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改性聚氨酯涂料

发布时间:2013-11-29

改性聚氨酯涂料

加入其它类型的树脂,通过物理或化学的结合制成的涂料,称为改性涂料。聚氨酯涂料可用有机硅、环氧、丙烯酸等的三元或多元共聚体改性。

例1:合成氨丙基聚硅氧烷-聚氨酯-环氧三元共聚物具有良好的拉伸强度、疏水性能以及较低的表面张力。

例2:将单晶硅加入含水的聚氨酯分散体中所得的涂料,通过对其涂膜厚度的控制,降低了其摩擦系数,从而提高了涂膜表面性能。

例3:利用传统的溶胶凝胶法将含硅组分和无机填料与聚氨酯共混制得的涂料,将其涂在铝的表面并进行小孔腐蚀试验,发现铝表面最初有少许腐蚀,生成的氧化铝及原有的SiO2形成了稳施工配比:交联比率分别按NCO/-OH=1,-NCO/-OH=1.2,-NCO/-OH=1.5,-NCO/OH=2,-NCO/-OH=2.5。将约70×150×(0.45~0.55)mm的马口铁板用500目砂纸砂磨平整,用无水乙醇擦拭干净,凉干,以抗划伤、耐磨涂料的制备排列组合方法,将上述甲、乙组分按各交联比率分别喷板C6×C8×C5共240块,室温干燥一周后测试其性能。

1、涂膜抗划伤、耐磨性能的测试

涂膜抗划伤性能依据IEKA所引用的标准SS839117(抗划伤)进行测试。

涂膜耐磨性能依据国家标准GB1768-79进行测试。并且对涂膜的耐冲击、附着、柔韧、光泽、耐水、耐油、耐候、耐化学试剂按国家标准进行了测试。

2、最佳方案

在对以上240块马口铁板进行测试后得出:以改性聚酯树脂和改性丙烯酸树脂按固体分2∶1制漆,搭配部分VAGH、醛酮树脂在催化剂的促进下与HDI型固化剂按-NCO/-OH=1.2/1喷涂的涂膜表观效果最佳。涂膜性能(指压干):4h,50℃烘烤(3~4)h,实干24h。其抗划、耐磨性能优异,并且丰满度、光泽、耐候性、抗“干塌”性等综合物性良好。

结果与讨论

要提高2KPU亮光涂膜具备抗划伤、耐磨性能,就必须使涂膜表面具备足够的抗拉、抗压应力,也就是其表面所表现的柔韧及刚性要有很高且很合理的平衡点。在刚性与柔性的结合上,选择改性丙烯酸与改性聚酯进行接枝反应,可使硬度、韧性和其它性能达到平衡,因为聚酯本身有少量的C=C,它们可与丙烯酸单体进行共聚合。

3、改善刚性方面

可选择一些Tg值较高的单体聚合的丙烯酸树脂,例如:AA、MAA、AAM等单体聚合的树脂,其硬度高、干燥快速、抗张强度大、延伸率低。另外分子量的分布及大小也很重要,分子量分布均匀则所表现的性能较均一,较低的分子量在涂膜干燥过程中不会有很大的收缩,这对涂膜的耐“下陷”有很大帮助。但聚合反应的丙烯酸树脂的官能团基分布较随机,这在一定程度上影响与固化剂反应的架桥密度。因此,考虑一个与之相容的聚酯树脂进行接枝必不可少。

4、改善柔性方面

可选择聚酯树脂。聚酯树脂自身的韧性特点,可使涂膜表面富有弹性,提供不可少的抗拉能力,但缩合反应的聚酯其官能团基的分布较有规则,而为了达到致密的架桥率,选择一个有分支结构,且分支较多的聚酯树脂是很重要的。

5、固化剂方面

如果用TDI加成物或其三聚体,对交联速度有帮助,其表现的干速、硬度较理想,但其交联质量比不上HDI三聚体系固化剂,从而导致抗划、耐磨性不理想,且耐候性不佳,然而HDI系固化剂迟缓,太慢的交联易产生许多涂膜弊端,如暗泡、起皱等。


为了解决以上问题,需要催化其反应速度,但如果用一般的金属催干剂,其类型、用量要严格控制,否则适用期太短,导致油漆报废。所以在选择催干剂时要慎重考虑其对适用期的影响及催化促进效率。

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