परिचय: आइसोसाइनेट की एक बूंद + पॉलीयूरेथेन पेंट और #8221 की एक बूंद; रासायनिक विवाह और #8221;
द्वि-इकट्ठे पॉलीयूरेथेन पेंट्स की मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया एक आइसोसाइनेट एस्टर समूह (N=C=O) और एक हाइड्रॉक्सिल (OH) का संयोजन है जो एक कारबामेट कुंजी (NH-CO-O-) का उत्पादन करता है। इस प्रतिक्रिया की रासायनिक प्रकृति है - आइसोसाइनेट (एक प्रो-पावर सेंटर / थोरियम +) का थैलियम कार्बन जो हाइड्रॉक्सिल (एक प्रो-न्यूक्लियर सेंटर / थियो-); और हमले और #8221; प्रो-न्यूक्लिक परिवर्धन - HYP से नाइट्रोजन - अमीनोमेथिलेट कुंजी बनाने के लिए हुआ है। प्रतिक्रिया दर लगभग 10 - 2 ~ 10 - 4 एल / (एमओएल) (इसोसाइनेट और पॉलीओल की संरचना / उत्प्रेरक / घुलनशील पर निर्भर करता है) - एक मध्यम गति प्रतिक्रिया है - इस प्रकार डबल-इकट्ठे पु कोटिंग में निर्माण के लिए पॉट लाइफ (ऑपरेशनल अवधि) के कुछ घंटे होते हैं।。
पॉलीयुरेथेन फॉर्मूलेशन डिज़ाइन के लिए पहला कोर पैरामीटर NCO/OHMORBY है, जो आमतौर पर 1.05-1.15 (SLIGHTLY EXTREME NCO) पर सेट किया जाता है - निर्माण वातावरण में अतिरिक्त पानी प्रतिक्रिया (H2O+NCO → NH2+CO2 → और NCO) - जैसा कि & #8221; UGC & #8221; पूरक करने के लिए - कुछ NCO पानी की खपत के नुकसान की भरपाई के लिए। NCO/OH1.2 (NCO के बड़े ओवरडोज) अवशिष्ट निकासी-NCO - हवा नमी के साथ दीर्घकालिक प्रतिक्रिया → CO2 माइक्रोफोम (पेंट सुई छेद) और ZIRCONIUM (HARD) - और NCO से दूर जाना श्वसन संवेदनशीलता (पर्यावरण सुरक्षा जोखिम) है।。
I. आणविक संरचना और चार प्रमुख आइसोसाइनेट मोनोमर की प्रदर्शन स्थिति
ISOCYANATE रासायनिक संरचनात्मक विशेषताओं एनसीओ सामग्री (%) धैर्य प्रतिक्रियात्मक गतिविधि लागत सूचकांक कोर अनुप्रयोग HDI (METHYLDISOCYANATE) रैखिक संतृप्त हेक्साकार्बन श्रृंखला / BIPHENYL मुक्त अंगूठी 50 (सिंगल) / 21-23 (ट्रिपल) E (FAT/YELLOW-FREE) मध्यम 2-3 आउटडोर सहिष्णुता पेंट (मानक) TDI (METHYLBENZOCYANATE) मेथो बेंजीन रिंग 2, 4-AND 2, 6-ISOMER ऑब्जेक्ट्स का मिश्रण 48 (एकल) / 12-14 (कम्पोज्ड) गरीब (AROMATIC/YELLOW गंभीरता से) उच्च 1 (BASELINE) इंडोर / फ्लोर पेंट (कम कीमत) IPDI (ISOCHLORINE DIOCYANATE) CYCLOHEXANE+LIPIS 37 (सिंगल)/~15 (पूर्व संलयन) ई (लिपिड रिंग / प्रतिरोध) कम (बिट प्रतिरोध प्रभाव) 3-5 RESILIENT+RESISTIBLE CHEMICALS MDI (DIPHENYLMETHANE DIISOCYANATE) दो बेंजीन के छल्ले / मिथाइल पुल 33 (सिंगल)/15-25 (पूर्व संलयन) बुरा। बहुत अधिक। 0.8-1.5 उच्च प्रतिक्रिया गतिविधि / प्रसारद्वितीय। तीन polyols की प्रदर्शन तुलना
Polyol प्रकार हाइड्रोक्साइल (mgKOH / जी) Tg (°C) जल प्रतिरोध तेल प्रतिरोधी / विलायक लागत सूचकांक दृश्य लागू करें पॉलिएस्टर Polyols (PE) 50-300 30+80. मध्यम लाइन (हाइड्रोलिसिस के लिए प्रतिरोधी एस्टर कुंजी) उत्कृष्टता (ध्रुवीयता / तेल प्रतिरोध) 1.2-2.5 सजावटी / कार पेंट Polyether polyols (PTMG/PPG) 30-200 70+20 यू. गरीब (गैर ध्रुवीय/intolerant) 1-1.8 कम तापमान लचीला / मंजिल कोटिंग एक्रिलिक Polyol 50-150 0 ~ 80 अच्छा हाँ। 1.5 - 3.0 कार OEM पेंट / उच्च सहिष्णुताIII एनसीसी/OH मृत्युदंडता की अनुकूलित गणना
