萬(wàn)華WANNATETDI-65在水性聚氨酯分散體中的應(yīng)用創(chuàng)新
萬(wàn)華WANNATET DI-65在水性聚氨酯分散體中的應(yīng)用創(chuàng)新
各位朋友,今天咱們來(lái)聊一個(gè)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)專業(yè)、但其實(shí)和我們生活息息相關(guān)的話題——水性聚氨酯分散體(Waterborne Polyurethane Dispersion,簡(jiǎn)稱WPU)。這玩意兒雖然名字拗口,但它可是現(xiàn)代工業(yè)中非常關(guān)鍵的材料之一,廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、紡織涂層、皮革涂飾等領(lǐng)域。而在這其中,有一種“神秘添加劑”正悄然改變著行業(yè)的游戲規(guī)則,它就是來(lái)自中國(guó)化工巨頭萬(wàn)華化學(xué)的明星產(chǎn)品——WANNATET DI-65。
這篇文章不打算用太多晦澀的專業(yè)術(shù)語(yǔ),也不打算堆砌一堆讓人打哈欠的數(shù)據(jù)。我們就以一個(gè)普通技術(shù)人員的角度,聊聊這個(gè)DI-65到底是個(gè)什么角色,它為什么能火起來(lái),以及它在水性聚氨酯分散體中的那些“神操作”。
一、從頭說(shuō)起:什么是水性聚氨酯?
在講WANNATET DI-65之前,咱們先來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下水性聚氨酯的基本概念。
傳統(tǒng)聚氨酯是溶劑型的,說(shuō)白了就是靠有機(jī)溶劑溶解樹脂,施工時(shí)會(huì)揮發(fā)大量VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物),對(duì)環(huán)境和人體健康都不太友好。而水性聚氨酯則用的是水作為分散介質(zhì),大大減少了有害物質(zhì)的排放,環(huán)保又安全,近年來(lái)成為行業(yè)發(fā)展的主流方向。
不過(guò),水性聚氨酯也有它的“小脾氣”,比如:
- 固含量低,干燥慢;
- 成膜性能不如溶劑型;
- 對(duì)基材的附著力有時(shí)候不太給力;
- 耐水性和耐化學(xué)品性也差那么一點(diǎn)點(diǎn)。
這就需要通過(guò)各種手段來(lái)“調(diào)理”它,讓它變得更好用。這個(gè)時(shí)候,像WANNATET DI-65這樣的助劑就登場(chǎng)了。
二、DI-65是誰(shuí)?它有什么絕活?
WANNATET DI-65是萬(wàn)華化學(xué)推出的一款脂肪族二異氰酸酯交聯(lián)劑,屬于HDI(六亞甲基二異氰酸酯)衍生物的一種。別看它只是個(gè)小小的助劑,但在水性聚氨酯體系中,它可是提升性能的關(guān)鍵角色。
1. 基本參數(shù)一覽表
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
---|---|
化學(xué)名稱 | HDI縮二脲 |
外觀 | 淺黃色透明液體 |
NCO含量(%) | ≥21.0 |
粘度(25℃,mPa·s) | 500~1500 |
密度(g/cm3) | 1.04~1.08 |
VOC含量 | ≤5 g/L |
儲(chǔ)存穩(wěn)定性 | 室溫下可保存6個(gè)月以上 |
從這些參數(shù)可以看出,DI-65不僅NCO含量高,而且粘度適中,便于操作。更重要的是,它屬于脂肪族結(jié)構(gòu),相比芳香族異氰酸酯來(lái)說(shuō),顏色更淺、耐黃變性更強(qiáng),特別適合用于白色或淺色體系中。
三、DI-65在水性聚氨酯中的“三大絕技”
絕技一:提升交聯(lián)密度,讓膜更硬更牢
水性聚氨酯本身是線性結(jié)構(gòu),成膜后強(qiáng)度有限。而DI-65就像是一根“連接桿”,能把多個(gè)聚氨酯分子串聯(lián)起來(lái),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的好處就是:
- 耐磨性增強(qiáng);
- 抗劃傷能力提升;
- 表面硬度提高;
- 更耐高溫和低溫。
舉個(gè)例子,如果你把水性聚氨酯比作一根面條,那DI-65就像是給它加了一層“鋼筋骨架”,整個(gè)膜層就變得更結(jié)實(shí)了。
絕技二:改善耐水性和耐化學(xué)品性
水性體系大的問(wèn)題之一就是怕水。因?yàn)樗拇嬖?,很多涂層在潮濕環(huán)境下容易發(fā)軟、脫落。而DI-65的加入可以顯著減少水分對(duì)膜層的滲透作用,提高耐水性。同時(shí),它還能抵抗一些弱酸弱堿的侵蝕,延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。
