氨基甲酸酯改性油称氨脂油或油改性聚氨酯涂料，是甲苯二异氰酸酯与干性油的醇介物反应而制成的涂料产品。在其分子中不含活性异氰酸酯基，主要干性油中的不饱和双键，在钴、铅、锰等金属催干剂的作用下氧化聚合成膜。其光泽、丰满度、硬度、耐磨、耐水、耐油以及耐化学腐蚀性能均比醇酸树脂涂料好。但涂膜耐候性不佳，户外用易于泛黄，氨脂油的贮存稳定性好、无毒,有利于制造色漆,施工方便,价格也较低.一般用于室内木器家具、地板、水泥表面的涂装及船舶等防腐涂装.其缺点是流平性差,涂膜易于变黄
6.4.2制备方法
(1)酯交换.将干性油、多元醇、催化剂加入反应釜中,通入氮气,于230~250℃下加热搅拌1~2h，使进行酯交换（醇解反应），待醇解符合指标后（测定其甲醇容忍度），分析羟值与酸值，根据分析结果算出甲苯二异氰酸酯添加量。然后加入溶剂共沸脱水，将反应液冷却到50℃
（2）缩聚反应。将TDI于50℃下加入醇解后的产物（甘油酯）中，此时反应温度保持在60~65℃，TDI加完后，充分搅拌0.5h，将温度升至80~90℃，并加入催化剂，使异氰酸酯充分反应并完全消失。冷至50~55℃时，添加少量甲醇作为反应终止制，以助残留NCO酯基，在贮存时产生凝胶。另外还添加一定量的溶剂，过后再加入抗结皮剂及催干剂。
NCO/OH投料比一般在0.9~1.0之间，太高则成品不稳定，太低则残留羟基多，耐水解性能差，所以必须准确称量。氨脂油的油度较高，一般在60%~70%左右，用亚麻油、大豆油等干性油作溶剂。若配方中的不挥发成分中含TDI较多，超过26%时，就要用芳烃溶剂；若含TDI较低，就用石油系溶剂。
氨脂油制备过程中需注意以下几个问题。
（1） 异氰酸酯的添加量 当NCO/OH=1时，容易发生凝胶化，可以在NCO＜1下反应；或者在NCO/OH＞1下反应，然后用反应终止剂消耗掉NCO。
（2） 干性油可以使用聚合油或未精炼油的混合物。
（3） 只使用季戊四醇容易引起的凝胶化，选用二甘油脂是透当的。
（4） 生产氨脂油时，异氰酸酯不能完全反应，残存的异氰酸酯在长时间放置时会进一步反应，引起涂料增稠或产生凝胶化。所以，应使用反应终止剂，如甲醇，以除去残存的异氰酸酯。
（5） 异氰酸酯的聚合反应受反应体系pH值影响极大。酸类能抑制催化剂的催化效果。但当体系偏于酸性时，在上述反应温度内，对聚合没有太大影响。如偏于碱性时，将促进反应，使反应体系急剧发热而发生凝胶化。
（6） 环烷酸钙是有效的催化剂，环烷酸铅活性极高，用作聚合催化剂时会产生“混浊”倾向，特别是当反应体系的酸性较高时，这种混浊更显著。
由于氨脂油中不含残余的异氰酸酯基，因此可用普通的干燥颜料和传统方法进行研磨和配制色漆。为防止芳香族氨脂油的泛黄，可用脂肪族异氰酸酯制成氨脂油，配制成耐候性良好的浅色装饰性涂料。
6.4.3物理性能
氨脂油比醇酸树脂干得快，耐磨性好，而且耐水解及耐碱性也较好。这主要是因为氨酯键之间不能形成氢键，分子间的内聚力较低。
氨脂油漆膜的性能见表6-8，其性能均比醇酸树脂漆优越，但比含异氰酸酯基的双组成或单组分潮气固化聚氨酯漆要差。但因氨酯油中不含游离的异氰酸酯基，所以其贮藏稳定性良好，而且，制造色漆的手续简单，施工应用方便，价格也比含异氰酸酯基的双组成或单组分潮气固化型聚氨酯漆低廉。
表6-8 氨脂油的物理性能
6.4.4 实例
（1）配方与计算 如表6-9.
表6-9 氨脂油的配方
平均有效官能度=（6.0+7.2）×2 =1.94
13.6
NCO/OH=7.2/8.0=0.9
(2)操作 将亚麻油、季戊四醇、环烷酸钙在240℃下醇解约1h，使用醇容忍度达到2:1，冷却至180℃，加入第一批200号溶剂油和二甲苯搅匀，升温回流脱除微量水分，冷却至40℃。将甲苯二异氰酸酯与第二批200号溶剂油预先混合，在半小时内经漏斗逐渐加入，同时不断搅拌并通入氮气。加毕后加入锡催化剂，升温至95℃，保温、抽样，待粘度达加氏管5s左右（约需2~3h），冷却至60℃，加入丁醇使与残存的NCO反应，以免成品日后粘度上升。趁热过滤，冷却后加入催干剂（如丁酮肟或丁醛肟）即可装罐。此漆干燥迅速，可供地板清漆等用途。漆的不挥发分约为50%，其中含亚麻油65.6%，含甲苯二 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑：admin) |