सूत्र गणना के उदाहरण: HDI triformity के 100 ग्राम के साथ एक सूत्रीकरण (21.5% NCO सामग्री) ऐक्रेलिक एसिड (OH 100 mgKOH / जी / संघनित 70%) के polyols के साथ मिश्रित। NCC/OH = 1.10 सेट करें। गणना के लिए ऐक्रेलिक पॉलीओल की गुणवत्ता की आवश्यकता है: NCO = 4200/21.5 = 195g/eq। Polyols = (195,561) x 100 / 1.10 = 31.6 ग्राम ( संघनित) की वास्तविक मात्रा 70% = 45.1 ग्राम (गीला वजन) द्वारा विभाजित है।。
NCO/OH अनुपात और कोटिंग प्रदर्शन के बीच प्रवृत्ति संबंध: (1) NCO/OH=1.0 — सैद्धांतिक रूप से पूरी तरह से प्रतिक्रियाशील — चौराहे मानक; (2)> 1.0 - NCO के ओवरडोज और हवा में पानी की प्रतिक्रिया (स्तंभ संरचना) Tgr (+3-8°C) थोड़ा अधिक रसायनों (+10-20%) के लिए प्रतिरोधी है और थोड़ा कम लचीला है; (3) संयोजन कोटिंग सतह और #8221 तक कम हो जाता है; श्लेष्म और #8221; अवशिष्ट polyols की चिपचिपाहट) - प्रतिरोधी रसायनों में एक महत्वपूर्ण कमी की अनुमति नहीं है।。
सामान्य
Q1: क्यों 2,4- और 2,6-ISOMERS की प्रतिक्रिया गतिविधि है? TDI 2,4-ISOMER (TOON. NCO) - बेंजीन के छल्ले पर METHAMPHETAMINE (-CH3) बिट के इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाने का प्रतिक्रियाशील प्रभाव है। TDI 2,6-ISOMER (NEIGHBOR NCO) - METHAMPHETAMINE NCO (NEIGHBOR) स्तर पर नहीं है - स्थानिक प्रतिरोध आगे NCO गतिविधि को सीमित करता है। TCI का अनुपात 80/20 (2,4-/2,6-) का मिश्रण है - समग्र प्रतिक्रिया गतिविधि शुद्ध 2,4 का लगभग 80-90% है - और TTI का नियंत्रण TAI ठोस द्रव्यमान को नियंत्रित करने की कुंजी है।。
Q2: क्यों IPDI प्रतिक्रिया धीमी है? IPDI के दो NCO समूह - एक सीधे cyclohexone रिंग (और NCO / अंतरिक्ष स्तर के प्रतिरोध / उच्च गतिविधि) से जुड़ा हुआ है और दूसरा मिथाइल (CH2-) के माध्यम से cyclohexane रिंग से जुड़ा हुआ है। दो NCO गतिविधि मतभेद > 5-10 बार परिणाम के परिणामस्वरूप INDI तैयार trimer/premote इकाई की असमान प्रतिक्रिया - एक अत्यधिक सक्रिय NCO जो पहले प्रतिक्रिया करता है एक कम सक्रिय NCO के बाद इससे पहले कि यह एक असमान संयुग्म संरचना के लिए प्रतिक्रिया करता है कोटिंग (प्रीवियस + पोस्ट-समायोजन) - यह IPDI प्रणाली के कोटिंग गुणों के क्रमिक विकास का रासायनिक मूल कारण है।。
Q3: क्यों पॉलिएस्टर और POLYETHER POLYOLS विनिमेय नहीं है? पॉलिएस्टर पॉलीओल कुंजी (CO-O-) / ध्रुवीयता - आइसोसाइनेट सॉलिडिफायर और ACRYLATE/EPOXY बेस पेंट्स के साथ अच्छी संगतता - लेकिन क्षारीय / गर्म पानी के वातावरण में एस्टर कुंजी का हाइड्रोलिसिस कोटिंग गिरावट में परिणाम। पॉलीथरोल कुंजी (C-O-C-) / गैर ध्रुवीयता - बहुत ही हाइड्रोलिटिक - लेकिन गैर ध्रुवीय कुंजी ध्रुवीय आधार रंग (EPOXY/PROPYLENE एसिड) के साथ संगत नहीं है - कमजोर है। पॉलिएस्टर और POLYETHERS के आदान-प्रदान का मतलब है कि कोटिंग्स पानी प्रतिरोधी हैं और अंतर-स्तरित स्वैप आसानी से बदला नहीं जा सकता है।。