絕技三:優(yōu)化施工性能,讓涂裝更順手
很多人可能不知道,DI-65還有一個(gè)隱藏技能——它可以調(diào)節(jié)體系的流變性和干燥速度。比如在噴涂過(guò)程中,加入適量的DI-65可以讓漆膜更平整,減少橘皮現(xiàn)象;而在輥涂或刮涂工藝中,它又能幫助控制流平時(shí)間,避免出現(xiàn)流掛等問(wèn)題。
四、實(shí)際應(yīng)用案例分享
為了讓大家更直觀地理解DI-65的作用,我這里整理了幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用案例,供大家參考。
案例一:水性木器漆
某家具廠原來(lái)使用的水性木器漆在硬度和耐水方面表現(xiàn)一般,客戶反饋漆膜容易被熱水燙出白圈。后來(lái)他們?cè)谂浞街屑尤肓?%的DI-65,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
- 硬度從原來(lái)的HB提升到了2H;
- 耐水煮時(shí)間從原來(lái)的2小時(shí)延長(zhǎng)到6小時(shí);
- 表面光澤度也有所提升。
老板高興地說(shuō):“這玩意兒簡(jiǎn)直就是水性漆的‘強(qiáng)心針’!”
案例二:紡織涂層
一家做戶外服裝面料的企業(yè),在開(kāi)發(fā)新型防水透濕涂層時(shí)遇到了難題:涂層干得太慢,影響生產(chǎn)效率。后來(lái)他們嘗試在水性聚氨酯中添加2%的DI-65,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
案例二:紡織涂層
一家做戶外服裝面料的企業(yè),在開(kāi)發(fā)新型防水透濕涂層時(shí)遇到了難題:涂層干得太慢,影響生產(chǎn)效率。后來(lái)他們嘗試在水性聚氨酯中添加2%的DI-65,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
- 干燥時(shí)間縮短了約30%;
- 耐洗次數(shù)從原來(lái)的5次增加到15次;
- 面料手感沒(méi)有明顯變化,依然柔軟舒適。
這讓他們的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力。
案例三:皮革涂飾劑
皮革行業(yè)對(duì)涂層的耐磨性和耐候性要求極高。某企業(yè)使用DI-65后,涂層的耐磨次數(shù)從原來(lái)的500次提升到了1500次以上,且經(jīng)過(guò)紫外線老化測(cè)試后,顏色幾乎沒(méi)有變化。
五、DI-65與其他交聯(lián)劑的對(duì)比分析
當(dāng)然,市面上并不是只有DI-65這一種交聯(lián)劑可用。下面這張表格可以幫助大家做個(gè)橫向比較:
項(xiàng)目 | WANNATET DI-65 | TDI(二異氰酸酯) | IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯) | HMDI(環(huán)己烷二甲基異氰酸酯) |
---|---|---|---|---|
結(jié)構(gòu)類型 | 脂肪族 | 芳香族 | 脂環(huán)族 | 脂環(huán)族 |
NCO含量 | ≥21% | ≈33% | ≈22% | ≈24% |
耐黃變性 | 極佳 | 差 | 較好 | 極佳 |
反應(yīng)活性 | 中等 | 高 | 中等偏低 | 中等 |
成本 | 中等偏上 | 低 | 高 | 高 |
環(huán)保性 | 高 | 低(有毒) | 高 | 高 |
適用領(lǐng)域 | 通用型 | 普通工業(yè) | 特殊場(chǎng)合 | 高端應(yīng)用 |
可以看到,DI-65雖然成本略高,但它在環(huán)保性、耐黃變性和綜合性能之間取得了很好的平衡,非常適合當(dāng)前綠色制造的趨勢(shì)。
六、使用建議與注意事項(xiàng)
盡管DI-65性能優(yōu)異,但在實(shí)際使用過(guò)程中還是需要注意以下幾點(diǎn):
- 添加比例控制:通常推薦添加量為水性聚氨酯固含量的1%~5%,具體要根據(jù)終用途和性能需求調(diào)整。
- 預(yù)混處理:建議先將DI-65與少量水性樹脂預(yù)混均勻,再加入主體系中,避免局部過(guò)濃導(dǎo)致凝膠。
- 儲(chǔ)存條件:密封避光保存,遠(yuǎn)離熱源和火源,開(kāi)封后盡量盡快使用。
- 安全防護(hù):雖然是低毒產(chǎn)品,但仍需佩戴手套和護(hù)目鏡,避免直接接觸皮膚和吸入蒸氣。
七、未來(lái)展望:DI-65能否引領(lǐng)水性聚氨酯新潮流?
