MDI在水性聚氨酯中的運用
2021/6/20 9:46:29??????點擊：
就水性聚氨酯來說，分別使用MDI、TDI合成的聚氨酯，在力學(xué)性能上有著很大的差異。
一般來講，經(jīng)MDI合成的聚氨酯，其力學(xué)性能（拉伸強度、斷裂強度、機械強度等，包括耐熱性能、耐油性等性能）遠比使用TDI合成的聚氨酯高很多。但為什么目前水性聚氨酯合成中使用的異氰酸酯，大多數(shù)為TDI、IPDI等，極少使用MDI，即使有使用到MDI，也多數(shù)是和其他異氰酸酯（如TDI、IPDI等）共同使用，其根本原因是MDI反應(yīng)速率極高，在合成時極不好得到控制，容易產(chǎn)生合成無法順利進行等問題。我竊認為，只要調(diào)整思路，調(diào)整合成手段，那么在一定程度上可以解決這個現(xiàn)象的。
1）工藝上，建議與其他異氰酸酯合用。在本體預(yù)聚時，分批加入MDI進行反應(yīng)，尤其是嚴格控制NCO與OH比例，使NCO低于OH的比列，甚至最好將NCO：OH小于0.5：1以內(nèi)，同時控制好反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。最后再加入其它余下的異氰酸酯量。
一般來講，經(jīng)MDI合成的聚氨酯，其力學(xué)性能（拉伸強度、斷裂強度、機械強度等，包括耐熱性能、耐油性等性能）遠比使用TDI合成的聚氨酯高很多。但為什么目前水性聚氨酯合成中使用的異氰酸酯，大多數(shù)為TDI、IPDI等，極少使用MDI，即使有使用到MDI，也多數(shù)是和其他異氰酸酯（如TDI、IPDI等）共同使用，其根本原因是MDI反應(yīng)速率極高，在合成時極不好得到控制，容易產(chǎn)生合成無法順利進行等問題。我竊認為，只要調(diào)整思路，調(diào)整合成手段，那么在一定程度上可以解決這個現(xiàn)象的。
1）工藝上，建議與其他異氰酸酯合用。在本體預(yù)聚時，分批加入MDI進行反應(yīng)，尤其是嚴格控制NCO與OH比例，使NCO低于OH的比列，甚至最好將NCO：OH小于0.5：1以內(nèi)，同時控制好反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。最后再加入其它余下的異氰酸酯量。
2）選擇合適的多元醇。即選擇反應(yīng)速率小、合成粘度體系低的多元醇與MDI反應(yīng)；另外多元醇的分子量宜大不宜小，最好在3000-4000之間。這樣可靈活地減少異氰酸酯的用量，同時大分子量多元醇反應(yīng)速率比小分子量多元醇慢。關(guān)于本體預(yù)聚時聚氨酯的分子量，可以同過控制異氰酸酯指數(shù)，來滿足和實現(xiàn)聚氨酯的分子量，或者使用親水基團材料來解決因聚氨酯分子量大，后面不好分散乳化等問題。
3）選擇合適的MDI品種，如MDI-50。
4）選擇合適的異氰酸酯（反應(yīng)速率小的）與MDI合用。
5）可適當添加一些對合成有幫助的助劑，如延遲反應(yīng)速率的催化劑。
6）可在少量溶劑（如丙酮、丁酮、DMF等）的作用下，進行合成。
7）前期使用多次欠量法預(yù)聚。
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