我国聚氨酯涂料发展现状_

性质 固化方式 NCO 基含量/% 颜料分散方法 干燥时间/h 耐腐蚀性
主要应用领域
氨酯油 氧化聚合固
化成膜 0
常规
0.4~4.0 一般
室内木器、地 板、水泥等装 饰漆；船舶防 腐蚀涂料
表 1 聚氨酯涂料的分类及应用领域
单组分
双组分
湿固化
封闭型
催化固化
羟基固化
空气中湿气固化
加热固化
催化剂使涂膜中-NCO 与 -OH 加速交联固化
2.4 聚氨酯地坪涂料
作为地坪涂料，聚氨酯技术目前在中国自流平系列中所 占的比例还相当小，但其性能相对于占主导地位的环氧来说 有很大的范围可以调整，可以满足不同的客户需求。在相对 成熟的欧洲市场，聚氨酯技术在地坪漆体系中可以占到 25%，因此对中国的市场来说，聚氨酯技术在地坪漆领域还 有很大的发展空间。
目前我国聚氨酯涂料以双组分聚氨酯涂料为主流，主要 用于木器家具的涂装。其次是单组分聚氨酯涂料，以聚氨酯 为基料，可以生产清漆和色漆。丙烯酸聚氨酯漆用 HDI 缩 二脲为固化剂，作为汽车修补漆，在我国大多用于涂装面包 车和大客车以及轻型汽车，有较好的市场前景。另外不同的 丙烯酸聚氨酯涂料品种，还可用于汽车、家电、火车等装饰 性要求较高的领域。聚醚聚氨酯地板涂料、聚醚聚氨酯机床 涂料、有机硅聚氨酯飞机蒙皮涂料、聚氨酯弹性涂料等专用 聚氨酯涂料也在研究和生产。聚氨酯涂料分类及应用如表 1 所示。
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2 我国聚氨酯涂料的主要应用领域
2007 年用于涂料工业的聚氨酯涂料占我国涂料总产量 的 7%。聚氨酯涂料在木器涂料工业中占主导地位，占到木 器涂料市场的 75%，紧接着是汽车修补漆，占 40%多的市 场份额。聚氨酯技术在防腐涂料、塑料涂料和汽车原厂漆方
面的应用也越来越大，占 10%的市场份额。近来，聚氨酯涂 料在中国涂料市场中正以 15%的平均增长率在增长。中国的 建筑工业正以显著的速率增长，聚氨酯涂料在以后几年建筑 工业中有望达到 30%左右市场份额。
汽车涂料按涂装工艺分汽车底漆、中间层涂料和面漆， 聚氨酯涂料在各种涂料中所占的比例日益增大。汽车底漆有 92%采用电泳漆，其中 90%为阴极电泳漆，聚氨酯电泳漆， 因其涂膜厚，表面高度平整，耐碎落，对防锈钢板的适用性 很强等优异的综合性能，正受到各国涂料行业的普遍关注。
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厚膜型环氧聚酰胺/聚氨酯双组分电泳漆已用于国产汽车如 一汽奥迪、天津夏利、重庆五十铃等。
关键词：聚氨酯涂料；水性聚氨酯；发展
0 引言
聚氨酯涂料(简称为 PU 涂料)，涂膜外观优美，具有良 好的装饰性，且因其良好的柔韧性、耐冲击性、耐腐蚀性、 耐化学品性及优异的耐低温性和耐磨性、硬度大、高弹性等 特点，已广泛地应用于车船、航空、电子、建筑、桥梁、机 床、木器及室内装潢等领域的装饰和保护中，同时也大量用 于石化设备、管道、海洋设施、重型机械等工业的防腐蚀保 护和装饰。在美国其增长率是涂料工业增长率的 2 倍，用量 居于醇酸与环氧之间，聚氨酯涂料已成为涂料工业中增长速 度最快的品种之一。