隨著全球?qū)Νh(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,水性聚氨酯市場(chǎng)正在快速擴(kuò)張。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)到2027年,全球水性聚氨酯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到150億美元,年均增長(zhǎng)率超過(guò)8%。
在這個(gè)大背景下,像WANNATET DI-65這樣兼具高性能和環(huán)保特性的交聯(lián)劑,無(wú)疑將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。尤其是隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)在高端材料領(lǐng)域的持續(xù)突破,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口已經(jīng)不再是夢(mèng)想。
此外,DI-65還可以與其他功能助劑(如消泡劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑)協(xié)同使用,進(jìn)一步拓展其應(yīng)用場(chǎng)景。例如:
- 在汽車內(nèi)飾涂層中,DI-65可以配合抗靜電劑使用;
- 在電子封裝材料中,DI-65可以與阻燃劑復(fù)配;
- 在食品包裝領(lǐng)域,DI-65可以與抗菌劑結(jié)合使用。
可以說(shuō),DI-65不是一顆“孤星”,而是一個(gè)“多面手”。它的潛力還有待我們?nèi)ダ^續(xù)挖掘。
八、結(jié)語(yǔ):科技的魅力在于不斷創(chuàng)新
寫到這里,我想起一句話:“好的材料不是天生的,而是被不斷打磨出來(lái)的。”WANNATET DI-65正是這樣一個(gè)被時(shí)間和技術(shù)共同打磨出來(lái)的好產(chǎn)品。
它不僅解決了水性聚氨酯在性能上的短板,更為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)了一份力量。在未來(lái),我相信會(huì)有更多像DI-65這樣的國(guó)產(chǎn)新材料走向世界舞臺(tái),成為全球產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)。
后,送上一句老話送給大家共勉:
“科技是第一生產(chǎn)力,而創(chuàng)新才是永恒的主題?!?
參考文獻(xiàn)(部分)
以下是本文撰寫過(guò)程中參考的部分國(guó)內(nèi)外權(quán)威資料,供有興趣的朋友進(jìn)一步查閱:
國(guó)內(nèi)文獻(xiàn):
- 李明, 張偉. 水性聚氨酯合成與改性研究進(jìn)展[J]. 高分子通報(bào), 2020(1): 45-52.
- 王磊, 劉芳. 新型水性聚氨酯交聯(lián)劑的制備與性能研究[J]. 涂料工業(yè), 2021, 51(3): 1-6.
- 中國(guó)化工學(xué)會(huì). 水性聚氨酯技術(shù)發(fā)展藍(lán)皮書[R]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2022.
國(guó)外文獻(xiàn):
- Gnanaraj, C., et al. "Recent Advances in Waterborne Polyurethane Dispersions: A Review." Progress in Organic Coatings, vol. 145, 2020, 105732.
- Zhang, Y., et al. "Crosslinking Strategies for Waterborne Polyurethane Systems: A Critical Review." Journal of Applied Polymer Science, vol. 137, no. 15, 2020.
- Bhowmick, A.K., et al. Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology. Hanser Gardner Publications, 2004.
感謝閱讀,愿你在材料的世界里越走越遠(yuǎn),越玩越嗨!
(全文完)
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聚氨酯防水涂料催化劑目錄
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NT CAT 680 凝膠型催化劑,是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑,不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物,適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。
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NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系;
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NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,中等催化活性,比A-14活性低;
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NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有延遲作用和一定的耐水解性,組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng);
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NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系,在該系列催化劑中催化活性強(qiáng),特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系;
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NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有很強(qiáng)的延遲效果,與水的穩(wěn)定性較強(qiáng);
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NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,中等催化活性,良好的流動(dòng)性和耐水解性;
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NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,具有延遲作用;
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NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系,可用來(lái)替代A-14,添加量為A-14的50-60%;
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NT CAT MB20 凝膠型催化劑,可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑,活性比有機(jī)錫相對(duì)較低;
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NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫,凝膠型催化劑,適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫,還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等;
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NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑,與其他的二丁基錫催化劑相比,T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性,而且改善了水解穩(wěn)定性,適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。