Q4: उत्प्रेरक (संगठन/THYLENE) एनसीसी/OH प्रतिक्रिया की चयनात्मकता को कैसे प्रभावित करता है? ऑर्गेनोटिन (DBTDL/FEBRUARY) - CATALYSING NCO+OH →AMINOMETHYLATE - NCO + H2O + CO2 की उत्प्रेरक गतिविधि और चयनात्मक कोटिंग के लिए कम CO2 बुलबुले। THITAMINE (DABCO/TRIETHYLENE DIAMINE) - चयनात्मक (> 10 बार) NCO + H2O POLYPOLYMERIZATION CATALYZE करने के लिए - CO2 बुलबुले बनाने का एक उच्च जोखिम है - केवल POLYURETHANE फोम में (जिसे CO2 बुलबुले की आवश्यकता है) यह कोटिंग के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयुक्त नहीं है (जो CO2 माइक्रोफोम से बचने की जरूरत है)।。
Q5: क्यों EPOXY कोटिंग और #8221 से बेहतर POLYURETHANE कोटिंग है; नरम और #8221 (बेहतर लचीला)? पॉलीयुरेथेन के कंजेक्टिव नेटवर्क में अमीनोमेथिलेट कुंजी (-NH-CO-O-) शामिल है - एनएच समूह के बीच एक अंतर-ध्रुवीय हाइड्रोजन कुंजी का गठन किया जा सकता है और एक अंतर-ध्रुवीय हाइड्रोजन कुंजी और #8221 प्रदान करके लचीलापन प्रदान करने के लिए किसी अन्य आणविक श्रृंखला के C = O संघ का गठन किया जा सकता है; एक गैर-सहज कनेक्शन और #8221; और एक तनाव परिवर्तन की स्थिति में हाइड्रोजन कुंजी के पुनर्गठन - तनाव ऊर्जा की कमी। एपॉक्सी कोटिंग का नेटवर्क सी-सी और सी-ओ सह-PRICES द्वारा प्रभुत्व है - अपरिवर्तनीय रूप से फ्रैक्चर - ऊर्जा-निर्भरता तंत्र - और इसलिए अधिक नाजुक है। POLYURETHANE के लिए हाइड्रोजन कुंजी है & #8221; आणविक वसंत & #8221; यह POLYURETHANE की रासायनिक प्रकृति है जो EPOXY की तुलना में अधिक लचीला है।。
Q6: अवरुद्ध Isocyanate? बंद करने वाला एजेंट (उदाहरण के लिए, एसीटामाइन / मेथाम्फेटामाइन MEKO / फिनोल) कमरे के तापमान पर NCO के साथ प्रतिक्रिया करता है - हीटिंग (> 120 °C) पर थर्मल रूप से अस्थिर कारबामेट का गठन मुक्त एनसीओ जारी करता है - फिर सामान्य पु स्थिरीकरण ओह के साथ। बंद आइसोसाइनेट पीयू को एक एकल-इकट्ठे बेकिंग पेंट (स्टोर्ड स्थिरता - गर्म होने पर ठोस) बनाता है - व्यापक रूप से वॉल्यूम कोटिंग और कार OEM पेंट में उपयोग किया जाता है। मुख्य पैरामीटर - Accelerazine (> 160 °C), MEKO (> 120 °C), फिनोल (> 180 °C) का विघटन तापमान - बेकिंग लाइन के लिए उपलब्ध तापमान के आधार पर उपयुक्त सीलेंट का चयन करें।。
Q7: & #8221 isocyanate के लिए; आत्म & #8221; tripolymerization/dipolymerization/carbonized diamide? एचडीआई / टीडीआई / आईपीडीआई हीटिंग और उत्प्रेरक के तहत बहुलकीकरण (पॉलीओल्स के बिना) से हो सकता है - पीढ़ी: (1) tripolymer (isocyanate एस्टर रिंग / प्रतिरोध + उच्च टीजी) - एचडीआई tripolymer पेंट्स के प्रतिरोध के लिए मानक ठोस है; (2) dipolymer (done cyclopent / थर्मल प्रतिवर्तीता) - बंद isocyanate के विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है; और (3) कार्बोनेटेड डायमाइड (N=C=N-/anti-hydrolysis additives) - पीयू पेंट्स में पानी की कमी को बढ़ाने के लिए। अभिसरण नियंत्रण (वर्दी डायाफ्राम पॉलीपॉलिमराइजेशन) परम ठोस की एकाग्रता और चिपचिपाहट को निर्धारित करता है - इन पॉलिमरों की गुणवत्ता (विशेष रूप से अवशिष्ट मोनोमर सामग्री >0.5%) पु पेंट उद्योग एक मुख्य उत्पाद नियंत्रण सूचक है।。
