data-full-width-responsive="true"> 双组分水性聚氨酯涂料的应用研究李秀玲，刘俊杰，杨帅，杨旭，李萌（中化化工科学技术研究总院，北京100011）1 引言自20 世纪80 年代后期以来，由于环保法规的日益严格，水性聚氨酯树脂的发展步伐逐渐加快。水性聚氨酯与溶剂型聚氨酯树脂的性能差距逐步缩小，在硬度、耐磨、抗冲击、抗弯曲等机械性能方面甚至超过溶剂型聚氨酯。在相对湿度小于50%的条件下，干燥速率也不逊于溶剂型涂料。水性聚氨酯产品开发力度之大和产品系列之丰富尤以拜耳、巴斯夫、罗地亚等公司为突出。应用于涂料的水性聚氨酯树脂除考虑对人和环境友好的因素外，高品质的水性聚氨酯更多地考虑了户外耐候性、耐黄变性的因素，较多采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等脂肪族异氰酸酯合成综合性能优异的水性聚氨酯，且较为突出的是水性聚氨酯固化剂采用脂肪族或脂环族二异氰酸酯，其耐水解性好于采用芳香族二异氰酸酯的固化剂，易制得相对分子质量高且分布窄、黏度低的预聚体。对水性聚氨酯的研究表明，聚氨酯结构中的NCO基团与水的反应速率小于水的蒸发速率，含官能基的脂肪族NCO 反应性如下：胺 水 氨基甲酸酯。在水蒸发后，漆膜中以NCO 与OH 的反应为主。国外学者研究表明：只有在NCO 基团自由释放时，水才能离开漆膜，NCO 基团才有可能与含羟基的组分反应。因此NCO/OH 应在12 ～ 25 之间，才能使水快速脱离漆膜。且过量的异氰酸酯与水反应生成脲结构，产生网状交联结构，使漆膜硬度增加，耐化学品性能提高。考虑到性价比因素，最适宜的比例应为15 左右。本文以不同的含羟基丙烯酸分散体和亲水性HDI聚异氰酸酯为基础，考察了不同组合的Bayhydrol XP和Bayhydur XP 系列涂膜的干性、光泽、硬度、耐介质性等，为选择不同用途的水性聚氨酯配方提供数据。2 试验部分21 主要原材料⑴Bayhydrol XP 系列水性含羟基丙烯酸分散体（2457、2470、2546、2542、2695）的技术指标见表1。
⑵Bayhydur XP 系列亲水性脂肪族聚异氰酸酯（2451、2547、2655）是HDI 三聚体，为非离子型乳化剂的多异氰酸酯混合物，使改性的多异氰酸酯不需高剪切力而易乳化于水中。Bayhydur XP 系列产品的技术指标见表2。
⑶润湿剂、流平剂、消泡剂为BYK、迪高的产品。22 涂料基础配方涂料基础配方见表3。
23 性能测试仪器及方法试验环境按GB/T 92781988 要求；漆膜制备按GB/T 17271992 要求；漆膜干燥时间按GB/T 17281989 测定；漆膜附着力按GB/T 17201989 测定；漆膜柔韧性按GB/T 17311993 测定；漆膜耐冲击性按GB/T 17321993 测定；漆膜铅笔硬度按GB/T 67391996 测定；漆膜耐水性按GB/T 17331993 测定；漆膜耐化学试剂性按GB/T 17631989 测定。3 结果与讨论31 含羟基丙烯酸分散体与亲水性固化剂配漆性能测定含羟基丙烯酸分散体与亲水性固化剂配漆性能测定结果见表4。
