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氨基漆

氨基漆. 轻化工程系. 氨 基 树 脂. 一、氨基树脂的品种 （ 1 ）脲醛树脂 （ 2 ）三聚氰胺甲醛树脂 （ 3 ）苯鸟粪胺甲醛树脂 （ 4 ）共缩聚树脂. 氨 基 树 脂. 二、氨基树脂生产的原料 1 、三聚氰胺：三聚氰胺也称三聚氰酰胺 2 、尿素： 尿素也称碳酸二酰胺 3 、甲醛 4 、丁醇. 氨 基 树 脂. 三、氨基树脂的制备方法 1. 涂料用丁醇醚化脲醛树脂 (1) 脲醛树脂的制备原理 (2) 脲醛树脂的性能 (3) 涂料用脲醛树脂的生产配方. 脲醛树脂的制备原理. 氨 基 树 脂. 2. 涂料用脲醛树脂的生产工艺

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Presentation Transcript

  1. 氨基漆 轻化工程系

  2. 氨 基 树 脂 • 一、氨基树脂的品种 （1）脲醛树脂 （2）三聚氰胺甲醛树脂 （3）苯鸟粪胺甲醛树脂 （4）共缩聚树脂

  3. 氨 基 树 脂 • 二、氨基树脂生产的原料 • 1、三聚氰胺：三聚氰胺也称三聚氰酰胺 • 2、尿素： 尿素也称碳酸二酰胺 • 3、甲醛 • 4、丁醇

  4. 氨 基 树 脂 • 三、氨基树脂的制备方法 • 1.涂料用丁醇醚化脲醛树脂 (1)脲醛树脂的制备原理 (2)脲醛树脂的性能 (3)涂料用脲醛树脂的生产配方

  5. 脲醛树脂的制备原理

  6. 氨 基 树 脂 • 2.涂料用脲醛树脂的生产工艺 • 将甲醛投入反应釜，用10％NaOH溶液调整pH至8。 • 在搅拌下，加入尿素。微热至尿素全部溶解透明。加入丁醇(1)，用10％NaOH溶液调整pH至7.5—8。 • 升温，在230分钟内达到同流。用10％NaOH调整pH至7.5—8.回流反应30分钟，测游离甲醛含量达到6.5％以下时为终点。若大于此范围，可适当延长反应时间，并保持pH值不低于7. • 冷却至90℃，加入苯酐和二甲苯(1) 溶解后测pH值应为5—6.减压回流脱水； • 当脱水量达到150—160份时，加入丁醇(2) 和二甲苯(2)，继续脱水。到水分基本脱尽。

  7. 氨 基 树 脂 • 3.涂料用三聚氰胺树脂 • 1)、涂料用三聚氰胺树脂的制备原理

  8. 氨 基 树 脂 • 2．丁醇醚化三聚氰胺树脂的配方，操作方法和质量要求 • a．将甲醛、丁醇(1)、二甲苯投入反应釜，在搅拌下加入碳酸镁，慢慢加入三聚氰胺．搅拌均匀，开蒸气升温，升至80℃，取样观察，树脂溶液应清澈透明，pH值在6.5—7左右，继续升温到90～92℃，回流反应。 • b．在90—92℃回流反应1.5小时，关搅拌，停蒸气，静置分层。静置1～2小时，尽量分净下层废水。 • c．在搅拌下，升温常压脱水并使丁醇回流(后期可在减压下进行)，记录出水量，随水分的分离，温度逐步上升，当温度达到104℃左右，对高醚化度的加入丁醇(2)，取样测树脂容忍度和黏度；符合要求后可冷却过滤。

  9. 氨 基 树 脂 的 合 成 • 1、氨基树脂生产工艺流程讨论 • 2、典型配方和工艺分析 • 1）三聚氰胺与甲醛的摩尔比以及甲醛的质量 • 2）催化剂的选择 • 1、碱性催化剂 • 氢氧化钠、氨水、碳酸镁 • 2、酸性催化剂 • 我国普遍采用邻苯二甲酸酐。 • 3）醇的种类及用量对树脂性能的影响

  10. 1、氨基树脂生产工艺流程讨论

  11. 氨 基 树 脂 的 合 成 • 2、工艺操作条件 • (一)反应温度和时间对生成树脂性能的影响 • 羟甲基化反应：60~C以下，三聚氰胺不能全部溶于甲醛，反应缓慢；60℃以上，三聚氰胺逐步溶于甲醛中，反应迅速。 • 反应时间延长，可增加羟甲基数，但生成的羟甲基发生缩聚作用，使分子量增火，羟甲基减少，影响丁醇醚化。制成的树脂粘度大，质量不稳定。 • (二)树脂的后处理 亲水性的低分子物质存在，在贮存过程中容易从树脂中析出，使树脂发灰，影响外观、细度和制漆的稳定性。为了改善产品质量，可以增加一道后处理水洗工序来除去低分子亲水物质。树脂中的低分子产物，三聚氰胺中的杂质(如羟基取代三聚氰胺所形成的树脂)等，都能溶解在热水中而被分出，然后再经过蒸馏脱去残余的水。通过水洗的树脂，贮存稳定性虽有提高，但丁醇损耗量大，若无特殊需要，一般不必经过后处理。