Q8: पॉलीयुरेथेन और पॉलीपॉलिमर की रासायनिक सीमा - NCO, विभिन्न प्रतिक्रियाओं और #8221 के साथ; जुड़वां और #8221? Polyurethane = -NCO + -OH → - NH-CO-O- (aminomethylate)। == सिंक, बुजुर्गों द्वारा सही == @elder आदमी हाइड्रोजन बांड घनत्व (दो एन-एच) अमीनोमेथिलेट (एक एन-एच) की तुलना में अधिक कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध है - इसलिए पॉलीपॉलिमर में उच्च आंतरिक समग्र ऊर्जा और टीजी है - polyurethane की तुलना में अधिक कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध - लेकिन कम लचीला। पिरामिड प्रतिक्रिया दर (NCO + NH2) है > 100 गुना polyurethane (NCO + OH) - तो छिड़काव poaching 30 मिनट ले सकते हैं।。
Q9: & #8221; गिरावट & #8221; पथ - फोटो-ऑक्सीकरण बनाम हाइड्रोलिसिस? फैटी समूह पु (HDI) - यूवी बहुत कमजोर फोटोऑक्सिडेशन (फोटो-ऑक्सीकरण / नि: शुल्क आधार श्रृंखला प्रतिक्रिया) को अवशोषित करता है मुख्य गिरावट मार्ग है - HALS (obstructed methamine Stabilizer) + UVA (biphenyl triazine) के अलावा एक सुरक्षा रणनीति है। Pyrolysing (Hydrolysis/पानी अणु कट एस्टर) एक और गिरावट पथ है - पॉलिएस्टर गीले-गर्म आउटडोर वातावरण में पु का जीवनकाल पॉलीथर पीयू (हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध) की तुलना में बहुत कम है। फैटी समूह + पॉलिएस्टर पु का बाहरी जीवनकाल लगभग 10-15 साल है, वसा समूह + acrylate पु लगभग 15-20 साल और फ्लोराइड + acrylate पु (FEVE) लगभग 20-30 साल है।。
Q10: पानी डबल पु (WB 2K PU) विलायक 2K PU NCO/OH समायोजन बनाम? पानी 2K पीयू NCO/OH विलायक प्रकार (1.05-1.15) से काफी अधिक है क्योंकि पानी प्रणाली में पानी और NCO की प्रतिक्रिया पानी की खपत की भरपाई के लिए अतिरिक्त NCO की एक बड़ी राशि का उपभोग करती है। पानी आधारित 2K PU & #8221; मान्य NCO/OH & #8221; (जल उपभोग-OH चौराहे के बाद NCO में वास्तविक भागीदारी) - लगभग 1.0-1.1 - विलायक प्रकार डिजाइन मूल्यों के बराबर। पानी आधारित 2K PU NCO ओवरसेट सूत्र गणना में त्रुटि के लिए सबसे अधिक संभावना है - पानी की खपत की उपेक्षा करने से इंटरलिंकेज (सॉफ्ट कोटिंग / चिपचिपा / अयोग्य) की गंभीर कमी होगी।。
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सारांश
पॉलीयुरेथेन फॉर्मूलेशन केमिकल कोर - आइसोसाइनेट (HDI/TDI/IPDI/MDI) की आणविक संरचना प्रतिरोध और प्रतिक्रिया/MULTIOL (PE/ऐक्रेलिक एसिड) को निर्धारित करती है कि लचीला और पानी प्रतिरोध/NCO/OHMORBY (0.05-1.15 विलायक प्रकार/1.2-1.5 जलीय गुण) के संयुग्म घनत्व को निर्धारित करता है। पानी की प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया (H2O + NCO + CO2) पूरी प्रक्रिया के माध्यम से निर्माण डिजाइन (NCO की OVERCOMPENSATION) से ठोसकरण (पोस्ट-समायोजन उन्नयन संयोजन) और8221; पानी नियंत्रण और #8221; पु पेंट रसायन विज्ञान के लिए पहली प्राथमिकता है। ग्राहक मेल नई सामग्री ग्राहकों को आइसोसाइनेट/मल्टीओल उत्पादों के पूरे सेट और एनसीओ/OH मिलान के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करती है।。