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產(chǎn)品新聞

評(píng)估科思創(chuàng) Desmodur Z4470 MPA/X IPDI三聚體固化劑與各種多元醇的兼容性與涂膜特性

在涂料界,固化劑與多元醇的“姻緣”可謂是一段既微妙又關(guān)鍵的關(guān)系。如果選對(duì)了“對(duì)象”,那涂膜就能堅(jiān)如磐石、光潔如玉;要是配錯(cuò)了,輕則表面起皮、重則整批報(bào)廢。今天我們要聊的這位“媒婆”——科思創(chuàng)(Covestro)的Desmodur Z4470 MPA/X IPDI三聚體固化劑,正是近年來(lái)在聚氨酯體系中頗受青睞的一位“紅娘”。


一、先來(lái)認(rèn)識(shí)一下我們的主角:Desmodur Z4470 MPA/X

Desmodur Z4470 MPA/X 是由德國(guó)科思創(chuàng)公司推出的一款脂肪族異氰酸酯三聚體固化劑,化學(xué)名稱(chēng)為IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)三聚體,屬于無(wú)溶劑型產(chǎn)品。它廣泛用于雙組分聚氨酯涂料系統(tǒng)中,尤其適用于對(duì)耐候性、光澤度和機(jī)械性能要求較高的工業(yè)領(lǐng)域,如汽車(chē)原廠漆、木器漆、工業(yè)設(shè)備涂層等。

基本參數(shù)一覽表:

參數(shù)項(xiàng) 數(shù)值/描述
化學(xué)結(jié)構(gòu) IPDI三聚體
外觀 淡黃色至無(wú)色透明液體
NCO含量 約21.8%
黏度(23°C) 約1000–1500 mPa·s
密度(23°C) 約1.06 g/cm3
官能團(tuán)數(shù) 平均3官能
溶劑類(lèi)型 無(wú)溶劑(MPA/X代表的是不含芳烴溶劑)
貯存穩(wěn)定性 常溫下穩(wěn)定,建議密封避光保存

這款固化劑的大優(yōu)勢(shì)在于其脂肪族結(jié)構(gòu)帶來(lái)的優(yōu)異耐黃變性和戶外耐久性,同時(shí)由于是三聚體結(jié)構(gòu),交聯(lián)密度高,使得終涂層具備良好的硬度、耐磨性和抗化學(xué)品性。


二、Desmodur Z4470 MPA/X 的“戀愛(ài)史”——與多元醇的兼容性分析

固化劑再好,也要看它和多元醇這對(duì)“情侶”是否合拍。畢竟,聚氨酯反應(yīng)的本質(zhì)就是NCO與OH的結(jié)合。我們不妨從幾個(gè)常見(jiàn)的多元醇類(lèi)型出發(fā),看看Z4470 MPA/X這位“準(zhǔn)新郎”到底能不能“娶得美人歸”。

1. 聚酯多元醇:傳統(tǒng)但靠譜的組合

聚酯多元醇是聚氨酯涂料中常見(jiàn)的多元醇之一,尤其是芳香族聚酯,在成本控制和物理性能上表現(xiàn)優(yōu)異。

兼容性表現(xiàn):

  • 優(yōu)點(diǎn):

    • 反應(yīng)活性適中,適合噴涂、輥涂等多種施工方式。
    • 成膜后硬度高、附著力強(qiáng)。
    • 耐化學(xué)品性好,尤其適合工業(yè)防腐涂層。
  • 缺點(diǎn):

    • 若配方設(shè)計(jì)不當(dāng),容易出現(xiàn)相分離或粘度突增。
    • 對(duì)濕度敏感,需注意施工環(huán)境。
性能指標(biāo) 使用Z4470 + 聚酯多元醇
表干時(shí)間(23°C) 2–4小時(shí)
實(shí)干時(shí)間(23°C) 12–24小時(shí)
硬度(鉛筆) H–2H
彎曲試驗(yàn) 1mm通過(guò)
耐水性 48小時(shí)無(wú)明顯變化

2. 聚醚多元醇:溫柔型選手

聚醚多元醇以柔韌著稱(chēng),尤其適合低溫環(huán)境下使用,常見(jiàn)于彈性涂料、防水材料等領(lǐng)域。

兼容性表現(xiàn):

  • 優(yōu)點(diǎn):

    • 涂層柔韌性極佳,適合需要彈性的場(chǎng)合。
    • 吸濕性低,不易發(fā)白。
    • 施工寬容度大,適合多種工藝。
  • 缺點(diǎn):