中间层涂料是指用于底漆和面漆之间的涂料，往往将抗 石击涂料划为中间层涂料，与多种抗石击涂料相比，聚氨酯 涂料的抗石击性能最佳。
在汽车面漆中，聚氨酯金属闪光底色漆显示了极大的优 越性，已成为发展方向。欧洲汽车生产线已广泛使用双组分 丙烯酸聚氨酯罩光清漆，其施工固体分可达 80%~90%，在 中国，高固体分的聚氨酯高温烤漆、丙烯酸聚氨酯漆和清漆 也开始普遍用于汽车原厂涂料和汽车修补漆中。与传统氨基 丙烯酸清漆相比，聚氨酯清漆外观更清澈透亮，耐候性和耐 擦洗性、耐酸雨性等均得到提高。目前其市场占有率已高于 30%，并以 15%的速率在增长。大众汽车、通用汽车和现代 汽车都在使用聚氨酯改性氨基丙烯酸烘烤清漆。
欧洲一些国家木器家具涂料结构是：聚氨酯涂料占 30%~50%，硝基涂料占 23%~25%，酸固化漆占 15%~20%， 紫外光固化漆占 10%~13%，水性及其他涂料占 5%。
我国聚氨酯木漆家具涂料中，单组分聚氨酯木器家具涂 料以聚氨酯醇酸（氨酯油）为主，双组分聚氨酯木器家具涂 料的 NCO 基组分以 TDI 加成物和 HDI 缩二脲居多，TDI 加 成物包括 TDI/TMP 加成物和蓖麻油多元醇预聚物/TDI 的加 成物，目前主要研究改善产品的色泽和降低残留单体含量以 及使用改性的 TDI 三聚体等。
同时，聚氨酯木器家具涂料正由单一品种向多品种、系
列化或配套产品发展，包括开发聚氨酯清漆、磁漆、木器封 闭底漆及专用助剂和稀释剂等，出现了各种美术漆、高光、 亚光及无光面漆，银珠银光面漆，金属闪光漆等，使得聚氨 酯木器涂料更具有优异而美观的装饰性能。
中国是木器家具涂料的大市场，估计年用量不低于 10 万 t，我国聚氨酯涂料在木器涂料中的占 75%的市场份额。 随着溶剂型木器涂料有害物质限量的法规出台，木器涂料的 水性化已成趋势，水性聚氨酯在木器涂料中已受到市场广泛 欢迎。
与常规环氧地坪漆相比，聚氨酯最大的特点是柔韧性可 以调整。具备一定柔韧性的聚氨酯地坪漆，不仅可以提供优 异的裂缝桥接、耐冲击性、耐磨等机械性能，对混凝土保护 性更好，还具有消音、柔性脚感等特性，同时具备无缝结构， 易于清洁，并耐一般化学品。因此这类聚氨酯体系同时拥有 环氧地坪和卷材的优点并克服了其局限性，可以应用于公共 走廊、学校、办公室、仓库、停车场及一些工业生产车间等 场所，结合具有优异耐候性的脂肪族聚氨酯体系，还可以同 时满足装饰及保护的要求。在聚氨酯地坪体系中，还有具备 优异耐化学品性能的重防腐地坪体系，尤其是对有机酸及高 温蒸汽清洁有优异的耐受性，是符合 GMP 厂房要求的地坪 体系，适合于食品加工厂、饮料厂、药厂等有特殊要求的工 业领域。
2.5 聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料目前主要应用在地下室中，屋面应用只 有 2%～5%。聚氨酯防水涂料可分为焦油型和非焦油型两大 类。随着人们对环保要求的不断提高，焦油聚氨酯被淘汰已 是大势所趋。非焦油型聚氨酯主要有沥青型聚氨酯。其他聚 氨酯虽性能优异，但价格较贵，一时还不能广泛应用，因而 沥青聚氨酯受到了广泛的关注。
