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聚氨酯涂料的分類、 固化機(jī)理和使用原料 發(fā)布時間： 2006-06-0320: 16 一、 聚氨酯涂料的特點 1 漆膜的耐磨性強(qiáng)， 聚氨酯涂料是各類涂料中耐磨性最好的， 同時優(yōu)異的保護(hù)性和美觀 的裝飾性兼?zhèn)洹? 2 聚氨酯漆膜的附著力強(qiáng) 3 漆膜的硬度調(diào)節(jié)范圍寬 4 施工適應(yīng)性好， 0℃、 室溫、 高溫均可固化。 5 漆膜的耐溫性能好， 可制成耐高溫的絕緣漆， 耐低溫程度-40℃。 6 具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性和耐油性。 鑒于環(huán)保要求的限制， 溶劑型聚氨酯涂料面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)， 低 VOC 含量、 甚至無VOC 的 水性聚氨酯涂料和粉末聚氨酯涂料發(fā)展前景廣闊。 二、 聚氨酯涂料的分類和固化機(jī)理 分為溶劑型和非溶劑型， 非溶劑型包括水性聚氨酯、 粉末聚氨酯、 無溶劑涂層。 1 溶劑型聚氨酯涂料 （一） 濕固化型 固化原理是含有端-NCO 的預(yù)聚物作成膜物質(zhì)， 通過與空氣中的水分反應(yīng)生成脲鍵固化 成膜。 A 單組分濕固化聚氨酯涂料 此類涂料所-NCO 一般在10%-15%， 貯存要求較高， 生產(chǎn)和包裝過程中嚴(yán)格控制水的侵蝕。 此類涂料的成膜物質(zhì)， 是由大分子的多元醇， 如聚酯多元醇、 聚醚多元醇以及蓖麻油及 其醇解物與二異氰酸酯加成反應(yīng)制備而成。 配方設(shè)計時要考慮： 多元醇分子量和官能度， 二 異氰酸酯的品種類型及-NCO 含量。 單組分濕固化聚氨酯涂料， 由于-NCO 含量高， 對濕氣敏感， 一般不配制色漆。 施工時要 薄一些， 防止CO2 釋放造成漆膜上的麻點和針孔。 B 雙組分催化濕固化聚氨酯涂料 使用前要調(diào)入催化劑， 固化機(jī)理仍為濕固化。 常用的催化劑有叔胺類如二甲基乙醇胺、 甲基二乙醇胺、 四雙（2-羥基丙基） 亞乙基二胺、 N-乙基嗎啡啉以及羧酸鹽如二月桂酸二丁 基錫、 環(huán)烷酸鈷、 環(huán)烷酸鈣、 環(huán)烷酸鉛等。 為了改善漆膜的附著力、 耐溶劑性、 耐水性、 耐侯性等性能， 可用環(huán)氧樹脂、 丙烯酸樹脂、 醇酸樹脂等， 通過物理混合、 接枝共聚或互穿網(wǎng)絡(luò)（IPN） 等方法加以改性， 制成改進(jìn)型雙 組分催化濕固化聚氨酯涂料。 -NCO/-OH 最好為 2。 (二) 異氰酸酯與羥基反應(yīng)固化型 固化機(jī)理基于典型的多元醇與異氰酸酯的反應(yīng)。 A 封閉型聚氨酯涂料（單組分） 將多異氰酸酯或端異氰酸基的加成物或預(yù)聚物， 用封閉劑封閉起來， 使-NCO 暫時失活， 再同含有-OH 的組分混合， 成為單組分聚氨酯涂料。 施工時高溫（100-150℃） ， 封閉劑解封 重新釋放出-NCO， 與-OH 反應(yīng)固化成膜。 不同的解封劑， 解封溫度不同。 B-NCO/-OH 反應(yīng)固化型聚氨酯涂料 此類涂料體系中， 異氰酸酯端封的加成物或預(yù)聚物與多羥基化合物反應(yīng)。 使用前將兩者 按一定比例混合， 可室溫固化成膜， 也可高溫下烘烤干燥成膜。 此類涂料性能的影響因素： NCO/-OH 比例； 所使用多元醇的類型、 分子量、 官能度； 主鏈上氨基甲酸酯鍵和脲鍵的濃度和 分布； 交聯(lián)密度及固化溫度。 