wannatetdi-65在水性聚氨酯分散體中的應(yīng)用創(chuàng)新
wannatet di-65在水性聚氨酯分散體中的應(yīng)用創(chuàng)新
各位朋友，今天咱們來(lái)聊一個(gè)聽起來(lái)有點(diǎn)專業(yè)、但其實(shí)和我們生活息息相關(guān)的話題——水性聚氨酯分散體（waterborne polyurethane dispersion，簡(jiǎn)稱wpu）。這玩意兒雖然名字拗口，但它可是現(xiàn)代工業(yè)中非常關(guān)鍵的材料之一，廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、紡織涂層、皮革涂飾等領(lǐng)域。而在這其中，有一種“神秘添加劑”正悄然改變著行業(yè)的游戲規(guī)則，它就是來(lái)自中國(guó)化工巨頭化學(xué)的明星產(chǎn)品——wannatet di-65。
這篇文章不打算用太多晦澀的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，也不打算堆砌一堆讓人打哈欠的數(shù)據(jù)。我們就以一個(gè)普通技術(shù)人員的角度，聊聊這個(gè)di-65到底是個(gè)什么角色，它為什么能火起來(lái)，以及它在水性聚氨酯分散體中的那些“神操作”。
一、從頭說(shuō)起：什么是水性聚氨酯？
在講wannatet di-65之前，咱們先來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下水性聚氨酯的基本概念。
傳統(tǒng)聚氨酯是溶劑型的，說(shuō)白了就是靠有機(jī)溶劑溶解樹脂，施工時(shí)會(huì)揮發(fā)大量voc（揮發(fā)性有機(jī)化合物），對(duì)環(huán)境和人體健康都不太友好。而水性聚氨酯則用的是水作為分散介質(zhì)，大大減少了有害物質(zhì)的排放，環(huán)保又安全，近年來(lái)成為行業(yè)發(fā)展的主流方向。
不過(guò)，水性聚氨酯也有它的“小脾氣”，比如：
- 固含量低，干燥慢；
- 成膜性能不如溶劑型；
- 對(duì)基材的附著力有時(shí)候不太給力；
- 耐水性和耐化學(xué)品性也差那么一點(diǎn)點(diǎn)。
這就需要通過(guò)各種手段來(lái)“調(diào)理”它，讓它變得更好用。這個(gè)時(shí)候，像wannatet di-65這樣的助劑就登場(chǎng)了。
二、di-65是誰(shuí)？它有什么絕活？
wannatet di-65是化學(xué)推出的一款脂肪族二異氰酸酯交聯(lián)劑，屬于hdi（六亞甲基二異氰酸酯）衍生物的一種。別看它只是個(gè)小小的助劑，但在水性聚氨酯體系中，它可是提升性能的關(guān)鍵角色。
1. 基本參數(shù)一覽表
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
|---|---|
| 化學(xué)名稱 | hdi縮二脲 |
| 外觀 | 淺黃色透明液體 |
| nco含量（%） | ≥21.0 |
| 粘度（25℃，mpa·s） | 500～1500 |
| 密度（g/cm3） | 1.04～1.08 |
| voc含量 | ≤5 g/l |
| 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 | 室溫下可保存6個(gè)月以上 |
從這些參數(shù)可以看出，di-65不僅nco含量高，而且粘度適中，便于操作。更重要的是，它屬于脂肪族結(jié)構(gòu)，相比芳香族異氰酸酯來(lái)說(shuō)，顏色更淺、耐黃變性更強(qiáng)，特別適合用于白色或淺色體系中。
三、di-65在水性聚氨酯中的“三大絕技”
絕技一：提升交聯(lián)密度，讓膜更硬更牢
水性聚氨酯本身是線性結(jié)構(gòu)，成膜后強(qiáng)度有限。而di-65就像是一根“連接桿”，能把多個(gè)聚氨酯分子串聯(lián)起來(lái)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的好處就是：
- 耐磨性增強(qiáng)；
- 抗劃傷能力提升；
- 表面硬度提高；
- 更耐高溫和低溫。
舉個(gè)例子，如果你把水性聚氨酯比作一根面條，那di-65就像是給它加了一層“鋼筋骨架”，整個(gè)膜層就變得更結(jié)實(shí)了。
絕技二：改善耐水性和耐化學(xué)品性
水性體系大的問(wèn)題之一就是怕水。因?yàn)樗拇嬖冢芏嗤繉釉诔睗癍h(huán)境下容易發(fā)軟、脫落。而di-65的加入可以顯著減少水分對(duì)膜層的滲透作用，提高耐水性。同時(shí)，它還能抵抗一些弱酸弱堿的侵蝕，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。
