N,N-二甲基環(huán)己胺改善聚氨酯涂層耐久性的方法
介紹
聚氨酯涂料憑借其優(yōu)異的力學(xué)性能、耐化學(xué)性和耐候性，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、船舶、家具等領(lǐng)域。然而，隨著使用環(huán)境的復(fù)雜化和使用時(shí)間的延長，聚氨酯涂料的耐久性問題逐漸顯現(xiàn)。為了提高聚氨酯涂料的耐久性，研究人員不斷探索新的助劑和改性方法。N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）作為一種高效的催化劑和改性劑，近年來逐漸受到人們的關(guān)注。本文將詳細(xì)介紹N,N-二甲基環(huán)己胺在提高聚氨酯涂料耐久性方面的作用機(jī)理、其使用方法、產(chǎn)品參數(shù)以及實(shí)際應(yīng)用案例。
一、N,N-二甲基環(huán)己胺的基本性質(zhì)
1.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)
n,n-二甲基環(huán)己胺（dmcha）是一種有機(jī)胺化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
ch3
|
n-ch3
/
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| |
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/
/
c1.2 物理性質(zhì)
| 折扣值 | |
|---|---|
| 分子式 | c8h17n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 沸點(diǎn) | 160-162℃ |
| 密度 | 0.85克/厘米3 |
| 閃點(diǎn) | 40°? |
| 解決方案 | 易溶于有機(jī)溶劑 |
1.3 化學(xué)性質(zhì)
N,N-二甲基環(huán)己胺具有強(qiáng)堿性，能與酸反應(yīng)生成鹽，此外，它還具有良好的催化性能，在聚氨酯反應(yīng)中能加速異氰酸酯與羥基之間的反應(yīng)。
2. N,N-二甲基環(huán)己胺在聚氨酯涂料中的作用機(jī)理
2.1 催化
N,N-二甲基環(huán)己胺作為一種高效催化劑，可以顯著加速聚氨酯反應(yīng)中異氰酸酯與羥基之間的反應(yīng)，其催化機(jī)理如下：
- 活性異氰酸酯：n,n-二甲基環(huán)己胺中的氮原子有一對(duì)孤對(duì)電子，可以與異氰酸酯中的碳原子形成配位鍵，使異氰酸酯活化。
- 促進(jìn)反應(yīng)：活化的異氰酸酯更容易與羥基反應(yīng)形成聚氨酯鏈。
2.2 改造效果
N,N-二甲基環(huán)己胺不僅具有催化作用，還可以通過分子結(jié)構(gòu)中的環(huán)己基對(duì)聚氨酯涂料進(jìn)行改性，具體作用如下：
- 提高交聯(lián)密度：n,n-二甲基環(huán)己胺可以與聚氨酯鏈中的異氰酸酯基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高涂層的交聯(lián)密度。
- 增強(qiáng)機(jī)械性能：交聯(lián)密度的提高明顯改善了聚氨酯涂料的力學(xué)性能（如硬度、耐磨性）。
- 提高耐化學(xué)性：交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成降低了聚氨酯涂層對(duì)化學(xué)物質(zhì)的滲透性，從而提高了涂層的耐化學(xué)性。
iii. 使用 n,n-二甲基環(huán)己胺的方法
3.1 添加量
N,N-二甲基環(huán)己胺的添加量對(duì)聚氨酯涂料的性能有較大影響，一般來說，添加量在0.1%~1.0%之間較為合適，具體添加量需根據(jù)涂料的具體應(yīng)用環(huán)境和性能要求進(jìn)行調(diào)整。
| 應(yīng)用環(huán)境 | 建議添加量（%） |
|---|---|
| 一般環(huán)境 | 0.1-0.3 |
| 高濕度環(huán)境 | 0.3-0.5 |
| 高化學(xué)腐蝕環(huán)境 | 0.5-1.0 |
3.2 添加方法
n,n-二甲基環(huán)己胺可以通過兩種方式添加到聚氨酯涂料中：
- 直接添加：將N，N-二甲基環(huán)己胺直接加入聚氨酯預(yù)聚物中，攪拌均勻后進(jìn)行涂裝。
- 預(yù)混料：將N,N-二甲基環(huán)己胺與聚氨酯預(yù)聚物預(yù)先混合，形成穩(wěn)定的混合物，然后進(jìn)行涂覆。
3.3個(gè)音符
- 儲(chǔ)存條件：n,n-二甲基環(huán)己胺應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼干燥的環(huán)境中，避免與酸接觸。
- 安全操作：N,N-二甲基環(huán)己胺具有一定的刺激性，操作時(shí)應(yīng)戴防護(hù)手套、口罩，避免直接接觸皮膚和吸入蒸汽。
四、N,N-二甲基環(huán)己胺提高聚氨酯涂層耐久性的實(shí)際應(yīng)用案例
4.1 建筑外墻涂料
在建筑外墻涂料中，聚氨酯涂料需具有優(yōu)異的耐候性和耐化學(xué)性，通過添加N,N-二甲基環(huán)己胺，可顯著提高涂層的交聯(lián)密度，從而增強(qiáng)其耐候性和耐化學(xué)性。
