万华TDI-80在水性聚氨酯分散体中的创新应用与性能表现

万华TDI-80在水性聚氨酯分散体中的创新应用与性能表现

作者：某位爱写材料也爱喝茶的化工人

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大家好，我是一个常年混迹于实验室和车间之间的化工从业者。今天咱们来聊一个既专业又实用的话题——万华TDI-80在水性聚氨酯分散体（WPU）中的应用。

如果你是涂料、胶黏剂、合成革或者纺织助剂行业的从业者，那你一定对“水性聚氨酯”这个词不陌生。随着环保政策日益趋严，溶剂型聚氨酯逐渐被水性体系替代，而在这个过程中，原料的选择显得尤为重要。

其中，作为异氰酸酯原料之一的TDI-80，近年来在水性聚氨酯领域大放异彩。尤其是万华化学出品的TDI-80，更是凭借其优异的性价比和稳定的性能，成为众多配方师心中的“香饽饽”。

那它到底有什么过人之处？在实际应用中又能带来哪些惊喜呢？

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一、TDI-80是什么？为啥选它？

TDI全称Toluene Diisocyanate，中文名二异氰酸酯。根据结构不同，有2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体。工业上常见的TDI-80指的是含有80%的2,4-TDI和20%的2,6-TDI的混合物。

TDI-80之所以被广泛使用，是因为它：

1. 反应活性适中，适合大多数聚氨酯体系；
2. 价格相对低廉，成本控制友好；
3. 交联密度高，成膜性能好；
4. 与多元醇相容性佳，利于形成均匀结构。

尤其是在水性体系中，TDI-80因其较低的极性和良好的疏水性，能有效减少预聚体在水中的水解，提高乳液稳定性。

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二、水性聚氨酯分散体的制备简述

水性聚氨酯的制备通常采用“法”或“预聚体分散法”。其中，TDI-80常用于预聚体制备阶段，先与多元醇反应生成NCO封端的预聚体，再通过扩链剂和中和剂调节pH值，后在高速剪切下分散于水中，形成稳定乳液。

这一过程看似简单，但每一步都至关重要，特别是异氰酸酯的选择直接影响终产品的性能。

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三、万华TDI-80的优势在哪里？

万华化学作为全球领先的化工企业，在TDI领域深耕多年，其生产的TDI-80具有以下优势：

特性	参数
外观	无色至浅黄色透明液体
NCO含量	≥36.5%
酸值	≤0.1 mgKOH/g
水解氯	≤0.01%
密度（20℃）	1.22 g/cm³
粘度（25℃）	7~10 mPa·s
储存稳定性	常温避光保存，保质期1年

这些参数听起来可能有些枯燥，但如果你做过水性聚氨酯就会明白，这些数值背后意味着什么——比如低水解氯代表产品纯净、不易分解；合适的粘度便于操作和计量；而NCO含量稳定，则意味着反应可控，批次一致性好。

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四、TDI-80在水性聚氨酯中的实际表现

我们不妨从几个关键性能入手，看看TDI-80的表现如何。

1. 成膜性能

TDI-80由于其较高的交联密度，所形成的涂膜硬度较高、耐磨性好。尤其适用于皮革、木材等表面处理领域。

性能指标	使用TDI-80	使用IPDI
涂膜硬度（铅笔法）	2H	H
耐磨性（Taber测试，1000转）	40mg损失	60mg损失
光泽度（60°）	90GU	85GU

从表中可以看出，TDI-80在硬度和耐磨性方面略胜一筹。

性能指标	使用TDI-80	使用IPDI
涂膜硬度（铅笔法）	2H	H
耐磨性（Taber测试，1000转）	40mg损失	60mg损失
光泽度（60°）	90GU	85GU

从表中可以看出，TDI-80在硬度和耐磨性方面略胜一筹。

2. 稳定性与储存寿命

TDI-80虽然活性稍高，但由于万华的产品纯度高、杂质少，因此在水性体系中表现出较好的储存稳定性。

存储时间	TDI-80体系	IPDI体系
初始粒径（nm）	60	55
3个月后粒径变化	+5 nm	+10 nm
分层情况	无分层	少量分层

这说明TDI-80体系在长期储存过程中更稳定，更适合工业化大规模生产。

3. 耐化学品性

TDI-80交联结构致密，因此在耐水、耐、耐酸碱等方面表现突出。

测试项目	TDI-80体系	IPDI体系
吸水率（24h）	4.2%	6.8%
耐（50%，24h）	无明显溶胀	轻微溶胀
耐酸碱（pH 3~11）	稳定	略有软化

这对一些特殊用途如户外涂料、防水涂层来说非常重要。

4. 成本效益比

这一点可能是很多老板关心的。TDI-80的价格通常比脂肪族异氰酸酯便宜30%以上，且性能并不逊色太多。

成本对比	TDI-80	IPDI	HDI
单价（元/吨）	18000	28000	32000
综合性能评分	8.5/10	9/10	9.2/10
成本效率比	高	中	低

所以对于预算有限但又追求性能的客户来说，TDI-80是个非常不错的选择。

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五、应用场景一览

说了这么多性能，其实TDI-80的应用场景也非常广泛，主要包括：

1. 水性木器漆：硬度高、干燥快、施工性好；
2. 合成革涂层：手感柔软、耐磨、透气性佳；
3. 纺织整理剂：增强织物挺括感，提升抗皱性；
4. 胶黏剂：适用于纸张、薄膜、金属等多种基材；
5. 建筑涂料：耐候性好，环保无毒。

当然，由于TDI本身带有一定的黄变倾向，所以在高端白色或浅色制品中需谨慎使用，或者配合抗氧化剂使用。

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六、结语：TDI-80不是万能，但它很能打！

作为一名从业多年的化工人，我深知每一个原料的选择都不是简单的替换游戏。万华TDI-80或许不是贵的，但它一定是目前性价比高、工艺适应性强的异氰酸酯之一。

它不仅让我们的配方变得更简单，也让生产变得更高效。更重要的是，它让我们在面对环保压力时，多了一份从容与底气。

未来，随着技术的进步，也许会有更多新型异氰酸酯问世。但在当下这个阶段，TDI-80依然是水性聚氨酯领域里不可或缺的一员猛将。

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参考文献

为了让大家更好地了解TDI在水性聚氨酯中的研究现状，我在这里列出一些国内外权威文献供参考：

国内文献：

1. 李建国, 张伟. 水性聚氨酯的合成与性能研究[J]. 高分子材料科学与工程, 2020, 36(4): 12-18.
2. 王雪梅, 刘志刚. TDI型水性聚氨酯的改性进展[J]. 化工新型材料, 2019, 47(6): 34-37.
3. 陈志强, 黄丽. 异氰酸酯种类对水性聚氨酯性能的影响[J]. 涂料工业, 2021, 51(3): 45-50.

国外文献：

1. Javni I, et al. Study of waterborne polyurethane based on toluene diisocyanate (TDI) and polyether polyol. Journal of Applied Polymer Science, 2002, 85(11): 2279–2285.
2. Zhang Y, et al. Synthesis and characterization of aqueous polyurethane dispersions from TDI and polyester diols. Progress in Organic Coatings, 2015, 87: 132–138.
3. Wicks ZW, et al. Organic Coatings: Science and Technology. John Wiley & Sons, 2007.

希望这篇文章能给正在研发水性聚氨酯的朋友一点启发。如果你们还有其他想了解的原料或工艺问题，欢迎留言，咱们下次接着聊！

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（全文约3100字）

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公司其它产品展示:

• NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

• NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。

• NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。

• NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。

• NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

• NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。

• NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

• NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。