  12. 氨 基 树 脂 的 合 成 • 3、异丁醇醚化三聚氰胺树脂的配方、操作 • 工艺操作： • 将甲醛、异丁醇、三聚氰胺、碳酸镁投入反应釜中，升温到90～92℃，回流反应3小时。 • ②冷却，加入苯二甲酸酐，待苯二甲酸酐全部溶解，测pH值应在4.4～4.8，升温，继续回流2小时，加入二甲苯，静置分水。 • 分去下层水后，搅拌升温度，常压或减压脱水。随水分的除去，温度逐步升高，当温度达到100~C以上，水分基本脱尽时，取样测定对200号溶剂汽油的容忍度，至达到要求为终点，蒸出过时异丁醇，调整树脂黏度到要求，冷却、过滤。

  13. 氨基树脂的固化方法 • 固化反应是指：氨基树脂漆中醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂、环氧树脂中含有羟基、羧基、酰氨基，这些基团与氨基树脂在加热的条件下进行共缩聚反应 。 • 1、固化方式 • 1. 使用反应性高的基体树脂 • 2．利用酸性催化剂 • 3．使用反应性高的氨基树脂 • 4．采用远红外干燥促进剂

  14. 氨基树脂漆的制备 • 配方原料 组成（%） • 金红石型钛白粉 25 • 44%油度豆油醇酸树脂（50%） 56.5 • 高醚化度三聚氰胺树脂（60%） 12.4 • 1%甲基硅油溶液 0.3 • 丁醇 3 • 二甲苯 2.8

  15. 聚氨酯树脂漆 • 一、聚氨酯漆的分类 • 1、氨酯油（氧固化，单组分） • 2、封闭型多异氰酸酯/含羟基树脂（烘干型，单组分） • 3、预聚物潮气固化型（单组分） • 4、多异氰酸酯/含羟基树脂（双组分） • 5、预聚物催化固化型（双组分） • 6、聚氨酯沥青 • 7、聚氨酯弹性涂料。 双组分聚氨酯分为甲乙两个组分，分别贮存。 甲组分含有异氰酸酯基（-NCO）， 乙组分一般是含有羟基（-OH）的聚酯、聚醚、丙烯酸树脂 和环氧树脂，使用前将甲乙两个组分混合涂布， 使异氰酸酯基于羟基反应形成聚氨酯高聚物。 氨酯油，氨酯油是先将干性油与多元醇进行酯化，再与二异氰酸酯反应， 以油脂中的不饱各双键在空气中干燥的涂料。 预聚物催化固化聚氨酯漆与预聚物潮气固化型 聚氨酯漆的固化方式相似，但它干燥较慢， 施工时要加催干剂。 封闭型聚氨酯涂料，是用苯酚封闭异氰酸酯加成物或预聚物， 再和聚酯等合适的羟基组分等配制而成的单组分涂料。 受热时封闭异氰酸酯组分解封，释放出苯酚。 剩下的加成物或预聚物和羟基组分反应 而固化成膜。 聚氨酯沥青漆是有煤焦沥青于聚氨酯树脂所组成。

  16. 聚氨酯涂料固化剂的生产 • 目前产量最大、应用最广的羟基组分固化型（NCO/OH型）双组分聚氨酯涂料与单组分湿固化聚氨酯涂料 1、固化剂的选择 • (1)三羟甲基丙烷 • (2)TDI三聚体： • (3)TDI／HDI混合三聚体 • (4)HDI和IPDI三聚体 • (5)HDI缩二脲 • (6)IPDI加成物 。双组分聚氨酯涂料分为甲乙两个组分， 甲组分是固化剂组分，多为多异氰酸酯。 一般不直接使用挥发性的二异氰酸酯， 而是使用其加成物、缩二脲或三聚体 TDI加成物：价廉、易于制备、 性能全面但耐候性差、易泛黄， 适于室内使用． 固化速度快，但操作寿命短， 可作快干木器清漆， 对颜料的润湿性差 固化快，操作寿命短，耐候性较佳， 可用于清漆和磁漆 脂肪族异氰酸酯，耐候性极好， 特别是后者HDI三聚体比IDPI三聚体 反应快，且因有长链， 可以增进树脂分子的柔顺性． 有不泛黄、保光性好的特点， 用于户外高级涂料，但成本较高． 一般缩二脲不及三聚体稳定 有不泛黄、保光性好的优点， 但反应慢、操作寿命长、价格贵． 有6个反应性基团． 但因空间阻碍的原因， 其有效官能度数约为3．