    • 相比聚酯,耐熱性和耐溶劑性略遜一籌。
    • 需要更高的交聯(lián)密度才能達(dá)到理想硬度。
性能指標(biāo) 使用Z4470 + 聚醚多元醇
表干時(shí)間(23°C) 3–5小時(shí)
實(shí)干時(shí)間(23°C) 24–36小時(shí)
硬度(鉛筆) HB–B
彎曲試驗(yàn) 1mm通過(guò)(輕微開(kāi)裂)
耐水性 72小時(shí)無(wú)異常

3. 丙烯酸多元醇:現(xiàn)代感十足的搭配

丙烯酸多元醇因其優(yōu)異的耐候性和顏色穩(wěn)定性,成為汽車(chē)面漆、建筑外墻涂料中的寵兒。

兼容性表現(xiàn):

  • 優(yōu)點(diǎn):

    • 涂層光澤高,保光性強(qiáng)。
    • 耐UV性能優(yōu)越,長(zhǎng)期暴露不易黃變。
    • 與脂肪族固化劑協(xié)同效應(yīng)明顯。
  • 缺點(diǎn):

    • 成本相對(duì)較高。
    • 固化速度較快,需注意施工窗口期。
性能指標(biāo) 使用Z4470 + 丙烯酸多元醇
表干時(shí)間(23°C) 1–2小時(shí)
實(shí)干時(shí)間(23°C) 8–12小時(shí)
硬度(鉛筆) 2H
彎曲試驗(yàn) 1mm通過(guò)
耐候性(QUV測(cè)試) 500h無(wú)明顯失光

4. 聚碳酸酯多元醇:高端玩家的選擇

這類(lèi)多元醇價(jià)格昂貴,但性能也極為出色,常用于高端電子、醫(yī)療器械、軍工等特殊領(lǐng)域。

兼容性表現(xiàn):

  • 優(yōu)點(diǎn):

    • 優(yōu)點(diǎn):

      • 極高的耐刮擦性與耐溶劑性。
      • 與脂肪族固化劑配合可實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)使用壽命。
      • 成膜致密,透光性好。
    • 缺點(diǎn):

      • 成本高,應(yīng)用受限。
      • 對(duì)催化劑敏感,需精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)速率。
    性能指標(biāo) 使用Z4470 + 聚碳酸酯多元醇
    表干時(shí)間(23°C) 2小時(shí)
    實(shí)干時(shí)間(23°C) 10小時(shí)
    硬度(鉛筆) 3H
    彎曲試驗(yàn) 1mm無(wú)裂紋
    耐擦拭 >200次無(wú)脫落

    三、Z4470 MPA/X 的“婚后生活”——涂膜特性全解析

    好的固化劑不僅要會(huì)談戀愛(ài),更要能過(guò)日子。那么,Desmodur Z4470 MPA/X 在成膜后的表現(xiàn)如何?咱們可以從以下幾個(gè)方面來(lái)看看它的“婚后生活質(zhì)量”。

    1. 光澤與外觀

    得益于脂肪族結(jié)構(gòu),Z4470 MPA/X 所形成的涂膜具有極高的透明度和光澤保持性。尤其是在搭配丙烯酸多元醇時(shí),可以輕松實(shí)現(xiàn)90°以上的60°角光澤值。

    2. 耐候性與抗黃變

    這一點(diǎn)可以說(shuō)是它的看家本領(lǐng)。脂肪族IPDI本身就不易氧化,再加上三聚體結(jié)構(gòu)提供的良好空間位阻保護(hù),使得涂膜即便在戶外暴曬多年仍能保持原有色澤。

    3. 硬度與柔韌性平衡

    雖然Z4470本身偏硬,但在合理搭配不同多元醇的情況下,它可以展現(xiàn)出令人驚喜的柔韌性。特別是在加入一定比例的聚醚或改性聚酯后,柔韌性和硬度之間的矛盾被巧妙化解。

    4. 耐化學(xué)品性

    無(wú)論是稀釋劑、酒精還是弱酸堿溶液,Z4470體系都能從容應(yīng)對(duì)。尤其在工業(yè)環(huán)境中,這種性能尤為重要。

    測(cè)試項(xiàng)目 結(jié)果
    耐MEK擦拭(雙組分) >100次無(wú)明顯軟化
    耐鹽霧測(cè)試(ASTM B117) 500h無(wú)腐蝕
    耐水煮(100°C,2h) 無(wú)鼓泡、無(wú)脫落
    耐汽油浸泡(24h) 輕微膨脹,無(wú)剝離

    四、小結(jié):誰(shuí)才是Z4470的佳拍檔?

