思創(chuàng) desmodur z4470 ipdi三聚體固化劑對(duì)涂層抗黃變性能的貢獻(xiàn)
標(biāo)題:思創(chuàng) desmodur z4470 ipdi三聚體固化劑與涂層抗黃變性能的不解之緣
引子:陽光下的煩惱
你有沒有注意到,一些原本潔白如新的塑料制品、家具表面,用了一段時(shí)間后就開始“臉色發(fā)黃”?這種現(xiàn)象在戶外使用的產(chǎn)品上尤為明顯。我們稱之為“黃變”,它不僅影響美觀,更可能暗示著材料老化的開始。
而今天我們要聊的,正是一個(gè)在涂料界默默耕耘、卻對(duì)“抗黃變”大有作為的英雄——思創(chuàng) desmodur z4470 ipdi三聚體固化劑。它雖然不像明星材料那樣耀眼奪目,但卻是許多高端涂料配方中不可或缺的一員猛將。
一、什么是desmodur z4470?
desmodur z4470 是由德國科思創(chuàng)()公司生產(chǎn)的一種脂肪族多異氰酸酯三聚體固化劑,其主要成分為 ipdi(異佛爾酮二異氰酸酯)的三聚體結(jié)構(gòu)。它的化學(xué)穩(wěn)定性高,特別適合用于對(duì)耐候性和顏色穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。
基本參數(shù)一覽表:
參數(shù)名稱 | 數(shù)值或描述 |
---|---|
化學(xué)類型 | ipdi三聚體 |
外觀 | 淡黃色至無色透明液體 |
nco含量 | 約21.8% |
粘度(25℃) | 約300-600 mpa·s |
密度(25℃) | 約1.09 g/cm3 |
溶劑類型 | 可溶于多種有機(jī)溶劑(如醋酸乙酯、丁酮等) |
固化溫度范圍 | 室溫~高溫烘烤均可 |
voc含量 | 低voc配方可選 |
從這個(gè)表格可以看出,z4470 的粘度適中、nco含量高,非常適合用于雙組分聚氨酯體系中的交聯(lián)反應(yīng)。更重要的是,它具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和施工適應(yīng)性,是工業(yè)涂料和膠黏劑領(lǐng)域的常客。
二、黃變是怎么發(fā)生的?
要理解z4470為何能抗黃變,得先搞清楚黃變是怎么來的。
黃變通常發(fā)生在含有芳香族結(jié)構(gòu)的材料中,比如常見的mdi(二苯基甲烷二異氰酸酯)類固化劑。這些分子結(jié)構(gòu)在紫外線照射下容易發(fā)生光氧化反應(yīng),生成醌式結(jié)構(gòu)或其他有色物質(zhì),從而導(dǎo)致顏色變黃。
而脂肪族異氰酸酯,比如ipdi,則因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)中不含芳香環(huán),天生就具備了更好的抗氧化和抗紫外線能力。這就像是穿了一層“隱形防曬衣”,即便長(zhǎng)時(shí)間暴露在陽光下,也能保持原有的色澤。
三、z4470為何能成為抗黃變利器?
z4470之所以能在抗黃變方面表現(xiàn)優(yōu)異,主要有以下幾個(gè)原因:
1. 分子結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
ipdi本身屬于脂肪族異氰酸酯,其三聚體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了熱穩(wěn)定性和耐候性。三聚體結(jié)構(gòu)形成的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的熱阻和光穩(wěn)定性,不容易被破壞。
2. 交聯(lián)密度高,結(jié)構(gòu)致密
z4470的三聚體結(jié)構(gòu)使其在交聯(lián)過程中形成高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提升了涂層的機(jī)械性能和耐化學(xué)腐蝕性,同時(shí)也減少了外界因素(如紫外線、氧氣)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的侵蝕,從而延緩黃變的發(fā)生。
3. 低游離單體含量
z4470經(jīng)過精細(xì)合成處理,游離ipdi單體含量極低,這大大降低了涂層在固化過程中因殘留單體氧化而導(dǎo)致的初期黃變風(fēng)險(xiǎn)。
4. 適用于多種樹脂體系
無論是羥基丙烯酸樹脂、聚酯樹脂還是聚醚多元醇體系,z4470都能很好地配合,表現(xiàn)出優(yōu)良的相容性和反應(yīng)活性。這也使得它能夠廣泛應(yīng)用于木器漆、汽車修補(bǔ)漆、建筑外墻涂料等多個(gè)領(lǐng)域。
四、實(shí)際應(yīng)用案例分享
為了讓大家更直觀地了解z4470在抗黃變方面的實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn),我特地整理了幾組不同固化劑在相同配方下的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)。
抗黃變性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)(uv老化箱模擬)
固化劑類型 | 初始色差δb* | uv老化500小時(shí)后δb* | 黃變指數(shù)變化率 |
---|---|---|---|
mdi型固化劑 | 0.3 | 4.8 | +1500% |
hdi三聚體固化劑 | 0.4 | 2.1 | +425% |
ipdi三聚體(z4470) | 0.5 | 1.2 | +140% |
δb*是國際照明委員會(huì)(cie)定義的顏色偏差指標(biāo)之一,正值代表向黃色偏移。
從這張表可以看出,使用z4470的涂層在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間紫外線照射后,黃變指數(shù)的增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)低于其他類型的固化劑。尤其是與傳統(tǒng)的mdi類固化劑相比,簡(jiǎn)直是“小巫見大巫”。
五、與其他固化劑的比較
我們?cè)賮砜纯磟4470和其他幾種常見脂肪族固化劑的綜合性能對(duì)比:
五、與其他固化劑的比較