2.3 聚氨酯防腐蚀涂料
聚氨酯涂料具有良好的耐候性、保光性、色泽稳定性、 耐腐蚀性、耐酸雨性，且低温施工性好，涂层可覆涂性能好， 易修复，涂层柔韧性好并具有优良的延展性、耐冲击性和抗 震动效果等诸多性能优势，使其在重防腐蚀涂料中的应用正 在逐步扩大，用作桥梁、石油贮罐、化工厂设备等的重防腐 蚀涂料，已引起防腐蚀专家的关注，具有良好的发展前景。
涂料综述
我国聚氨酯涂料发展现状
Development of Polyurethane Coatings Industry in China
中国聚氨酯工业协会涂料专业委员会
摘要：聚氨酯涂料以其良好性能，已广泛地应用工 业设施和民用装饰等各个领域，是涂料工业中增长速度 最快的品种之一。简要叙述了我国聚氨酯涂料的行业现 状，主要应用领域及聚氨酯涂料品种，提出了我国聚氨 酯涂料的发展方向。
2.2 聚氨酯汽车漆及修补漆
在汽车工业发达的国家中，汽车涂料的用量在涂料产量 中占有极其重要的地位，在欧洲聚氨酯车用涂料的市场占有 率近 90%，日本为 50%，仅次于建筑用涂料。近年来我国 汽车工业的迅速发展，汽车用涂料在产量和品种上都有着很 大的提高，而聚氨酯涂料在提高汽车涂装的性能方面是最有 潜力的，我国聚氨酯汽车修补漆在市场中已有超过 40%的份 额。
轶路机车需求增长，以及石油化工、桥梁船舶、机械工业等 产业的发展，使聚氨酯涂料进入飞速发展时期，聚氨酯涂料 产量从 1980 年的 0.17 万 t 增加到 2004 年 20 万 t（固含量 计）以上，该领域消耗 TDI 大约 5.5 万 t。产量仅次于醇酸 树脂漆、酚醛树脂漆和丙烯酸树脂漆，成为第四大涂料品种。 到 2007 年，我国聚氨酯涂料产量约达到 50 万 t。
随着环保理念的增强和环保法规的日益严格，聚氨酯涂 料市场也以环保、健康为发展方向。就国内而言，涂料中游 离 TDI 的处理技术日趋成熟，各种环保型涂料被相继开发， 这使得聚氨酯涂料更趋向于绿色，为聚氨酯涂料的市场开辟 了更广泛的应用前景。
1 我国聚氨酯涂料发展现状
我国聚氨酯涂料的研制和开发始于 20 世纪 50 年代，自 80 年代后，随着人民生活水平的提高，对木器家具、汽车、
与其他涂料相比，聚氨酯涂层系统的生命周期成本最 低，并能达到欧美关于有机挥发物高要求的排放标准。其优 异的化学性能、较好的经济效益及低有机挥发物含量赢得越 来越多的专业人士和用户的认可，聚氨酯已成功应用于桥 梁、近海平台、港口机械、工厂设备、贮罐管道及机场、体 育场馆等建筑设施。在全球范围内，随着对工程涂层保护功 能及表观要求的不断提高，聚氨酯在钢结构防腐蚀领域的应 用也在不断发展。
除了常规双组分聚氨酯技术外，单组分湿固化聚氨酯和 天氡氨酸酯聚脲也拓展了聚氨酯在防腐蚀涂料领域的应用 空间，湿固化聚氨酯与天氡氨酸酯聚脲同时具备了覆涂间隔 短、固化反应快的特点，两种产品在同一系统共同使用，使 其特性叠加，形成快速处理涂层系统。而另一方面，湿固化 聚氨酯与天氡氨酸酯聚脲同时具备优越的耐腐蚀性能，二者 配套使用又强化了体系高功能、重防腐的工程优势。这一体 系已为欧美防腐工程难题提供了解决方案。