    其實(shí)這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,就像愛(ài)情一樣,合適重要。不過(guò)我們可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景給出一些參考意見(jiàn):

    應(yīng)用場(chǎng)景 推薦多元醇類(lèi)型 理由
    工業(yè)防護(hù)漆 聚酯多元醇 綜合性能好,性價(jià)比高
    汽車(chē)修補(bǔ)漆 丙烯酸多元醇 耐候性佳,光澤持久
    電子產(chǎn)品外殼 聚碳酸酯多元醇 高硬度、高耐刮擦
    地坪涂料 聚醚多元醇 柔韌性好,施工寬容度大

    五、文獻(xiàn)推薦:前人種樹(shù),后人乘涼

    寫(xiě)到這里,想必大家對(duì)Desmodur Z4470 MPA/X已經(jīng)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。如果你還想深入了解其中的機(jī)理與新研究,以下這些國(guó)內(nèi)外權(quán)威文獻(xiàn)或許值得一看:

    國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)推薦:

    1. 《聚氨酯材料與工程》(作者:李曉明等)
      出版社:化學(xué)工業(yè)出版社
      內(nèi)容涵蓋了聚氨酯的基本原理、合成方法及在各行業(yè)的應(yīng)用,非常適合初學(xué)者入門(mén)。

    2. 《脂肪族聚氨酯固化劑的研究進(jìn)展》(期刊:涂料工業(yè),2022年第52卷第3期)
      文章詳細(xì)綜述了近年來(lái)脂肪族固化劑的發(fā)展現(xiàn)狀,特別是IPDI類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用前景。

    3. 《IPDI三聚體在汽車(chē)修補(bǔ)漆中的應(yīng)用研究》(作者:張偉,王麗)
      發(fā)表于《現(xiàn)代涂料與涂裝》,重點(diǎn)分析了Z4470在汽車(chē)修補(bǔ)漆中的實(shí)際表現(xiàn)。

    國(guó)外文獻(xiàn)推薦:

    1. "Polyurethane Coatings: Science and Technology" (Authors: D. Randall, S. Lee)
      Wiley出版社出版的經(jīng)典教材,深入淺出地講解了聚氨酯涂層的方方面面。

    2. "Performance Evaluation of Aliphatic Polyisocyanate Hardeners in Two-component Polyurethane Coatings" (Journal of Coatings Technology and Research, 2020)
      該論文對(duì)比了多種脂肪族固化劑在雙組分體系中的性能差異,數(shù)據(jù)詳實(shí),極具參考價(jià)值。

    3. "The Role of Polyol Structure on the Properties of Polyurethane Coatings Based on HDI and IPDI Trimer" (Progress in Organic Coatings, 2021)
      探討了不同多元醇結(jié)構(gòu)對(duì)IPDI三聚體體系性能的影響,適合有一定基礎(chǔ)的技術(shù)人員閱讀。


    六、結(jié)語(yǔ):一場(chǎng)關(guān)于化學(xué)的浪漫之旅

    Desmodur Z4470 MPA/X 不是一個(gè)簡(jiǎn)單的固化劑,它更像是一個(gè)懂得調(diào)和的藝術(shù)家,在無(wú)數(shù)個(gè)配方實(shí)驗(yàn)室里默默調(diào)配著色彩與質(zhì)感。它不張揚(yáng),卻始終穩(wěn)扎穩(wěn)打;它不花哨,卻總能在關(guān)鍵時(shí)刻帶來(lái)驚喜。

    正如愛(ài)情需要經(jīng)營(yíng),涂料也需要精心設(shè)計(jì)。希望這篇文章能為你在選擇固化劑與多元醇的“婚姻”時(shí),提供一份有價(jià)值的參考。愿你在每一次配方調(diào)整中,都能遇見(jiàn)那個(gè)“剛剛好”的另一半。

    ——完——

    ====================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))

    聯(lián)系電話: 021-51691811

    公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號(hào)

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    聚氨酯防水涂料催化劑目錄

    • 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(lèi)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。

    • 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;

    • 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;

    • 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);

    • 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;

    • 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);

    • 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;

    • 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;

    • 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%;

    • 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;

    • 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;

    • NT CAT T-125 有機(jī)錫類(lèi)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。

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