环保家装涂料——低VOC聚氨酯生产及施工工艺的研究

摘要

本课题以环保家装涂料——低VOC聚氨酯涂料为研究方向，对市场现有的溶剂型聚氨酯双组份涂料中存在残留的游离二异氰酸酯(TDI)单体，以及所使用的溶剂和施工工艺进行了探讨，希望探索一条降低聚氨酯双组分涂料中游离二异氰酸酯(TDI)单体以及溶剂中有毒物质含量的方法，用低VOC涂料替代现有产品，希望更有利于环境保护和职业病的防治，提升传统产业，开拓新的市场。本研究符合国家绿色环保发展政策。 本课题在研究中分别就现有的生产工艺进行了探讨，通过对聚氨脂在生产和使用过程中大量的存在游离二异氰酸酯(TDI)单体、甲苯和二甲苯等有毒物质的现象进行了分析，在大量试验的基础上优选出了甲苯二异氰酸酯(TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)的合理配比，同时对反应温度、保温时间等因素进行了比较，确定了主料以1：3.5摩尔比的配方以及在60℃反应2小时、保温3小时的工艺方案，再采用连续萃取法，选用了＃120汽油和苯以8：2的混合液作为萃取液，将游离(TDI)单体萃取，通过这些工艺措施的处理，将本研究中的低VOC聚氨酯涂料中游离二异氰酸酯(TDI)单体的含量降低到了0.6％～0.66％，完全符合国家的有关规定。在合理的采用新的生产工艺和配方的同时，也相应的改变了稀释剂的结构，利用醋酸丁酯、环已酮和环己烷的混合溶剂作为羟基聚酯的稀溶剂，取代原来的甲苯、二甲苯，因此将聚氨酯涂料的VOC降到了最低限度，达到了环保的目的。同时，在本研究中采用了石腊氧化副产品——C5-C9低炭酸来制造带侧链的醇酸树脂作为VOC聚氨酯涂料的乙组分，不仅比在合成过程中使用油类的乙组分的性能要好，而且生产成本相对较低，使产品更具有市场竞争力。此外，还针对低VOC聚氨酯涂料在生产与施工中容易出现：凝胶、沉淀、变色、结皮等缺陷，通过合理选择流平剂、催干剂等方案加以解决，并提出了指导性施工工艺，使得低VOC聚氨酯涂料在实际之中得以应用。 通过本课题的研究，总结出了一套生产低VOC聚氨酯涂料的新工艺，成功降低了聚氨酯涂料中的游离二异氰酸酯(TDI)单体、甲苯和二甲苯等有毒物质，不仅降低了生产成本，而且使得聚氨酯涂料的生产工艺更加合理。此套工艺和方案，通过在工厂的中试，也取得了良好的效果。

目录

文摘

英文文摘

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1绪言

2.低VOC聚氨酯涂料的合成

3.施工部分

4.结论

5.参考文献

附录

7.攻读学位期间的主要学术成果

8.致谢