双组分水性聚氨酯涂料

发展前景
• 双组分聚氨酯涂料具有优异的保色保光性，户外长期曝晒使 用，不易变色和失光，耐候性佳。同时，它具有耐磨性、耐化学 品、耐溶剂性能好，附着力突出等优点，其干燥性能极佳，特别 是固化温度低、交联速率快，因此，它可以大大缩短涂装施工的 周期和可搬运时间，提高涂装的工作效率。因而广泛应用于建筑 塔基、工程机械、港口机械、船舶、化工设备及海洋石油平台等 众多工业涂料防护领域。随着世界各国政府环保法规的纷纷出台 和人们对环境保护意识的增强，传统溶剂型涂料因含有大量的挥 发性有机化合物(VOC)，它的排放会污染环境，因此，在未来工 业涂料领域的发展中，将逐步被限制使用，而环境友好型的无溶 剂涂料、水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料将成为未来涂料发 展的主要方向。
乳胶粒子、水、 固化剂彼此分散
水分蒸发，乳胶粒子相互靠 近形成紧密堆砌
粒子的聚结使异氰酸酯和羟 基的反应大大增强
பைடு நூலகம்
形成均相，涂膜完全固化
涂料的配方与制备
• 颜料色浆的制备
序号 1 蒸馏水 原料名称 w/% 30～40
2
3 4 5 6 7 合计
表面活性剂
分散剂 脱泡剂 消泡剂 金红石型钛白粉 增稠剂
双组分水性聚氨酯
定义
双组分水性聚氨酯由含羟基树脂和多异氰酸酯预聚物 两组份组成，涂装后-OH和多异氰酸酯的-NCO在常温下交 联、固化，形成具有立体网络结构的交联涂膜。 根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚 氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。
物化性能
具有优异的保色保光性，户外长期曝晒使用，不易变 色和失光，耐候性佳。同时，它具有耐磨性、耐化学品、 耐溶剂性能好，附着力突出等优点，其干燥性能极佳，特 别是固化温度低、交联速率快。
物化性能
• 固化剂加量不足(—NCO)/n(—OH)=0.8时，涂膜经过人工气候 老化曝露试验后，光泽从88%降低为65%，失光率为26.1%。随着 固化剂的量增加，羟基与异氰酸酯发生了完全交联反应，且过量 的异氰酸酯与水发生反应生成了脲键，涂膜的保光性变好，当(— NCO)/n(—OH)=1.5时，相同时间的曝露试验后，光泽由88.5%降低 为81%，失光率仅为8.5%；固化剂的量的增加，对涂膜的保色性 影响很小，这可能与涂料体系的着色颜料为钛白粉密切相关。
固化原理
双组分水性聚氨酯涂料的成膜主要包括物理干燥和化 学干燥两个过程，两组分在混合前，分别处于不同的相内， 混合时，通过机械搅拌，固化剂均匀分散在羟基丙烯酸分 散体中，形成均匀的单相体系，与此同时，水、羟基、 异 氰酸酯的反应竞争激烈，并且羟基与异氰酸酯的反应是立 即发生的，而水与异氰酸酯的反应在2h后开始发生的。
0.1～0.5
0.1～0.5 0.1～0.3 0.1～0.3 60 0.2～0.6 100
操作要点：将上述前5种 原料依次加入不锈钢桶 中，充分混合后加入钛 白粉和增稠剂搅拌分散 均匀后，进料入砂磨机 研磨至细度≤20 μm为合 格。
涂料的配方与制备
• 水性涂料的制备
序号 1 原料名称 水性色浆 w/% 40
2
3 4 5 6
Bayhydrol A 145
增稠剂 脱泡剂 消泡剂 蒸馏水
根据P/B确定用量
0.2～0.6 0.1～0.3 0.1～0.3 调节黏度至出厂 值
将上述原料2、3、4和5 在低速搅拌下依次加入 上道工艺中已经分散好 的水性颜料色浆中，然 后加入适量的蒸馏水调 节涂料的黏度为涂-4杯 120～150s为合格，用 160目纱布过滤后，用塑 料桶包装，为A组分。
（P/B颜基比，颜料与基料的比值）
涂料的配方与制备

固化剂的生产
按照m(XP2655)∶m(PMA)=85∶15投料，加入不锈钢桶中低速分散均匀， 过滤，出料包装，为B组分

涂膜的制备
按m(A)∶ m(B)=8∶ 1，在低速搅拌下将B组分缓慢加入到A组分中，用 分散机于500～1 000 r/min的转速下搅拌分散2～3 min至两者完全混合 均匀，用去离子水调至施工黏度， 静置10 min后， 空气喷涂制备涂膜。
施工工具 容易清洗 低成本
运输安全
光泽高 以水为 分散介质
优 点
耐候性 优异
低污染 干燥快 阻燃
漆膜容易 产生弊病
施工工序 复杂
缺 点
对施工环境 要求很高
应用范围
• 木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种 涂料、聚氨酯防水涂料等。
施工方法
• 适合刷涂、辊涂、空气喷涂和无空气喷涂等