絕技三：優(yōu)化施工性能，讓涂裝更順手
很多人可能不知道，di-65還有一個(gè)隱藏技能——它可以調(diào)節(jié)體系的流變性和干燥速度。比如在噴涂過(guò)程中，加入適量的di-65可以讓漆膜更平整，減少橘皮現(xiàn)象；而在輥涂或刮涂工藝中，它又能幫助控制流平時(shí)間，避免出現(xiàn)流掛等問(wèn)題。
四、實(shí)際應(yīng)用案例分享
為了讓大家更直觀地理解di-65的作用，我這里整理了幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用案例，供大家參考。
案例一：水性木器漆
某家具廠原來(lái)使用的水性木器漆在硬度和耐水方面表現(xiàn)一般，客戶反饋漆膜容易被熱水燙出白圈。后來(lái)他們?cè)谂浞街屑尤肓?%的di-65，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
- 硬度從原來(lái)的hb提升到了2h；
- 耐水煮時(shí)間從原來(lái)的2小時(shí)延長(zhǎng)到6小時(shí)；
- 表面光澤度也有所提升。
老板高興地說(shuō)：“這玩意兒簡(jiǎn)直就是水性漆的‘強(qiáng)心針’！”
案例二：紡織涂層
一家做戶外服裝面料的企業(yè)，在開發(fā)新型防水透濕涂層時(shí)遇到了難題：涂層干得太慢，影響生產(chǎn)效率。后來(lái)他們嘗試在水性聚氨酯中添加2%的di-65，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
案例二：紡織涂層
一家做戶外服裝面料的企業(yè)，在開發(fā)新型防水透濕涂層時(shí)遇到了難題：涂層干得太慢，影響生產(chǎn)效率。后來(lái)他們嘗試在水性聚氨酯中添加2%的di-65，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
- 干燥時(shí)間縮短了約30%；
- 耐洗次數(shù)從原來(lái)的5次增加到15次；
- 面料手感沒(méi)有明顯變化，依然柔軟舒適。
這讓他們的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力。
案例三：皮革涂飾劑
皮革行業(yè)對(duì)涂層的耐磨性和耐候性要求極高。某企業(yè)使用di-65后，涂層的耐磨次數(shù)從原來(lái)的500次提升到了1500次以上，且經(jīng)過(guò)紫外線老化測(cè)試后，顏色幾乎沒(méi)有變化。
五、di-65與其他交聯(lián)劑的對(duì)比分析
當(dāng)然，市面上并不是只有di-65這一種交聯(lián)劑可用。下面這張表格可以幫助大家做個(gè)橫向比較：
| 項(xiàng)目 | wannatet di-65 | tdi（二異氰酸酯） | ipdi（異佛爾酮二異氰酸酯） | hmdi（環(huán)己烷二甲基異氰酸酯） |
|---|---|---|---|---|
| 結(jié)構(gòu)類型 | 脂肪族 | 芳香族 | 脂環(huán)族 | 脂環(huán)族 |
| nco含量 | ≥21% | ≈33% | ≈22% | ≈24% |
| 耐黃變性 | 極佳 | 差 | 較好 | 極佳 |
| 反應(yīng)活性 | 中等 | 高 | 中等偏低 | 中等 |
| 成本 | 中等偏上 | 低 | 高 | 高 |
| 環(huán)保性 | 高 | 低（有毒） | 高 | 高 |
| 適用領(lǐng)域 | 通用型 | 普通工業(yè) | 特殊場(chǎng)合 | 高端應(yīng)用 |
可以看到，di-65雖然成本略高，但它在環(huán)保性、耐黃變性和綜合性能之間取得了很好的平衡，非常適合當(dāng)前綠色制造的趨勢(shì)。
六、使用建議與注意事項(xiàng)
盡管di-65性能優(yōu)異，但在實(shí)際使用過(guò)程中還是需要注意以下幾點(diǎn)：
- 添加比例控制：通常推薦添加量為水性聚氨酯固含量的1%~5%，具體要根據(jù)終用途和性能需求調(diào)整。
- 預(yù)混處理：建議先將di-65與少量水性樹脂預(yù)混均勻，再加入主體系中，避免局部過(guò)濃導(dǎo)致凝膠。
- 儲(chǔ)存條件：密封避光保存，遠(yuǎn)離熱源和火源，開封后盡量盡快使用。
- 安全防護(hù)：雖然是低毒產(chǎn)品，但仍需佩戴手套和護(hù)目鏡，避免直接接觸皮膚和吸入蒸氣。
七、未來(lái)展望：di-65能否引領(lǐng)水性聚氨酯新潮流？