| 性能指標(biāo) | 未添加 dmcha | 添加 dmcha (0.3%) |
|---|---|---|
| 耐候性（小時(shí)） | 1000 | 1500 |
| 耐化學(xué)性（等級(jí)） | 3 | 5 |
4.2 汽車漆
汽車涂料需要具有優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性，通過添加N,N-二甲基環(huán)己胺，可以提高涂層的交聯(lián)密度，從而增強(qiáng)其耐磨性和耐腐蝕性。
| 性能指標(biāo) | 未添加 dmcha | 添加 dmcha (0.5%) |
|---|---|---|
| 耐磨性（次） | 500 | 800 |
| 耐腐蝕性能（級(jí)） | 4 | 6 |
4.3船舶涂料
船舶涂料需要具有優(yōu)異的耐水性和耐鹽霧性，通過添加N,N-二甲基環(huán)己胺，可以提高涂層的交聯(lián)密度，從而增強(qiáng)其耐水性和耐鹽霧性。
| 性能指標(biāo) | 未添加 dmcha | 添加 dmcha (0.7%) |
|---|---|---|
| 防水性（小時(shí)） | 500 | 1000 |
| 耐鹽霧性（級(jí)） | 3 | 5 |
五、N,N-二甲基環(huán)己胺產(chǎn)品參數(shù)
5.1 產(chǎn)品規(guī)格
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 外貌 | 無色透明液體 |
| 純度 | ≥99％ |
| 水分 | ≤0.1％ |
| 粉刺 | ≤0.1毫克千歐/克 |
| 閃點(diǎn) | 40°? |
| 包裝 | 25公斤/桶 |
5.2產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
- 高效催化：n,n-二甲基環(huán)己胺具有高效的催化性能，可以顯著加速聚氨酯反應(yīng)。
- 增強(qiáng)性能：通過增加交聯(lián)密度，聚氨酯涂層的機(jī)械性能和耐化學(xué)性得到顯著增強(qiáng)。
- 廣泛使用：適用于建筑、汽車、船舶等領(lǐng)域的聚氨酯涂料。
六、結(jié)論
N,N-二甲基環(huán)己胺作為一種高效的催化劑和改性劑，對(duì)提高聚氨酯涂料的耐久性有顯著的作用。合理添加N,N-二甲基環(huán)己胺，可以顯著提高聚氨酯涂層的交聯(lián)密度，從而增強(qiáng)其力學(xué)性能、耐化學(xué)性和耐候性。在實(shí)際應(yīng)用中，N,N-二甲基環(huán)己胺已廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、船舶等領(lǐng)域的聚氨酯涂料中，并取得了良好的效果。未來隨著研究的深入，N,N-二甲基環(huán)己胺在聚氨酯涂料中的應(yīng)用前景將更加廣闊。
7. 附錄
7.1常見問題
q1：如何確定n,n-二甲基環(huán)己胺的添加量？
a1：N,N-二甲基環(huán)己胺的添加量應(yīng)根據(jù)涂料的具體應(yīng)用環(huán)境和性能要求進(jìn)行調(diào)整，一般來說，添加量在0.1%~1.0%之間較為合適。
問題2：N,N-二甲基環(huán)己胺的儲(chǔ)存條件是什么？
a2：n,n-二甲基環(huán)己胺應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼干燥的環(huán)境中，避免與酸接觸。
問題3：N,N-二甲基環(huán)己胺的安全操作注意事項(xiàng)有哪些？
a3：N,N-二甲基環(huán)己胺具有一定的刺激性，操作時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)手套、口罩，避免直接接觸皮膚和吸入蒸汽。
7.2 產(chǎn)品參數(shù)表
| 參數(shù) | 折扣值 |
|---|---|
| 外貌 | 無色透明液體 |
| 純度 | ≥99％ |
| 水分 | ≤0.1％ |
| 粉刺 | ≤0.1毫克千歐/克 |
| 閃點(diǎn) | 40°? |
| 包裝 | 25公斤/桶 |
7.3 應(yīng)用案例表
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 性能指標(biāo) | 未添加 dmcha | 添加 dmcha (0.3%) |
|---|---|---|---|
| 建筑外墻涂料 | 耐候性（小時(shí)） | 1000 | 1500 |
| 建筑外墻涂料 | 耐化學(xué)性（等級(jí)） | 3 | 5 |
| 汽車漆 | 耐磨性（次） | 500 | 800 |
| 汽車漆 | 耐腐蝕性能（級(jí)） | 4 | 6 |
| 船舶涂料 | 防水性（小時(shí)） | 500 | 1000 |
| 船舶涂料 | 耐鹽霧性（級(jí)） | 3 | 5 |
通過以上內(nèi)容，我們?cè)敿?xì)介紹了N,N-二甲基環(huán)己胺在提高聚氨酯涂料耐久性方面的作用機(jī)理、使用方法、產(chǎn)品參數(shù)以及實(shí)際應(yīng)用案例，希望本文能為相關(guān)領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員提供有價(jià)值的參考。
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