水性聚氨酯涂料技術(shù)進(jìn)展

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1、第36卷第3期涂料工業(yè)Vol.36No.32006年3月PAINT&COATINGSINDUSTRYMar.2006水性聚氨酯涂料技術(shù)進(jìn)展陳紅(中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會涂料專業(yè)委員會,常州213016)摘要:簡述了我國聚氨酯涂料的現(xiàn)狀,綜述了單組分水性聚氨酯涂料、雙組分水性聚氨酯涂料的改性、品種、研究現(xiàn)狀,指出了存在的不足及今后的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:水性聚氨酯涂料;單組分;雙組分;改性;現(xiàn)狀;進(jìn)展;趨勢中圖分類號:TQ63017文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0253-4312(2006)03-0047-05表1我國聚氨酯涂料產(chǎn)量0引言年份產(chǎn)量/萬t年份產(chǎn)量/萬t1978年01

2、071988年1113聚氨酯涂料因其涂膜具有良好的耐磨性、耐腐蝕1979年0111989年019性、耐化學(xué)品性、硬度大、高彈性等優(yōu)點,且組分調(diào)節(jié)1980年01171990年1141981年01161991年117靈活,已廣泛應(yīng)用于家具涂裝、金屬防腐、汽車涂裝、1982年01141992年214飛機蒙皮、地板漆、路標(biāo)漆等。聚氨酯涂料已成為涂1983年01251993年216料業(yè)中增長速度最快的品種之一,據(jù)文獻(xiàn)報導(dǎo),在美1984年01461997年3141國其增長率2倍于涂料工業(yè)的增長率,用量居醇酸與1985年01612000年810環(huán)氧之間。近年來研究的方向之一是

3、發(fā)展環(huán)保型聚1986年01832003年12151987年01822004年20氨酯涂料,政府對環(huán)境保護的嚴(yán)格法規(guī),限制涂料施工時有害物質(zhì)的排放,促使聚氨酯涂料向水性化、粉汽車及高級建筑等。目前我國的聚氨酯涂料以雙組末化及高固體分方向發(fā)展。分醇酸聚氨酯涂料為主,該類涂料是以TDI預(yù)聚物與含羥基的醇酸樹脂制成的,但因其泛黃嚴(yán)重,只能用1聚氨酯涂料現(xiàn)狀于深色室內(nèi)用涂料。隨著技術(shù)的發(fā)展,尤其是高裝飾早在20世紀(jì)50年代我國就開始研發(fā)聚氨酯涂性耐候涂料需求量的增長,采用不泛黃的脂肪族聚氨料,并取得了一批研究成果,如氨肥廠脲素造粒塔用酯原料,以改進(jìn)泛黃性,提高耐候性。用于

4、涂料中的聚氨酯涂料、儲油罐車用白色聚氨酯涂料等,但因眾脂肪族異氰酸酯主要有1,6-己二異氰酸酯(HDI)、所周知的原因,直到1978年產(chǎn)量僅699t,80年代以異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯甲烷二異氰酸酯后,隨著人民生活水平的提高,木器家具產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)(HMDI)及其衍生物,用量最大的為HDI型。為了提業(yè)、鐵路車輛及石油化工的發(fā)展,聚氨酯涂料進(jìn)入快高聚氨酯涂料的產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,國內(nèi)聚氨速發(fā)展期,1990年產(chǎn)量為114萬t,2000年產(chǎn)量為8酯涂料生產(chǎn)廠家選用異氰酸酯預(yù)聚物,主要有加成萬t,2004年我國聚氨酯涂料市場的生產(chǎn)總量大約在物、縮二脲和三聚體

5、。20世紀(jì)90年代初,單組分聚20萬t,約占涂料總產(chǎn)量的617%,并在珠江三角洲和氨酯涂料也形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模,主要以聚氨酯油長江三角洲形成了兩大生產(chǎn)基地。表1為1978—為基料,可以生產(chǎn)清漆和色漆。2004年我國聚氨酯涂料產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。我國的聚氨酯涂料以芳香族木器家具涂料及地2水性聚氨酯涂料板清漆為主,脂肪族多異氰酸酯大多來自國外,因其水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基礎(chǔ),以不泛黃,耐日曬,大多應(yīng)用于高檔用途,如飛機蒙皮、作者簡介:陳紅(1965—),女,高級工程師,中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會涂料專業(yè)委員會主任。曾長期進(jìn)行粉末涂料研究開發(fā),現(xiàn)從事涂料信息及學(xué)術(shù)技術(shù)

6、交流工作。47陳紅:水性聚氨酯涂料技術(shù)進(jìn)展表2聚氨酯涂料主要品種單組分雙組分性質(zhì)氨酯油封閉型潮氣固化催化固化羥基固化游離異氰酸酯無無較多較多較少顏料分散(1)稍困難,采取特殊操作含羥基組分先與常規(guī)常規(guī)方法(2)不可含催化性的顏料顏料研磨成漿干燥時間/h015～310高溫烘烤按濕度大小約數(shù)小時015～410210～2010耐化學(xué)品性尚好優(yōu)異良好至優(yōu)異良好至優(yōu)異優(yōu)異使用期長長約1d數(shù)小時約1d自焊電磁漆、地板漆、耐石油涂料、主要用途地板漆、一般維護漆各種用途木器漆、汽車修補漆其他絕緣漆化工耐腐蝕涂料等水為分散介質(zhì)配制的涂料,具有毒性小、不易燃燒、不劑,可改善力學(xué)性能

7、和耐溶劑性。再次,熱活化交聯(lián)污染環(huán)境、節(jié)能、安全等優(yōu)點,同時還具有溶劑型聚氨是由封閉型異氰酸酯乳液與聚氨酯乳液混合形成單[1]酯涂料的一些性能,將聚氨酯涂料硬度高、附著力組分乳液,干燥后進(jìn)行熱處理使高反應(yīng)性的NCO基強、耐磨性、柔韌性好等優(yōu)點與水性涂料的低VOC相團再生,與聚氨酯分子所含的活性基團反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)合。同時由于聚氨酯分子具有可裁剪性,結(jié)合新的的涂膜。另外,采用干性或半干性油酯改性聚氨酯,合成和交聯(lián)技術(shù),可有效控制涂料的組成和結(jié)構(gòu),成由金屬催化劑(如鈷、錳、鋯等)使大氣中的氧產(chǎn)生游[2]為發(fā)展最快的涂料品種之一。水性聚氨酯涂料有離基,引發(fā)主鏈上的雙鍵交

8、聯(lián),其原理與自干性醇酸單