无溶剂弹性聚氨酯涂料的制备及其消泡性研究

data-full-width-responsive="true"> 无溶剂弹性聚氨酯涂料的制备及其消泡性研究李爱平，刘占京，焦立苗，王艳(石家庄市油漆厂，石家庄　050086)0　前　言聚氨酯涂料具有优异的强度及高弹性，防腐、耐老化性能优异，被广泛应用于机械、化工、地坪、交通等领域，在功能涂料中占有重要位置。聚氨酯涂料以聚合物多元醇OH为A组分，以异氰酸酯NCO为固化剂，形成网状结构的交联涂膜。聚合物多元醇的长链结构具有柔韧性，可以充当软段，具有优异的弹性，与异氰酸酯反应形成的氨基甲酸酯键，易形成氢键，充当硬段，提升聚氨酯的机械强度，软硬段交替排列赋予聚氨酯涂料高强度及优异的柔韧性。本实验通过原材料筛选，选用黏度适中的聚合物多元醇和异氰酸酯固化剂制备无溶剂聚氨酯涂料，应用于铜线、铝线外表面包覆，涂层抗老化性能优异，柔韧性好，强度高，耐磨性能优异，适用于浸涂施工。本研究为解决实际问题和理论研究提供了参考。1　实验部分11　原　料聚合物多元醇，华大化学；HDI三聚体，武汉仕全兴；IPDI、HMDI，万华；潜固化剂，苏州非特；钛白粉、滑石粉等颜填料，南京；润湿分散剂、基材润湿剂，毕克；消泡剂、流平剂，迪高；去离子水，自制。12　实验仪器电子天平，TC3K，常熟市双杰测试仪器厂；QXD刮板细度计，上海魅宇仪器设备有限公司；砂磨机，QSM-Ⅱ型，天津市科联材料实验机有限公司；高速搅拌机，SDF，上海维特电机有限公司。13　无溶剂弹性聚氨酯涂料的配方及制备工艺本实验无溶剂弹性聚氨酯涂料的参考配方如表1所示。14　制备工艺无溶剂弹性聚氨酯的制备工艺如下：(1)分散：将聚合物多元醇、分散剂、消泡剂、潜固化剂、附着力促进剂、分子筛依次加入到配料罐中，1 500 r/min分散15 min。(2)研磨：将分散好的物料加入研磨罐中，依次加入三氧化二锑、氢氧化铝、钛白粉、沸石粉、炭黑，研磨到细度在50 m以下，即得到无溶剂弹性聚氨酯树脂组分。15　无溶剂弹性聚氨酯涂料的性能测试将无溶剂聚氨酯涂料树脂组分与固化剂组分按照配比混合均匀，涂膜满足表2性能检测。2　结果与讨论21　树脂种类对涂膜性能的影响本实验无溶剂聚氨酯涂料选用多元醇作为A组分中的主要树脂体系，无溶剂弹性聚氨酯涂料的固化反应如式(1)。从聚氨酯涂料的大分子结构中可以看出，氨基甲酸酯部分充当硬段，多元醇部分充当软段，软硬段交替使聚氨酯涂料在具有高强度的同时具有优异的弹性。软段区分子链越长，涂膜越柔韧。从表3可以看出，聚氧化丙烯二元醇(PPG)在无溶剂聚氨酯涂料中充当软段，分子量越大，涂膜越软，表干时间越长。随着分子量的增大，涂料的凝胶时间增长，保证了施工过程中的适用期。PPG2000可以保证较长的适用期需求，但是涂膜较软，内聚力低，且分子量较大时涂料黏度较大，为保证涂料适当的黏度及合适的硬度需求，在PPG2000中加入活性稀释剂1,4丁二醇，可保证涂料合适的施工黏度及涂膜硬度，但由于小分子1,4丁二醇的存在，体系在短时间内大量放热，凝胶时间变短。因此本实验选用己二醇己二酸的聚酯多元醇，由于聚酯多元醇含有酯基，柔韧性较醚键差，因此聚酯多元醇硬度较聚醚多元醇高，低羟值的聚酯多元醇可保证固化过程较低放热，保证无溶剂聚氨酯涂料合适的适用期。因此，本实验选用华大化学的CMA-6。