
聚氨酯脱水
在科技日新月异的今天,生活中的每一个角落都充满了科技的痕迹;在涂料行业,由异氰酸酯与多元醇反应生成的聚氨酯,目前已经被广泛应用于建筑、汽车、医疗,电子等领域。
然而,聚氨酯类产品在湿度较大的潮湿环境中非常容易和水进行反应,引起产品的性能缺陷,由于异氰酸酯与水的反应活性和与多元醇的反应活性相似,会导致:单组份涂料、胶粘剂存储期限缩短;双组分涂料可使用时间下降等问题。

图 1 异氰酸酯和水的反应方程式
美利肯涂料添加剂Borchers®快速脱水剂——Additive TI、Additive OF,可以专门针对聚氨酯体系,通过不同的反应机理,与体系中的水分快速反应,将水脱除,以达到产品高稳定性能。
脱水技术

聚氨酯体系中的水分也来源于多种途径,如溶剂、颜填料以及空气中潮湿的水分。在传统的脱水方法中,我们常见的有抽真空排出水分和加入分子筛吸附水分两种方式。
然而,这两种方法都存在一定的局限性,真空干燥法虽然可以去除水分,但能耗大、成本高,且可能对涂料的性能造成一定的影响;而分子筛虽然能有效吸附水分,但吸附量有限,且需要定期更换,操作繁琐。
相比之下,Additive TI、Additive OF则采用了更为先进的脱水技术,与涂料中的水分发生化学反应,将其转化为无害物质,从而消除水分对涂料性能的影响。
产品介绍
Additive TI/OF是专门针对聚氨酯体系通过不同的反应机理化学消除溶剂型体系中的水分,防止由于涂料中含水而产生的光泽度低、雾影和发泡等问题的低粘高透、高反应性、100%活性的化学产品。
Additive TI
Additive TI是一种单官能团、高反应活性的低粘度异氰酸酯,与水反应速度非常快,可以在短时间内完成脱水反应,从而有效地提高生产效率。

图 2 Additive TI物理特性
#Additive TI 脱水速率测试

图 3 Additive TI脱水速率测试
随着反应时间的增加,红外吸收峰强度逐渐降低,说明Additive Tl与水反应非常迅速几乎在几分钟以内就已经反应完成。
#Additive TI 防胀气测试

图 4 Additive TI热储测试,(50°C&98RH%)
高温高湿条件下储存一天后,装有空白样品的气体收集袋已经出现了明显的涨袋;而添加了Additive Tl的气体收集袋则无明显变化。
说明Additive Tl有效脱除了固化剂中的水分,使固化剂具有良好的储存稳定性。

图 5 Additive TI常温储存测试(23°C&50%RH)
四个月后,空白样品中的异氰酸酯已经胶化,同样情况下,添加了Additive Tl脱水后的异氰酸酯固化剂则无明显变化,具有良好的储存稳定性。
Additive OF
与Additive TI不同,Additive OF是一种原酸酯类化合物,与水反应温和过程中不会有气体释放。适用于大多数多元醇和异氰酸酯组分。

图 6 Additive OF物理特性
#Additive OF 防胀气测试

图 7 Additive OF高湿高温条件下测试(50°C&98RH%)
高温高湿条件下储存一天后,装有空白样品的气体收集袋已经出现了明显的涨袋;而使用Additive OF脱水后的气体收集袋则无明显变化。
说明Additive OF可以有效压制固化剂中的水分与异氰酸酯反应,明显改善固化剂的储存稳定性。

图 8 Additive OF常温储存测试(23°C)
四个月后,空白样品中的异氰酸酯已经胶化,同样情况下,添加了Additive OF的样品则无明显变化。
添加应用
应用特性
Additive TI 和 Additive OF对聚氨酯涂料起到稳定作用。可以用于单组分、双组份聚氨酯体系中,对溶剂、颜料、填料等的脱水环境,能做到快速长期脱水。
首先,在分散阶段,添加Additive TI进行快速脱水,以去除由溶剂、颜料和填料带来的水分。
其次,为了长效地保持体系的干燥状态,进一步添加Additive OF长效脱水剂,来确保聚氨酯色漆体系的稳定性,提高产品的质量和性能。
避免Additive TI 和 Additive OF直接接触,以防其失效。
添加建议
Additive OF 的用量为涂料总重量的 1-3%。确切用量应通过实验确定,并与具体的体系有关。
作为单组份湿气固化聚氨酯体系的稳定剂,Additive Tl 应在涂料灌装前加入,脱气完全后进行灌装;如果涂料的水分含量为0.05-0.30%,则以配方总重量 0.5-2.0%的比例加入 Additive TI ,否则会对颜色产生一定的影响。