【正文】 ...................................................... 5 聚酯多元醇 ............................................................................................................................... 5 異氰酸酯 .................................................................................................................................. 5 擴鏈劑 DMPA .............................................................................................................................. 6 三乙胺（中和劑 /成鹽劑） ..................................................................................................... 6 溶劑（丙酮或甲乙酮） ......................................................................................................... 6 水 ............................................................................................................................................... 7 工藝原理流程簡圖及方框圖 ........................................................................................................... 8 工藝流程講解 ................................................................................................................................... 8 投料 ........................................................................................................................................... 8 預聚 反應 .................................................................................................................................. 9 中和擴鏈 .................................................................................................................................. 9 分散 .......................................................................................................................................... 9 脫丙酮 ...................................................................................................................................... 9 3 生產(chǎn)所需設備 ........................................................................................................................................ 10 預聚釜 ............................................................................................................................................. 10 中和擴鏈釜 ..................................................................................................................................... 10 分散釜 ............................................................................................................................................. 10 脫溶劑釜 ......................................................................................................................................... 11 精餾塔 ............................................................................................................................................ 11 塔頂冷凝器 ..................................................................................................................................... 11 真空泵 ............................................................................................................................................ 11 4 總結 ...................................................................................................................................................... 12 水性涂料的發(fā)展趨勢 ..................................................................................................................... 12 水性聚氨酯涂料的發(fā)展前景 ......................................................................................................... 12 參考文獻 .................................................................................................................................................... 13 致謝 ............................................................................................................................................................ 14 XX 化工職業(yè)技術學院 1 1 前言 水性聚氨酯涂料的發(fā)展現(xiàn)狀 水性涂料是以水作溶劑或分散介質(zhì)的涂料?；谄鋵Νh(huán)境的相容性和保護性 ， 并具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點，水性涂料產(chǎn)品很快就被市場接受，并逐漸發(fā)展擴大。我國從 60 年代開始研究水性涂料，進入 90 年代后，國家大力扶持水性涂料的發(fā)展。 聚氨酯是氨基甲酸酯樹脂的簡稱，其分子中含有特征單元結構氨基甲酸酯（ NHCO）。水性聚氨酯（ PU）是水性涂料中很有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N，在很多領域都得到了廣泛的應用，它包括單組分聚氨酯涂料和雙組分聚氨酯涂料兩種，是以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系，不僅具有無毒、不易燃燒、不污染環(huán)境、節(jié)能、安全可靠、不易損傷被涂飾表面、易操作和改性等優(yōu)點；同時還具有溶劑型聚氨酯的一些重要的性能特征，使得它在織物、皮革涂飾及粘合劑等許多領域得到了廣泛的應用。 水性雙組分聚氨酯涂料的應用領域基本上與溶劑型涂料相當，既可用于熱敏材料（如木材、塑料）和不能烘烤的大型物件，也可用于諸如汽車類的烘烤物件 .通過對報道的實驗數(shù)據(jù)進行對比，表明，水性雙組分聚氨酯涂料除了干燥時間稍長和適用期稍短外，涂膜的裝飾性、機械性能、耐化學性和耐候性均可與溶劑型雙組分 PUD 涂料相媲美。 PUD的低 VOC 含量，符合發(fā)展綠色工業(yè)的“三前提” (資源、能源、無污染 )及“四 E 原則” (經(jīng)濟 ECONOMY、效率 EFFICIENCY、生態(tài) ECOLOGY、活力 ENERGY)。然而水性聚氨酯在環(huán)保方面比它更有優(yōu)勢，而且隨著人們對水性聚氨酯的研究，目前水性 聚氨酯 分散體已在通用溶劑型 聚氨酯 所覆蓋的領域大量使用，成功地應用于輕紡、皮革加工、涂料、木材加工、建材、造紙和膠粘劑等行業(yè)。此外，在紡織品涂層整理中有廣泛的應用。 水性 PU 比有機溶劑型 PU 應用成本低、 無公害、易處理、粘合效果好，在膠粘劑及涂料行業(yè)有很好的發(fā)展前景。目前，水性 聚氨酯 主要用作家具漆、電泳漆、電沉積涂料、建筑涂料、紙張?zhí)幚硗苛?、玻璃纖維涂料等。水性分散體主要用作金屬涂料，如陽離子型電沉積涂料被廣泛用于汽車底漆，以提高車體的抗腐蝕性能。如用作染色助劑、涂料印花粘接劑、柔軟與防皺整理劑、抗靜電和親水整理劑等，可提高其染色深度、牢度以及紡織物的其他性能。此外，在聚氨酯主鏈上接枝多氟烷基，即可制作優(yōu)良的防水、防油、防污劑；在其主鏈 上接枝鹵素、磷等元素，也可制成優(yōu)良的阻燃整理劑 等 。 水性與溶劑型聚氨酯涂料 比具有的優(yōu)缺點 水性聚氨酯是以水為介質(zhì)的二元膠態(tài)體系，聚氨酯粒子分散于連續(xù)的水相中，有人也稱水系聚氨酯或水基聚氨酯。 外乳化法將聚氨酯預聚物緩慢加入到含乳化劑的水中 ， 形成粗粒乳液 ， 再送入乳化器形成粒徑適當?shù)娜橐?。 水性聚氨酯乳液的制備多采用聚合物自乳化法 ， 即在聚合物分子鏈上引入適量的親水性基團 ， 在一定條件下分散形成穩(wěn)定乳液 。 XX 化工職業(yè)技術學院 3 自乳化法分為 :丙酮法 、 預聚體法 、 熔融分散法 、 酮亞胺 酮連氮法 、 保護端基乳化法 。在溶劑存在下，預聚體與親水性擴鏈劑進行擴鏈反應，生成較高分子量的聚氨酯，反應過程可根據(jù)所需要加入溶劑以降低 聚氨酯溶液黏度，使之易于攪拌，然后加水進行分散，形成乳液，最后蒸去溶劑。 特點：易于操作，重復性好，制得的水性聚氨酯分子量可變范圍寬粒粒徑的大小可控，產(chǎn)品質(zhì)量好，是目前生產(chǎn)水性聚氨酯的主要方法。 預聚體法 預聚體法是近年來發(fā)展起來的 ,它是將水性單體引入到預聚物鏈中 ,制成親水性的聚合物鏈 ,得到親水改性的端 — NCO 基聚氨酯預聚體 ,由于預聚體的分子量不是太高 ,粘度不大 ,可不加溶劑稀釋 ,或僅需在水中以少量溶劑稀釋就能 在剪切力作用下分散于水中 ，再用親水性單體（二胺或三胺）將其部分擴鏈，生成相對分子量高的水性聚氨酯，最終得到水性聚氨酯分散液。 但 分散過程必須在低溫下進行 ,以降低 — NCO 與水反應活性 ； 須嚴格控制預聚體粘度，否則預聚體在水中分散將非常困難。缺點是擴鏈反應在多相體系中發(fā)生，反應不能按定量的方式進行。 該法把異氰酸酯的加聚反應和氨基的縮聚反應緊密地結合起來。此低聚物在熔融狀態(tài)下與甲醛水溶液發(fā)生縮聚反應和羥甲基化反應，形成含羥甲基的聚氨酯雙縮二脲，用水稀釋后，得到穩(wěn)定的水性聚氨酯分散液。 但反應溫度高，生產(chǎn)水性聚氨酯分散體為支鏈 結構，分子量較低。當水分散該混合物時 ,由于酮亞胺的水解速度比 — NCO 與水的反應速度快 ,釋放出二元胺或肼與分散的聚合物微粒XX 化工職業(yè)技術學院 4 反應 ,得到的水性聚氨酯 脲具有良好的性能。 保護端基乳化法 使用酚類、甲乙酮 亞胺、 吡 咯烷酮、亞硫酸氫鈉等封閉劑，將帶有親水性離子基團和NCO 封端的聚氨酯預聚物的端 NCO 基團保護起來，使 NCO 基團失去活性，制成一種封閉式