA取质量分数为5%。你可以再加点1,4-丁二醇作为扩链剂,这样的话材料力学性能就好了。
我也是做水性聚氨酯的,大家多多交流!

DMPA质量分数取5%,是不是代表300g的预聚物里面含有15g的DMPA吗?那么你取的NCO/OH是多少,有机锡你选用的是哪一种呢?
WOW,whatthe........
11楼2012-05-18 11:50:27
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why5201314

荣誉版主 (文坛精英)

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【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
dashyi: 金币+1 2012-05-10 17:28:54
乳白色偏多的话应该是粒径偏大造成的。
稳定性怎么样呢?
告别北漂!
2楼2012-05-10 16:11:20
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alexmok

捐助贵宾 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by why5201314 at 2012-05-10 16:11:20:
乳白色偏多的话应该是粒径偏大造成的。
稳定性怎么样呢?

是的,我第一次做出来的东西简直就是牛奶来的,这次已经透明多了,但是还是不够,稳定性是指存放的稳定性吗?暂时还不知道,有没有什么测试方法介绍啊。
WOW,whatthe........
3楼2012-05-10 16:26:49
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xzixian

木虫 (小有名气)


dashyi: 金币+1 2012-05-10 17:29:02
没必要追求透明状的,分散体稳定就行。
从你的实验上看,投料量太少。另外可以根据测NCO来知道反应终点。
4楼2012-05-10 17:25:48
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