聚氨酯涂料的分类、固化机理和使用原料.doc

聚氨酯涂料的分类、固化机理和使用原料发布时间：2006-06-0320:16一、聚氨酯涂料的特点1漆膜的耐磨性强，聚氨酯涂料是各类涂料中耐磨性最好的，同时优异的保护性和美观的装饰性兼备。2聚氨酯漆膜的附着力强3漆膜的硬度调节范围宽4施工适应性好，0、室温、高温均可固化。5漆膜的耐温性能好，可制成耐高温的绝缘漆，耐低温程度-40。6具有优良的耐化学品性和耐油性。鉴于环保要求的限制，溶剂型聚氨酯涂料面临严峻的挑战，低VOC含量、甚至无VOC的水性聚氨酯涂料和粉末聚氨酯涂料发展前景广阔。二、聚氨酯涂料的分类和固化机理分为溶剂型和非溶剂型，非溶剂型包括水性聚氨酯、粉末聚氨酯、无溶剂涂层。1溶剂型聚氨酯涂料（一）湿固化型固化原理是含有端-NCO的预聚物作成膜物质，通过与空气中的水分反应生成脲键固化成膜。A单组分湿固化聚氨酯涂料此类涂料所-NCO一般在10%-15%，贮存要求较高，生产和包装过程中严格控制水的侵蚀。此类涂料的成膜物质，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与二异氰酸酯加成反应制备而成。配方设计时要考虑：多元醇分子量和官能度，二异氰酸酯的品种类型及-NCO含量。单组分湿固化聚氨酯涂料，由于-NCO含量高，对湿气敏感，一般不配制色漆。施工时要薄一些，防止CO2释放造成漆膜上的麻点和针孔。B双组分催化湿固化聚氨酯涂料使用前要调入催化剂，固化机理仍为湿固化。常用的催化剂有叔胺类如二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、四双（2-羟基丙基）亚乙基二胺、N-乙基吗啡啉以及羧酸盐如二月桂酸二丁基锡、环烷酸钴、环烷酸钙、环烷酸铅等。为了改善漆膜的附着力、耐溶剂性、耐水性、耐侯性等性能，可用环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂等，通过物理混合、接枝共聚或互穿网络（IPN）等方法加以改性，制成改进型双组分催化湿固化聚氨酯涂料。-NCO/-OH最好为2。(二)异氰酸酯与羟基反应固化型固化机理基于典型的多元醇与异氰酸酯的反应。A封闭型聚氨酯涂料（单组分）将多异氰酸酯或端异氰酸基的加成物或预聚物，用封闭剂封闭起来，使-NCO暂时失活，再同含有-OH的组分混合，成为单组分聚氨酯涂料。施工时高温（100-150），封闭剂解封，重新释放出-NCO，与-OH反应固化成膜。不同的解封剂，解封温度不同。B-NCO/-OH反应固化型聚氨酯涂料此类涂料体系中，异氰酸酯端封的加成物或预聚物与多羟基化合物反应。使用前将两者按一定比例混合，可室温固化成膜，也可高温下烘烤干燥成膜。此类涂料性能的影响因素：-NCO/-OH比例；所使用多元醇的类型、分子量、官能度；主链上氨基甲酸酯键和脲键的浓度和分布；交联密度及固化温度。C氧固化型聚氨酯该性油有称氨酯油或氨酯醇酸树脂，它是由TDI与含羟基的干性油（碘值在150以上）衍生物的反应产物，-NCO/-OH不大于1，固化机理依靠干性油中分子中的不饱和键的氧化聚合作用固化成膜。加入钴、铅、锰的环烷酸盐作催干剂，能加快固化。三、非溶剂型聚氨酯涂料1水性聚氨酯涂料以水性聚氨酯为基料，水为分散介质。为得到稳定的聚氨酯乳液，有两种制备方法即外乳化法和内乳化法。外乳化法是在溶剂的存在下，将疏水性的聚氨树脂经过扩链加入乳化剂（烷基磺酸盐、季铵盐等），在水中高速搅拌强行乳化分散，再脱除溶剂，得到聚氨酯乳液。或者将端-NCO基预聚体在水中，加入乳化剂进行乳化，然后脱除溶剂。外乳化法应用较少。内乳化法在聚氨酯分子链节中引入亲水基团。目前较广泛使用的有三种类型，即单组分、双组分、改良型。A单组分水性聚氨酯涂料先合成预聚体，制备预聚体的原料为水溶性的聚醚二醇（如聚乙二醇或含有10%-40%氧化乙烯嵌段的EO与PO共聚物），再进行封闭-NCO。热反应成膜。B双组分水性聚氨酯涂料机理是水的蒸发速度远远大于-NCO与-OH和H2O的反应速度，虽然体系水过量，但仍以-NCO与-OH的反应为主。C改良型水性聚氨酯涂料在聚氨酯水分散体中进行丙烯酸酯类单体的聚合，是该类涂料生产的主要途径。紫外光固化水性聚氨酯涂料是制备分散体时，在分子结构中引入双键，并加入光引发剂，施工时借助电子束或紫外光引发固化。2粉末聚氨酯涂料主要由羟基组分和异氰酸酯固化剂组分组成，由于无溶剂，为100%涂料量，粉体粒度为4060微米。羟基组分主要选择低结晶度羟基饱和聚酯，分子量在20005000之间，玻璃化温度高于贮存温度，以保证贮存期内不凝结。通常选择对苯二甲酸的乙二醇、新戊二醇混合多元醇的聚酯。TMP的加入，可改善涂料的性能。间苯二甲酸制备的聚酯，同样能调节涂膜性能。异氰酸酯组分为封闭型的多异氰酸酯或加成物，如己内酰胺封闭的TDI或IPDI加成物是该类涂料传统的固化剂。除以上两组分外，粉末涂料只能含颜料和流平剂以及骨架填料。3无溶剂聚氨酯涂料使用原料主要有端羟基多元醇（聚酯多元醇、聚醚多元醇、端氨基聚醚等）。异氰酸酯选用MDI，若要求耐侯性，可选用HDI或TMXDI。扩链剂可选用低分子二醇或二胺；交联剂可选用TMP或季戊四醇。防水堵漏*的相关文章更多聚氨酯防水涂料分析丙烯酸酯防水涂料配方的设计博隆防水指南：聚合物水泥防水砂渗透结晶防水材料配方优化水性渗透型无机防水剂配方防