三聚体异氰酸酯分类及应用

TDI三聚体为快干型涂料固化剂，HDI三聚体适用于不黄变涂料和胶粘剂，IPDI三聚体为不黄变交联剂，适用于含羟基树脂的双组分聚氨酯漆，可改善干燥性和耐环境腐蚀性。

1、TDI三聚体

常见工业产品为TDI三聚体的50%乙酸丁酯溶液，无色至浅黄色中低黏度液体，产物中含部分多聚体，因此NCO的实际含量通常低于理论值。

TDI三聚体

TDI三聚体反应活性比较高，一般用于快干型聚氨酯双组分涂料的固化剂；也可用作室温固化双组分聚氨酯聚氨酯胶粘剂的固化剂组分，赋予漆膜突出的快干性和填充性，硬度高，耐热性能好，缺点是不耐光，会泛黄。

2、HDI三聚体

HDI三聚体是中等黏度浅黄色透明液体，可用有机溶剂稀释，或可配制无溶剂或高固含量涂料。由于三聚反应过程中存在副反应，产物中一般含少量HDI多聚体，平均分子量比理论值大，NCO质量分数比理论值小。

HDI三聚体

HDI在三聚催化剂（对三聚反应选择性较高的季铵盐、叔胺）存在下，在一定温度下反应，通过检测NCO含量来控制HDI自聚程度，达到所需转化率时加终止剂使催化剂失活，减压脱除游离单体。对芳香族异氰酸酯有明显三聚催化效果的三（二甲胺甲基）苯酚，三（二甲胺丙基）对称六氢三嗪等催化剂，对脂肪族异氰酸酯的三聚反应催化效果不佳。

相比于HDI缩二脲，HDI三聚体多异氰酸酯的黏度更低，有利于少用溶剂、可配制成高固含量产品；HDI三聚体的异氰酸酯环很稳定，不易变质，久储后黏度变化不大，耐光性能更好，制品硬度更高。

HDI三聚体的反应活性低于芳香族异氰酸酯，高于脂环族多异氰酸酯，可适当添加辛酸锌、有机锡、或有机铋类催化剂。HDI主要用作不黄变双组分聚氨酯涂料和胶粘剂的交联剂。涂料树脂可以是含羟基的聚酯、丙烯酸酯等。可与IPDI三聚体结合使用

3、IPDI三聚体

不含溶剂的IPDI三聚体是固体，IPDI三聚体的固含量一般在70%，为浅黄色透明液体，NCO质量分数在12%左右。

IPDI三聚体

IPDI在三聚催化剂（如乙酸钾）存在下，在一定温度下反应，通过检测NCO含量控制IPDI自聚程度，达到所需转化率时加终止剂（如对甲苯磺酸甲酯）使催化剂失活。

IPDI三聚体属于不黄变的多异氰酸酯交联剂，反应活性低于线型脂肪族二异氰酸酯，在室温下固化缓慢，适用期可达24~72小时，可加入二月桂酸二丁基锡提高其反应性。主要用于基于含羟基聚酯树脂、丙烯酸酯、柔性中短油度或短油度醇酸树脂以及双组分聚氨酯漆的交联剂。在基于线型脂肪族异氰酸酯的双组分聚氨酯涂料中加入IPDI三聚体可改善干燥性、表面硬度、适用期和耐环境腐蚀性。