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    聚氨酯耐黃變樹脂原料的選擇及問題解決

    2013/4/13 19:44:34      點擊:

    隨著生活水平和環保意識的日漸提高,人們對皮革的需求一直處于穩定增長態勢,而且對皮革的材質感官等指標有了更高的要求,特別是對淺色系材質耐黃變耐紫外線性能的要求。


    作為脂環族異氰酸酯的IPDI,因為擁有出色的耐黃變性能,深受廣大聚氨酯漿料、處理劑廠家的喜愛。但作為脂環族異氰酸酯,IPDI有很多獨特的特性,不含苯環為其帶來優異耐候性的同時,也減緩了它的反應活性,同時因為空間位阻效應兩個NCO基團的活性上,存在較大差異,為生產中帶來很多不變。


    本文將系統的闡述耐黃變聚氨酯漿料原料選擇中遇到的問題,同時對2012年1月1號起歐盟最新環保標準的實施為聚氨酯漿料生產引入的問題做出一定的解決辦法。


    一、多元醇的選擇


    在耐黃變漿料生產上,聚酯多元醇綜合性能上優于聚醚多元醇,因為聚醚缺少聚酯多元醇所有的剛性與機械強度,同時在添加相同分量色粉時,聚酯多元醇多生產出來的樹脂,擁有更出色的色澤度。


    聚酯多元醇的選擇,因為考慮多苯環的黃變性,對苯體系的聚酯多元醇應盡量不去考慮,脂肪族二元酸體系是最佳選擇。


    二、擴鏈劑的選擇


    因為IPDI的反應活性比起MDI、TDI相應的要差的很多,因此在擴鏈劑的選擇上,要有一部分為胺類擴鏈劑(如果IPDA),全部為胺類擴鏈劑也會影響產品的成本,同時也會對展色性有相應的影響。


    三、催化劑的選擇


    由于2012年起歐盟對有機金屬類催化劑檢測異乎尋常的嚴格(歐盟2009/425/EC決定),有機錫化合物(organostannic compounds)的使用被進一步限制。常見的丁基錫、辛基錫、苯基錫類催化劑已完全被排除在聚氨酯漿料的生產之外。鑒于IPDI活性較差,在無催化劑情況下縱使反應溫度提升到100℃以上也很難完全反應,因此選擇一款合適的環保催化劑成了必然選擇。


    市場上環保催化劑眾多,質量參差不齊,符合歐盟環保要求的反應活性、相容性不夠;反應活性達標的,又很難通過嚴格的歐盟檢測。新典化學材料(上海)有限公司牌號為CT E229 Catalyst的環保催化劑,在環保指標和反應活性相容性等方面,均有不錯的性能。ROSH六項檢測和丁基錫辛基錫等九項有機錫的檢測中均能達到歐盟標準(SGS報告編號:No.SHAEC1116412302)。在反應活性上筆者做過對比測試,在同一溫度下,兩釜漿料升到相同粘度,CT E229 Catalyst的添加量與常用丁基錫化合物并無明顯差異,而產品相容性穩定性方面也與常用金屬催化劑無太大差異。


    四、異氰酸酯的選擇


    因為苯環先天的黃變形缺點,TDI、MDI等異氰酸酯不適合做耐黃變產品,特別是在耐黃變等級要求較高的產品中,這二者幾乎不能出現,IPDI還是最常使用異氰酸酯。不過由于IPDI市場近年來供應緊張,許多人在尋求優異的替代品,有這方面信息需求的朋友可以和筆者聯系(Alan.newtop@gmail.com)。


    五、溶劑的選擇


    耐黃變漿料的配方設計,一般模量在50左右,屬于中等模量樹脂,這部分聚氨酯漿料模量不高,因此考慮到強極性溶劑DMF對皮革表層的腐蝕作用,一般DMF的用量會酌情減少,應控制在65%-70%左右。


    六、助劑的選擇


    IPDI是脂環族異氰酸酯。脂環族異氰酸酯的戶外耐候性介于芳香族和脂肪族異氰酸酯之間,而更接近于脂肪族二異氰酸酯。


    為了達到最佳的耐黃變效果,通常在使用IPDI為異氰酸酯的漿料中,加入適當的助劑防止產品的黃變。


    這部分助劑,一般是紫外線吸收劑和抗氧化劑,復合使用效果能達到最佳。




    以上便是耐黃變合成革樹脂原料選擇中遇到的問題,合適的材料是優質樹脂合成的必要條件,隨著環保要求的增高以及人們對產品特性要求的提高,耐黃變樹脂原材料的選擇也終將會日趨豐富起來。

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