C 氧固化型聚氨酯該性油 有稱氨酯油或氨酯醇酸樹脂， 它是由 TDI 與含羥基的干性油（碘值在150 以上） 衍生物 的反應(yīng)產(chǎn)物， -NCO/-OH 不大于1， 固化機(jī)理依靠干性油中分子中的不飽和鍵的氧化聚合作用 固化成膜。 加入鈷、 鉛、 錳的環(huán)烷酸鹽作催干劑， 能加快固化。 三、 非溶劑型聚氨酯涂料 1 水性聚氨酯涂料 以水性聚氨酯為基料， 水為分散介質(zhì)。 為得到穩(wěn)定的聚氨酯乳液， 有兩種制備方法即外 乳化法和內(nèi)乳化法。 外乳化法是在溶劑的存在下， 將疏水性的聚氨樹脂經(jīng)過擴(kuò)鏈加入乳化劑 （烷基磺酸鹽、 季銨鹽等） ， 在水中高速攪拌強(qiáng)行乳化分散， 再脫除溶劑， 得到聚氨酯乳液 或者將端-NCO 基預(yù)聚體在水中， 加入乳化劑進(jìn)行乳化， 然后脫除溶劑。 外乳化法應(yīng)用較少。 內(nèi)乳化法在聚氨酯分子鏈節(jié)中引入親水基團(tuán)。 目前較廣泛使用的有三種類型， 即單組分、 雙 組分、 改良型。 A 單組分水性聚氨酯涂料 先合成預(yù)聚體， 制備預(yù)聚體的原料為水溶性的聚醚二醇（如聚乙二醇或含有 10%-40%氧 化乙烯嵌段的 EO 與 PO 共聚物） ， 再進(jìn)行封閉-NCO。 熱反應(yīng)成膜。 B 雙組分水性聚氨酯涂料 機(jī)理是水的蒸發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于-NCO 與-OH 和 H2O 的反應(yīng)速度， 雖然體系水過量， 但仍以-NCO 與-OH 的反應(yīng)為主。 C 改良型水性聚氨酯涂料 在聚氨酯水分散體中進(jìn)行丙烯酸酯類單體的聚合， 是該類涂料生產(chǎn)的主要途徑。 紫外光 固化水性聚氨酯涂料是制備分散體時， 在分子結(jié)構(gòu)中引入雙鍵， 并加入光引發(fā)劑， 施工時 借助電子束或紫外光引發(fā)固化。 2 粉末聚氨酯涂料 主要由羥基組分和異氰酸酯固化劑組分組成， 由于無溶劑， 為 100%涂料量， 粉體粒度 為 40～60 微米。 羥基組分主要選擇低結(jié)晶度羥基飽和聚酯， 分子量在2000～5000 之間， 玻 璃化溫度高于貯存溫度， 以保證貯存期內(nèi)不凝結(jié)。 通常選擇對苯二甲酸的乙二醇、 新戊二醇 混合多元醇的聚酯。 TMP 的加入， 可改善涂料的性能。 間苯二甲酸制備的聚酯， 同樣能調(diào)節(jié)涂 膜性能。 異氰酸酯組分為封閉型的多異氰酸酯或加成物， 如己內(nèi)酰胺封閉的 TDI 或IPDI 加成 物是該類涂料傳統(tǒng)的固化劑。 除以上兩組分外， 粉末涂料只能含顏料和流平劑以及骨架填料 3 無溶劑聚氨酯涂料 使用原料主要有端羥基多元醇（聚酯多元醇、 聚醚多元醇、 端氨基聚醚等） 。 異氰酸酯選 用 MDI， 若要求耐侯性， 可選用 HDI 或TMXDI。 擴(kuò)鏈劑可選用低分子二醇或二胺； 交聯(lián)劑可選 用 TMP 或季戊四醇。 防水堵漏*的相關(guān)文章>>更多· 聚氨酯防水涂料分析 · 丙烯酸酯防水涂料配方的設(shè)計 · 博隆防水指南： 聚合物水泥防水砂… · 滲透結(jié)晶防水材料配方優(yōu)化 · 水性滲透型無機(jī)防水劑配方 · 防水堵漏與大家一起學(xué)習(xí)防水知識… · 混凝土橋橋面系構(gòu)造缺陷與防水系統(tǒng) · 地下空間結(jié)構(gòu)裂縫控制與防水新技術(shù) · 淺談瀝青聚氨酯中瀝青的相容性問題 · 聚合物水泥防水涂料的應(yīng)用及其乳… 防水堵漏*的相關(guān)標(biāo)簽防水技術(shù) Poweredbysoft. pt42. cn |
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