简 介:聚氨酯涂料是指漆膜中含有相当数量的聚酯键的涂料,也称聚氨基甲酸酯涂料。聚氨酯涂料不一定含有聚氨酯树脂。只要用异氰酸酯或其它反应物为原料制成的涂料都称为聚氨酯涂料,主要应用于金属防腐、飞机蒙皮、家具涂装、汽车涂装、地板漆、路标漆等。
分 类:聚氨酯涂料的分类如下;
(1)按涂料的组成和成膜机理
根据美国材料试验协会(ASTM)提出的分类方法,按组成和成膜机理将聚氨酯涂料分为五类,见表1。
表1 聚氨酯涂料的类别、特性与用途
类型
固化-1
方式
NCO-2
/%
颜料
分散性
干性/h
耐磨
蚀性
主要用途
单
组
份
氨酯油
(ASTM-1)
氧化聚合
0
常规法
0.4-4
一般
室内装饰用漆,船舶、工业防腐、维修漆、地板漆、木器漆
湿固化(ASTM-2)
空气中的湿气
< 15
难,不能使用碱性颜料
0.2-8
(RH30 %以上)
良好
木材、钢材、塑料、地板、水泥、壁画、地下设施的防腐涂装
封闭型
(ASTM-3)
加热
0
常规法
0.5(150 ℃以下)
良好
绝缘漆,特别是烘烤漆
双
组
分
催化固化型
(ASTM-4)
催化剂加于预聚物
5-10
难,不能使用碱性颜料
0.1-2
(RH30 %)
良好~很好
各种防腐涂料,耐磨涂料,皮革、橡胶用涂料
多羟组分固化型(即NCO/OH型,ASTM-5)
多羟组分+加成物预聚物
6-12
多羟组分先与颜料研磨成浆
2-16
良好
各种装饰性涂料和防腐蚀涂料,木材、金属(钢材、铝材)、塑料、水泥、皮革、橡胶等涂装
(2)按氰酸酯的种类
按异氰酸酯的种类,聚氨酯涂料分为芳香族聚氨酯树脂涂料和脂肪族聚氨酯树脂涂料。
芳香族聚氨酯树脂涂料价格便宜,吸收紫外线能力,易变色、粉化,仅适做室内涂料或室内防腐涂料。防腐工业中最主要的芳香族异氰酸酯为TDI、MDI和聚合的PMDI。脂肪族聚氨酯树脂涂料耐候性能好,户外不变色,可用于汽车维修、户外高耐候性防腐涂料。涂料工业中最主要的脂肪族异氰酸酯为HDI、TPDI和H12MDI。
(3)按涂料的分散介质
按涂料的分散介质,聚氨酯涂料分为溶剂型、无溶剂型、高固体分、水分散型、粉末涂料及光固化型。
性能及指标:
表2、表3分别为聚酯聚氨酯涂料、环氧聚氨酯涂料的性能指标。
表2 聚酯聚氨酯涂料的性能指标
干 性
7650聚酯/HDI缩二脲
650聚酯/HDI缩二脲
干性
表干[(25±5)℃]/h
1-2
2-4
实干[(25±5)℃]/h
24
48
弹性/mm
1
1
冲击强度/(kg·cm)
50
50
附着力(划圈)/级
1
1
硬度(摆杆)
0.9
0.91
耐蒸馏水(常温下浸渍26 d)
无变化
无变化
耐盐水(10 %NaCL常温浸3个月)
无变化
无变化
耐湿热[(47±1)℃、RH(96±2)%,21 d]
无变化
无变化
耐RH-70航天汽油(常温浸3个月)
无变化
无变化
耐YH-10航天液压油
无变化
无变化
耐航空润滑油4109(常温浸3个月)
冲击强度50 kg·cm
不开裂,不脱落,
冲击强度50 kg·cm
耐冷热交变(100 ℃,20 min,立即-60 ℃,20 min,再常温放10 min为一个循环,共100循环)
弹性≤ 10 mm
附着力1-2级
表3 环氧聚氨酯涂料的性能指标
项 目
S01-2
S04-4
S06-2
颜色与外观
A.黄或棕黄透明液;
B.水白或浅黄透明液
A.同S01-2;
B.浅灰色
A.同S01-2;
B.棕黄或铁红色
表干(25 ℃、RH65 %)/h
≤ 2
≤ 1.5
≤ 1.5
实干(25 ℃、RH65 %)/h
≤ 24
≤ 20
≤ 10
柔韧性/mm
≤ 1
1
5
耐冲击性/cm
50
50
50
硬度(摆杆)
≥ 0.6
≥ 0.5
≥ 0.6
耐化学性(24 h,10 %H2SO4,10 %NH3·H2O及10 %NaOH水溶液)
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
耐混凝土碱性(10 d)
--
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
耐老化(80 ℃,4 d)
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
冷热交替(20个周期)
--
涂膜外观无变化
涂膜外观无变化
① 具有优异的物理力学性能,特别是耐磨性、附着力、高装饰性、坚韧。聚氨酯涂料是耐磨性最好的涂料,其涂膜断裂伸长率最高;聚氨酯涂料对多数底材(如金属、木材、玻璃、塑料、皮革等)都有优良的附着力,用环氧树脂相比,对金属的附着力差,但对橡胶、混凝土材质的附着力强;具有优良的保色保光性能,光泽度好,丰满而光亮,特别是脂肪族聚氨酯涂料的耐候性更佳,与丙烯酸树脂涂料的装饰性相当,远比环氧树脂涂料的耐候性和装饰性能好。
② 防腐性能好。与环氧树脂涂料相比,聚氨酯涂料的耐酸性和耐水性更强,而它们的耐碱性、耐溶剂、耐油性相当。
③ 固化温度范围广。聚氨酯涂料既可室温固化,也可低温烘烤固化。它可在低温下(-5 ℃甚至更低温度下)发生交联固化反应,并且涂膜性能好,干燥快,此性能大多数涂料不具备,如环氧涂料在10 ℃以下固化缓慢。
④ 耐温范围广。聚氨酯涂料即能耐低温至-40 ℃,也能耐高温达250 ℃(如HDI-TDI三聚体制成的聚氨酯电泳涂料)。
⑤ 涂膜固化后无毒性。彻底固化后的聚氨酯涂料无毒,用于食品、啤酒包装、储罐内壁。
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