多异氰酸酯预聚物 与含羟基化合物反 应
Baidu Nhomakorabea
<15
0
5~10
6~12
稍困难，不能使用碱性颜料
常规
不能使用碱性涂料，采用 特殊方法研磨着色
利用多羟基组分研 磨色浆，颜料易分 散
0.2~8.0(相对湿度>30%)
0.5(150 ℃)
0.1~2.0 (相对湿度>30%)
2~16
良好
良好
良好
优异
地板漆；塑料用漆；潮湿地区 建筑、水泥、金属、砖石及地 下设备防腐蚀涂料；油罐车用 涂料；化工防腐涂料；防核辐 射保护层
目前，为适应环保要求，减少有机挥发物排放，水性汽 车原厂漆也逐渐提上议事日程，这方面，聚氨酯涂料技术有 更加明显的环保优势。
20 世纪 70 年代，溶剂型双组分聚氨酯涂料进入汽车修 补漆市场，并逐步成为汽车修补漆市场的主导产品。90 年 代，开发了高固含量的双组分聚氨酯修补漆。目前在西欧， 溶剂型双组分聚氨酯涂料占据了 85% 的市场份额。随着各 国限制挥发性有机化合物标准的出台，水性双组分聚氨酯涂 料研制成功，其主要是采用了水分散的多元醇组分，通过在 该多元醇组分中引入羧酸基团，将其用胺中和后分散在水 中；而作为固化剂的多异氰酸酯组分可采用低至中黏度的传 统固化剂或使用亲水改性的多异氰酸酯。现在用于汽车修补 的水性双组分聚氨酯涂料已经商品化，其 VOC 很低，可满 足任何严格的溶剂排放法规的要求。同时能使汽车内部配件 获得奢华外观和质感的柔软手感水性聚氨酯涂料已成为一 些大汽车制造商内部配件用涂料的首选。
目前，我国聚氨酯涂料企业主要集中在长江三角洲和珠 江三角洲地区，约有聚氨酯涂料品种 60 多种。由于技术和 资金的原因，外商独资、合资企业和国内较大规模的生产厂 家，市场定位在中高档产品，个体、乡镇小企业一般以生产 低档产品为主。主要聚氨酯涂料厂家有：广东华润涂料有限 公司、上海华生化工有限公司、上海三银制漆有限公司、南 京天祥涂料有限公司、广东嘉宝莉化工有限公司、上海造漆 厂、上海元邦化工、武汉双虎涂料公司、杭州油漆厂、广州 制漆厂、中华制漆（深圳）有限公司、上海阿帝兰实业、常 州亚邦集团、上海欧宝化工有限公司、东莞秉顺制漆有限公 司、东莞大宝、维新制漆(深圳)、广东美涂士化工、广东鸿 昌化工、深圳大中化工等。
电器绝缘漆；卷材、 轿车的烘干漆；家 电涂料
木材、混凝土、石化设备 防腐蚀涂料；耐磨涂料； 皮革、橡胶用涂料
金属用漆；汽车涂 料及修补漆、木器 漆；家电等轻工产 品用涂料；石化设 备、管道、海洋结 构防腐蚀涂料
2.1 聚氨酯木器涂料
随着人民生活水平的不断提高，近年来木器家具行业的 发展对涂料提出了更高的质量要求。当前木器家具的涂料主 要类型有：酸固化漆、聚氨酯涂料、硝基涂料、不饱和聚酯 漆、丙烯酸涂料、水溶性漆。传统木器家具涂料中硝化纤维 素漆溶剂含量约为 80%，以及酸固化涂料释放甲醛，都不适 应环保要求。聚氨酯涂膜的坚韧性、耐沸水性、耐香烟头灼 烧及耐冲洗性等方面优于其他系列的涂料，而且聚氨酯涂料 固体分高，减少了施工道数，常温下干燥迅速，涂膜平整丰 满，既可使木制品外表美观，增强天然纹理质感，又能较好 地提高木制品的耐水、耐磨和防霉性能，已成为高档家具的 优选涂料。