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松香酯樹脂改性多異氰酸酯預聚物是松香在PU涂料中應用的一個途徑(文章來源環球聚氨酯網)。探討了原理、原料選擇、配方設計、制造工藝、產品指標與應用性能。以此途徑可以獲得用于2KPU涂料固化劑與MCPU涂料的低游離TDI預聚物。

關鍵詞：松香酯樹脂;多異氰酸酯;預聚物;游離TDI

1 引言

松香可在聚氨酯(PU)涂料中應用已人所共知。其在多異氰酸酯預聚物中的應用，如以松香改性醇酸樹脂作為預聚物的羥基母體用以制備S685PU漆的固化劑，以松香改性聚氨酯油(聚氨酯醇酸)樹脂作為單組分氣干型PU涂料都是人們所熟知的。至于松香酯樹脂直接作為—NCO/—OH型2KPU漆的羥基組分的成分也是常見的。本文要討論的是以松香酯樹脂來改性多異氰酸酯預聚物(下文中簡記為“預聚物”)，用做—NCO/—OH型2KPU涂料固化劑或者單組分濕固化聚氨酯(MCPU)涂料，以求降低成本，提高刷涂性、流平性，同時控制預聚物產品中的游離TDI(下文中簡記為“f-TDI”)的含量。松香樹脂指的是以松香為主要原料經化學加工而得到的樹脂，如松香皂、松香酯及改性松香酯等。本研究中應用的是松香酯，其常用的品種見表1[1，2]。至于松香皂，由于金屬離子的催化作用，易使—NCO/—OH反應失控，沒有采用。在松香酯的制備中多元醇都是過量的(如過量5%)，但松香也難于完全酯化，樹脂產品還有一定的酸值，再考慮到在高溫酯化反應過程中部分松香分解脫羧，被強力排風抽除而損失，因此可以判斷，多元醇的羥基絕不可能完全酯化，在松香酯分子上肯定還有殘留的羥基。試驗中應用的一批145季戊四醇松香酯樹脂，實測羥值為80mgKOH/g，由此，推算其平均羥基的摩爾質量數約為700，相當于每個季戊四醇分子中的4個羥基中的2.6個羥基為松香所酯化的情況，也就是說，平均而言，這個樹脂可以近似地被看成“1.4元醇”。所以，松香酯即便不能如同一般多元醇那樣，單獨被用做預聚物的多元醇母體，也可以作為羥基母體的一個成員，通過羥基與—NCO基的反應，使自身“錨固”在多元醇/TDI的預聚物的大分子上。這就是松香酯樹脂可以用于改性預聚物的依據。

2 原料選擇

2.1松香酯樹脂的選擇

對138、145、422、424這4種樹脂均進行了初步篩選試驗。考慮到138、422等甘油酯樹脂，其分子上殘留的羥基必定是位阻很大、活性很低的甘油仲羥基，而422、424是順酐改性樹脂，其中含有一部分三元酸酯，官能度大，結構比較復雜，對于預聚物合成工藝的安全性與產品的貯存穩定性較容易產生不良影響(試驗中已有所表現)，因此，著重選用結構相對簡單，殘留羥基為伯羥基的145季戊四醇松香酯樹脂進行了系統的試驗，得到了肯定的結果。

表1 常用松香酯及改性松香酯樹脂

注：各型號產品外觀均為淺棕色透明塊狀或造粒成豆粒狀。

2.2預聚物的多元醇母體

松香酯樹脂的成本相對較低，它們的引入可以使體系的極性下降，刷涂性與流平性提高，因此，松香酯改性預聚物的產品定位于適于刷涂的竹木器及一般房屋內裝修用的經濟型PU漆。這樣，在選擇預聚物多元醇母體時，就必須注意與下面的要求相適應[3，4]。

⑴選擇結構舒展的多元醇，以利于降低f-TDI;

⑵選擇以柔性結構為主的多元醇，以與剛性結構

的松香酯樹脂性能平衡;

⑶所選多元醇應具有適當的官能度與羥基摩爾質量數，以保證預聚物具有一定的—NCO含量及交聯密度;

⑷所選多元醇應當極性較低，以使預聚物有較好的刷涂施工性與流平性。

綜合以上考慮，選用了蓖麻油與相對分子質量較小的含有醚鍵的多元醇。

3793松香酯改性預聚物的配方設計、制造工藝與產品技術指標

　　以上是《松香酯樹脂改性低游離TDI多異氰酸酯預聚物》的詳細內容。