  17. 聚氨酯涂料固化剂的生产 • 2、固化剂的制造 • 1）.多异氰酸酯预聚物TMP/TDI的制造 先将三羟甲基丙烷 、环己酮、纯苯一起投入釜中， 开动搅拌，升温到80℃停止搅拌。 继续升温至140℃，蒸出苯水混合物，补加损失的环己酮量后， 即得三羟甲基丙烷环己酮溶液。降温备用。 将甲苯二异氰酸酯和二甲苯全部投入反应釜中， 再加入90%量的醋酸丁酯于反应釜中，开动搅拌，升温到40℃， 在此温度下徐徐加入三羟甲基丙烷环己酮溶液，加料时控制反应釜内温度， 如升温太快，可以停止加料，使反应温度维持在40～50 ℃， 最后全部加完后，加入剩余的10%的醋酸丁酯，升温到75℃， 在73～77℃下保温2小时后测定其NCO含量和不挥发组分， 当NCO含量为8%～9.5%，不挥发分为50%±2%时为合格，然后出釜过滤包装。 投料 规格 摩尔比 投料量，Kg 百分比 三羟甲基丙烷 1 44.67 9.64 甲苯二异氰酸酯 98% 3.2 189.02 40.75 环己酮 25.40 5.47 醋酸丁酯 一级工业品 108.70 23.45 二甲苯 脱水 96.00 20.69 纯苯（脱水用） 2）.工艺配方 3）.操作工艺

  18. 聚氨酯涂料固化剂的生产 • 2.缩二脲多异氰酸酯制备 2560g的HDI投入反应器，搅拌、升温到97～99℃， 保持3在6小时内逐渐加入水56g，升温到130～140℃， 保持3～4小时，冷却，过滤除去少量的聚脲。 滤液经薄膜蒸发回收过量的己二异氰酸酯，得缩二脲的透明粘液， 固体分含NCO基21%，加入溶液稀释至所需的固体量。 （2）缩二脲多异氰酸酯制备工艺过程

  19. 聚氨酯涂料固化剂的生产 • 3.三聚体型多异氰酸酯制备 • （1）三聚体型和五聚体型结构 投料TDI（2，4体）170g，HDI330g混合 （摩尔比为脂肪族二异氰酸酯：芳香族二异氰酸酯为2：1）， 升温至60度，加入0.125g三正丁基膦催化剂使之三聚，并冷却。 约4.5小时后，NCO含量由原始的49.3%下降到36%， 加入0.1g的对甲苯磺酸甲酯，0.1g硫酸二甲酯，加温至100度， 保持片刻使聚合反应停止。 粗产品经薄膜蒸发器除去游离未结合的二异氰酸酯。 获得约186g浅黄色的树脂，含NCO基19.8%， 溶解于酯类溶剂成67%溶液， 粘度（20℃）725mPa.S.蒸馏回收的二异氰酸酯共285g， 回收液含HDI约89%，含TDI约10%～12%。 在三聚体中，脂肪族成分约占40% （2）操作工艺

  20. 聚氨酯树脂漆的制备及工艺 2）双组分聚氨酯漆的乙组分 （1）色浆的制备 原料 用量 聚酯（181号，脂肪酸改性，75%溶液） 272Kg 炭黑 25 Kg 分散剂 23 Kg 醋酸丁酯 50 Kg 原料 用量 聚酯181号（75%溶液） 265 Kg 消泡剂 3 Kg 流平剂 3 Kg 高沸点流平溶剂 40 Kg 二甲苯 150 Kg 醋酸丁酯 169 Kg 另外配固化剂（甲组分） 原料 用量 固化剂： TDI/TMP 加成物（75%） 32 Kg 醋酸丁酯 18 Kg （a）先加入聚酯181号，再加入炭黑和醋酸丁酯。 加入炭黑时一定要轻，不要让炭黑到处飞扬，影响环境的整洁， 同时注意在投料的过程中不要把包装袋的纸屑混入物料中。 （b）打开搅拌，用低速档搅拌物料，同时加入分散剂.。 （c）加完分散剂后调高搅拌速度为500转/分钟，让各组分充分混合均匀， 如果混合物料粘度较大可以再添加适量的醋酸丁酯。 （d）因炭黑的吸油量较大，在被树脂和溶剂润湿的过程中易放热自燃， 所以应将混合均匀的物料立刻送到砂磨机上研磨， 达到规定的细度要求后停止研磨。

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