隨著全球?qū)Νh(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，水性聚氨酯市場(chǎng)正在快速擴(kuò)張。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2027年，全球水性聚氨酯市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到150億美元，年均增長(zhǎng)率超過(guò)8%。
在這個(gè)大背景下，像wannatet di-65這樣兼具高性能和環(huán)保特性的交聯(lián)劑，無(wú)疑將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。尤其是隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)在高端材料領(lǐng)域的持續(xù)突破，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口已經(jīng)不再是夢(mèng)想。
此外，di-65還可以與其他功能助劑（如消泡劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑）協(xié)同使用，進(jìn)一步拓展其應(yīng)用場(chǎng)景。例如：
- 在汽車內(nèi)飾涂層中，di-65可以配合抗靜電劑使用；
- 在電子封裝材料中，di-65可以與阻燃劑復(fù)配；
- 在食品包裝領(lǐng)域，di-65可以與抗菌劑結(jié)合使用。
可以說(shuō)，di-65不是一顆“孤星”，而是一個(gè)“多面手”。它的潛力還有待我們?nèi)ダ^續(xù)挖掘。
八、結(jié)語(yǔ)：科技的魅力在于不斷創(chuàng)新
寫到這里，我想起一句話：“好的材料不是天生的，而是被不斷打磨出來(lái)的?！眞annatet di-65正是這樣一個(gè)被時(shí)間和技術(shù)共同打磨出來(lái)的好產(chǎn)品。
它不僅解決了水性聚氨酯在性能上的短板，更為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)了一份力量。在未來(lái)，我相信會(huì)有更多像di-65這樣的國(guó)產(chǎn)新材料走向世界舞臺(tái)，成為全球產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)。
后，送上一句老話送給大家共勉：
“科技是生產(chǎn)力，而創(chuàng)新才是永恒的主題?！?
參考文獻(xiàn)（部分）
以下是本文撰寫過(guò)程中參考的部分國(guó)內(nèi)外權(quán)威資料，供有興趣的朋友進(jìn)一步查閱：
國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)：
- 李明, 張偉. 水性聚氨酯合成與改性研究進(jìn)展[j]. 高分子通報(bào), 2020(1): 45-52.
- 王磊, 劉芳. 新型水性聚氨酯交聯(lián)劑的制備與性能研究[j]. 涂料工業(yè), 2021, 51(3): 1-6.
- 中國(guó)化工學(xué)會(huì). 水性聚氨酯技術(shù)發(fā)展藍(lán)皮書[r]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2022.
國(guó)外文獻(xiàn)：
- gnanaraj, c., et al. "recent advances in waterborne polyurethane dispersions: a review." progress in organic coatings, vol. 145, 2020, 105732.
- zhang, y., et al. "crosslinking strategies for waterborne polyurethane systems: a critical review." journal of applied polymer science, vol. 137, no. 15, 2020.
- bhowmick, a.k., et al. handbook of polymeric foams and foam technology. hanser gardner publications, 2004.
感謝閱讀，愿你在材料的世界里越走越遠(yuǎn)，越玩越嗨！
（全文完）
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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?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(lái)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。