聚氨酯涂料课件.ppt

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1、7.4聚氨酯涂料7.4.1概述(1)聚氨酯涂料定义聚氨酯涂料聚氨酯涂料均含有异氰酸酯或其反应产物，其漆膜中含有氨酯键–NH-COO-（由羟基和异氰酸酯基–NCO-反应生成的），分子结构中除氨酯键外，还含有许多酯键、醚键、脲键、脲基甲酸酯键等，习惯上总称为聚氨酯涂料。（2）聚氨酯涂料的特点主要优点①漆膜的耐磨性强，聚氨酯涂料是各类涂料中耐磨性最好的，同时优异的保护性和美观的装饰性兼备用于甲板漆、超音速飞机表面等；②聚氨酯漆膜的附着力强；③漆膜的硬度调节范围宽；④施工适应性好，0℃、室温、高温均可固化；⑤漆膜的耐温性能好，可制成耐高温的绝缘漆，耐低温程度-40℃；⑥具有优良的耐化学品性和耐油性，

2、可用作化工厂等的维护涂料；⑦与其它树脂的共混性好，可与多种树脂并用，制造出适应不同要求的涂料新品种；⑧漆膜光亮丰富，可用于高级木漆器如钢琴、大型客机表面等。主要缺点①保光保色性差；②有较大的刺激性和毒性；③稳定性差；④施工麻烦。7.4.2聚氨酯涂料的主要原料（1）异氰酸酯异氰酸酯的化学性质活泼，含有一个或多个异氰酸根，能与含有活泼氢原子的化合物反应，因而能制造出多品种的聚氨酯涂料。常用的异氰酸酯有芳香族的甲苯二异氰酸酯（TDI）2,4–TDI2,6-TDI甲苯二异氰酸酯规格规格指标65/3580/202，4体2，4体含量/%65±280±2≮97.52，6体含量/%35±220±2≯2.5纯

3、度/%≮99.5≮99.5≮99.5凝固温度℃4.0-6.012.5-14.5≮21外观透明至微黄色液体二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）脂肪族的六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、二聚酸二异氰酸酯（DDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）及二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）等。其中以芳香族异氰酸酯为原料的聚氨酯涂料综合性能好、产量大、品种多，应用广，但有一个严重缺陷，其涂膜受太阳光照射后泛黄严重，易失光，耐候性较差，常应用于室内使用的深色漆。以脂肪族异氰酸酯为原料的涂料具有优良的耐候性、常用于户外使用的高档装饰涂料。异氰酸酯的主要反应异氰酸酯非常活泼,本身可以二聚或三聚,极易与含活泼氢的化合物发生反

4、应,与醇反应,强放热反应，约200KJ/mol与水反应与胺反应三聚（2）含羟基化合物作为聚氨酯涂料的含羟基组分有：聚酯、聚醚、环氧树脂、蓖麻油及其加工产品（氧化聚合油、甘油醇解物等），以及含羟基的热塑性高聚物。小分子的含羟基化合物如多元醇等只可作为制造预聚物或加成物的原料，而不能单独作为聚氨酯双组分涂料的乙组分，这是因为小分子醇是水溶性物质，不能与异氰酸酯甲组分混合；其次，吸水性大易在成膜中使漆膜发白，而且分子太小，结膜时间长，即使结膜，内应力也大。(3)双组分聚氨酯涂料对甲组分的要求:①良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性;②与乙组分混合后使用时间较长；③有足够的官能度和反应活性，NCO含量

5、较高；④低毒。要求甲组分游离的二异氰酸酯的量＜0.5%.加工方法：①二异氰酸酯与多元醇加成，三羟甲基丙烷；②二异氰酸酯与水反应生成缩二脲；③二异氰酸酯三聚，成为三聚异氰酸酯。以上3种,以加成物和缩二脲对其它树脂的混溶性良好,而三聚异氰酸酯与其它树脂的混溶性稍差,成膜也较脆。但它干燥快、泛黄性和耐热性较好。3种方法均有工业生产。加成物型最常用的是3molTDI与1mol三羟甲基丙烷的加成物，4位-NCO活泼性比2位高，所以容易制造。这种加成物为双组分聚氨酯涂料中最常用的一种多异氰酸酯，游离的二氰酸酯的含量为＜0.5%。产粮大，用途广，广泛用于木器涂料、耐腐蚀涂料、地板涂料等。7.4.3聚氨酯涂

6、料的品种类型（1）聚氨酯改性油（聚氨酯清漆）又称胺酯油。先将干性油与多元醇进行酯交换，再与二异氰酸酯反应而成。它的干燥是在空气中通过双键氧化而进行的。此漆干燥快。由于酰胺基的存在而增加了其耐磨、耐碱和耐油性，适用于室内、木材、水泥的表面涂覆；缺点是流平性差、易泛黄、色漆易粉化。由TDI与含羟基的干性油（碘值在150以上）衍生物的反应产物，-NCO/-OH不大于1，固化机理依靠干性油中分子中的不饱和键的氧化聚合作用固化成膜。加入钴、铅、锰的环烷酸盐作催干剂，能加快固化。反应式如下：（2）湿固化型聚氨酯涂料将多异氰酸酯或端异氰酸基的加成物或预聚物，用封闭剂封闭起来，使-NCO暂时失活，再同含有-

7、OH的组分混合，成为单组分聚氨酯涂料。施工时高温（100-150℃），封闭剂解封，重新释放出-NCO，与-OH反应固化成膜。不同的解封剂，解封温度不同。（3）羟基固化型聚氨酯涂料一个组分是带有–OH基的聚酯等(乙组分)，另一组分是带有异氰酸基本–NCO的加成物(甲组分)。使用时按比例配合，由于–NCO与–OH反应而固化成膜。可分为清漆、磁漆和底漆。它是聚氨酯涂料中品种最多的一类，可以制造从柔软到坚硬、具有光亮