2010-05-05 11:21:59 阅读7 评论0 字号:大中小
聚氨酯(Polyurethane)是由德国首先 发展起来的。用作泡沫塑料与粘合剂。
涂料工业在六 十年代发展了聚氨酯醇酸树脂等以制造油漆。油墨工业在近十年余的时间内,也开始进行了研究,并已有聚氨酯快干油墨投入市场。由于它具有一定的特点,故今后 有可能在油墨工业中立足。
在印刷工业 中,聚氨酯胶辊的使用,已有较长的历史了。
它的最基本的 反应是异氰酸酯基团(R—N=C=O)与聚酯,聚醚, 乙二醇或蓖麻油的羟基团反应。其次是它与水的反应。其它的含氢化合物,如油中的羧基以及胺类,亦可与之反应。
在这类树脂的 生产中,其基本原料是二异氰酸酯甲苯(T.D.I或叫甲苯二异氰 酸酯)。它是由2,4二氨基甲苯与两 个分子的光气(COCl2)来制取的, 由于它是极毒的化学品,故生产上大都采用乙二醇或其他多元醇的预聚物(xx),在这种预聚物中,还有未反应的异氰酸基团,它还可以与多元醇和酯等发生反 应。
在涂料工业 中,聚氨酯涂料分成两大类,即单组分和双组分。
单组分中又分 成三种:
(1)氨基甲酸酯油(异氰酸酯改性的 干性油)。
(2)异氰酸酯端基化 的加成物或预聚物(湿固型)。
(3)封闭型(Blocked)异氰酸酯(热固型)。
双组分类中分 成两种:
(1)异氰酸酯端基化 的加成物或预聚物,含羟基的化合物。
(2)与上述单组分中 第(2)项相似的预聚 物,以及一种接触剂(大多是胺类和 萘酸金属盐类)。
这些内容对油 墨制造者来说,都有启蒙作用。而有的实际上已被油墨制造者所接受。现将与油墨有关的氨基甲酸酯油简述如下:
以异氰酸酯改 性的干性油,也叫氨基甲酸酯油(Urethane Oil),或氨基甲酸酯醇酸树脂(Uralkyd)。它是由二异氰酸酯与含羟基的干性油反应而得的。NCO/OH之比为1或小于1。它的固化反应 包括干性油脂肪酸分子双键的氧化聚合。故其固化机理与醇酸树脂相似,是交联反应。
一般是先将不 饱和甘油酯(如亚麻油)用多元醇进行醇 解。不饱和甘油酯与多元醇之比,应控制其混合羟基酯中每分子的羟基平均数。醇解方法如下;将亚麻油装入容器中,加入氧化铅作催化剂,在15—20分钟内加热到80℃,再加入多元 醇,升温至230—240℃,保持25—30分钟,检验其醇 解xx为度(脱水蓖麻油的 醇解是用苛性苏打作催化剂的)。再用醇解好 的油生产氨基甲酸酯油:把50克油和25克二甲苯放于容 器中,用25分钟的时间, 将二异氰酸酯甲苯和二甲苯的混合物慢慢地滴加入内,反应温度约90℃,反应一个半小时左右即可。二异氰酸酯的用量以NCO/OH比为1或小于1,产品中无游离 二异氰酸酯为度。
在这个产品 中,二异氰酸酯与羟基酯连接在一起,从而增加了分子量及官能度(增加了不饱和性)。
此低分子量聚 酯一氨基甲酸酯连结料含有四个不饱和酯肪酸残余:
R=CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7
故可用干燥剂 进行氧化干燥,形成高分子量聚合物。其成膜的性质是优异的。
醇解产品的羟 值,对薄膜的性质是个关键。同样,在以甘油醇解亚麻油的产品中,二甘油酯的含量太高时,对薄膜无利。
以二异氰酸酯 或它的预聚物替代一部或全部苯二甲酸来制造亚麻油醇酸树脂,并用于油墨中,这已经实现。
这种树脂成膜 后,坚牢耐摩,颜料润湿性好,在平印中性能优良。所差者,价格比较高些。
根据美国专利3,412,054的介绍,聚氨酯 树脂也可制成水稀释性的。即将聚异氰酸酯与2,2二(羟甲基)羧酸反应,然后再用氨或胺与之反应而成。