【碩士】低VOC聚氨酯涂料生產及生產工藝研究

內容簡介

　　本課題以環(huán)保家裝涂料—低VOC聚氨酯涂料為研究方向，對市場現有的溶劑型聚氨酯雙組份涂料中存在殘留的游離二異氰酸酯(TDI)單體，以及所使用的溶劑和施工工藝進行了探討，希望探索一條降低聚氨酯雙組分涂料中游離二異氰酸酯(TDI)單體以及溶劑中有毒物質含量的方法，用低VOC涂料替代現有產品，希望更有利于環(huán)境保護和職業(yè)病的防治，提升傳統(tǒng)產業(yè)，開拓新的市場。本研究符合國家綠色環(huán)保發(fā)展政策。本課題在研究中分別就現有的生產工藝進行了探討，通過對聚氨脂在生產和使用過程中大量的存在游離二異氰酸酯(TDI)單體、甲苯和二甲苯等有毒物質的現象進行了分析，在大量試驗的基礎上優(yōu)選出了甲苯二異氰酸酯(TDD和三輕甲基丙烷(TMP)的合理配比，同時對反應溫度、保溫時間等因素進行了比較，確定了主料以1:3.5摩爾比的配方以及在60℃反應2小時、保溫3小時的工藝方案，再采用連續(xù)萃取法，選用了#120汽油和苯以8:2的混合液作為萃取液，將游離(TDI)單體萃取，通過這些工藝措施的處理，將本研究中的低VOC聚氨酯涂料中游離二異氰酸酯(TDI)單體的含量降低到了.06%~.066%，完全符合國家的有關規(guī)定。在合理的采用新的生產工藝和配方的同時，也相應的改變了稀釋劑的結構，利用醋酸丁酯、環(huán)已酮和環(huán)己烷的混合溶劑作為輕基聚酯的稀溶劑，取代原來的甲苯、二甲苯，因此將聚氨酯涂料的VOC降到了最低限度，達到了環(huán)保的。同時，在本研究中采用了石臘氧化副產品—C--SCg低炭酸來制造帶側鏈的醇酸樹脂作為VOC聚氨酯涂料的乙組分，不僅比在合成過程中使用油類的乙組分的性能要好，而且生產成本相對較低，使產品更具有市場競爭力。此外，還針對低VOC聚氨酯涂料在生產與施工中容易出現:凝膠、沉淀、變色、結皮等缺陷，通過合理選擇流平劑、催干劑等方案加以解決，并提出了指導性施工工藝，使得低voC聚氨酯涂料在實際之中得以應用。通過本課題的研究，總結出了一套生產低VOC聚氨酯涂料的新工藝，成功降低了聚氨醋涂料中的游離二異氰酸酯(TDI)單體、甲苯和二甲苯等有毒物質，不僅降低了生產成本，而且使得聚氨酯涂料的生產工藝更加合理。此套工藝和方案，通過在工廠的中試，也取得了良好的效果。　　　　2006年編制

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