高性能聚氨酯粉末涂料的研究

data-full-width-responsive="true"> 高性能聚氨酯粉末涂料的研究周玉玲，杨璠， 高庆福，彭浩民（广州擎天实业有限公司粉末涂料分公司，广州510860）1 引言20 世纪70 年代以来，随着工业发展，溶剂型涂料的涂装对大气的污染成为国际社会的关注焦点，具有省资源、省能源、低污染、高效能特点的粉末涂料受到业界的高度重视，在涂料工业中所占比例迅速上升，广泛应用于家电、汽车、铝型材等领域。聚氨酯粉末涂料不仅具有高装饰性和优良的物理力学性能，而且具有较全面的耐化学药品性，特别是不易黄变、耐候性和耐光性突出。它兼顾了环氧和丙烯酸涂料的优点，较TGIC 体系纯聚酯粉末涂料而言，更是具有无毒的巨大优势。随着聚氨酯粉末涂料生产工艺的日益成熟，其在粉末涂料中所占的比例越来越大，在过去的25 年中，聚氨酯粉末涂料的产量由1980 年的10 万t 发展到2005 年的100 多万t，而近几年市场发生区域性的转移，粉末涂料协会估计全球将有三分之一的产量集中在远东，单中国就将占到四分之一。2 聚氨酯粉末涂料反应原理聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是由多异氰酸酯和多元醇（包括含羟基的低聚物）反应生成的，但聚氨酯涂料中并不一定要含有聚氨酯树脂，聚氨酯粉末涂料就是由羟基树脂和封闭型多异氰酸酯为原料制成的。IPDI（异佛二酮二异氰酸酯）分子式如下：目前常用的聚氨酯粉末涂料交联剂的主要架构便是以己内酰胺封闭的IPDI，常见有以下结构：涂料固化过程，封闭的异氰酸酯先解封闭，然后再与羟基发生反应形成氨酯键，如下式：聚氨酯涂料中存在的大量氨酯键，能形成大分子间氢键，氨酯键不和酸、碱、油反应，而氢键可以缓解外力作用，所以聚氨酯涂料形成的涂层化学稳定性好，机械性能优异。3 聚氨酯粉末涂料固化剂的选择消光的粉末配方体系，涂层熔融流平时间较短，可以更好地达到消光的效果，这就要求配方体系反应速度要较快，而影响聚氨酯配方体系反应速度的因素主要有两个方面：固化剂种类与催化剂用量，对此本文进行了一系列试验，试验结果见表1。