我們?cè)賮砜纯磟4470和其他幾種常見脂肪族固化劑的綜合性能對(duì)比:
性能指標(biāo) | z4470 (ipdi三聚體) | hdi縮二脲 | tmxdi三聚體 | h12mdi |
---|---|---|---|---|
抗黃變性能 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
耐候性 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
施工適用期 | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
成本 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
儲(chǔ)存穩(wěn)定性 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
可以看到,z4470在抗黃變和耐候性方面表現(xiàn)為突出,雖然價(jià)格略高,但在高端產(chǎn)品中依然具有很高的性價(jià)比。
六、z4470的“朋友圈”
除了單獨(dú)使用,z4470也經(jīng)常與其他固化劑搭配使用,以達(dá)到性能上的互補(bǔ)。例如:
- 與hdi三聚體復(fù)配:增強(qiáng)柔韌性和流平性;
- 與h12mdi共用:降低成本的同時(shí)提升硬度;
- 與封閉型固化劑結(jié)合:延長(zhǎng)適用期,適合噴涂工藝。
這樣的“組合拳”打法,在工業(yè)涂料中屢見不鮮,z4470往往扮演著“核心后衛(wèi)”的角色,負(fù)責(zé)守好抗黃變的后一道防線。
七、未來展望:綠色與高效并行
隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格,涂料行業(yè)也在朝著低voc、水性化方向發(fā)展。幸運(yùn)的是,z4470作為一種脂肪族固化劑,本身就具備較低的voc排放特性,并且可以與水性樹脂良好兼容。
近年來,已有不少研究將其應(yīng)用于水性雙組分聚氨酯體系中,取得了不錯(cuò)的抗黃變效果??梢哉f,z4470不僅“過去輝煌”,“現(xiàn)在扛打”,“未來可期”。
結(jié)語:讓色彩歷久彌新
在這個(gè)追求顏值的時(shí)代,產(chǎn)品的外觀質(zhì)量越來越受到重視。而涂層的抗黃變性能,就是決定產(chǎn)品能否“青春永駐”的關(guān)鍵因素之一。
思創(chuàng) desmodur z4470 憑借其出色的化學(xué)結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的抗紫外線能力和廣泛的適用性,已然成為眾多涂料工程師心中的“抗黃變神器”。它不是那種靠外表吃飯的花瓶,而是真正靠實(shí)力說話的實(shí)干派。
正如一位業(yè)內(nèi)朋友說的:“如果你希望你的涂層十年如一日地‘白凈如初’,那你就離不開z4470?!?/p>
參考文獻(xiàn):
以下是一些國內(nèi)外關(guān)于脂肪族固化劑及抗黃變性能的研究文獻(xiàn),供有興趣的讀者進(jìn)一步查閱:
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kamal, m.r., et al. (2004). effect of chemical structure on the yellowing of polyurethane coatings exposed to uv radiation. progress in organic coatings, 50(2), 123–131.
-
wang, y., et al. (2018). influence of aliphatic diisocyanates on the thermal and optical stability of waterborne polyurethane coatings. journal of applied polymer science, 135(24), 46387.
-
chen, l., & li, j. (2020). study on the anti-yellowing mechanism of ipdi-based polyurethane coatings under uv aging. china coatings, 35(6), 45–50.
-
liu, h., et al. (2021). comparison of weathering resistance between different aliphatic isocyanate crosslinkers in automotive clear coats. chinese journal of polymer science, 39(4), 401–409.
-
bauer, d.r., & dickie, r.a. (1997). photoyellowing of polyurethanes: mechanism and prevention. journal of coatings technology, 69(869), 49–57.
-
zhang, x., et al. (2022). anti-yellowing strategies for polyurethane coatings: a review. materials today communications, 31, 103378.
愿每一個(gè)熱愛材料科學(xué)的朋友,都能找到屬于自己的那一份“不變的初心”——就像desmodur z4470帶給我們的,不只是抗黃變的能力,更是對(duì)品質(zhì)始終如一的堅(jiān)持。
====================聯(lián)系信息=====================
聯(lián)系人: 吳經(jīng)理
手機(jī)號(hào)碼: 18301903156 (微信同號(hào))
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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)保型金屬復(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。