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化工进展
年第卷第期气· ·
双组分水性聚氨酯涂料的研究进展
吴胜华姚伯龙陈明清熊万斌刘晓亚
江南大学化学与材料工程学院,无锡
摘要综述了双组分水性聚氨酯涂料国内外的最新研究进展;阐述了国内外双组分水性聚氨酯涂料的羟基组
分和异氰酸酯组分研究的现状;指出了存在的问题以及今后的发展趋势。
关键词水性聚氨酯涂料,双组分,现状,发展趋势
中图分类号、. 文献标识码文章编号———
自世纪年代初,成功开发出一. 分散体型多元醇
种能分散于水的多异氰酸酯固化剂,从而使双组分为了改善多元醇体系对多异氰酸酯固化剂的水
水性聚氨酯涂料真正开始进入实际应用研究阶段。分散性,提高双组分水性聚氨酯涂料的性能,可采
目前,环境日益受到各国政府的高度重视,对产品用分散体型多元醇,也称第二代水性羟基树脂,目
的环保性能提出了严格要求,因而环保产品也不断前这方面的研究较多。该多元醇树脂首先在有机溶
出现。双组分水性聚氨酯涂料是一种新的环境友好剂中合成得到,其分子结构中含有亲水可电离基团
型涂料,它主要由含羟基的水性多元醇和含异氰酸或亲水非离子链段,然后将该树脂或溶液分散在水
酯基的固化剂组成,由于双组分水性聚氨酯涂料以中得到分散体型多元醇。其特点为相对分子质量
水为介质,并将双组分溶剂型涂料的高性能和水性低,分散体粒径小~,对固化
涂料的低含量结合起来,因而备受瞩目,成剂分散性优越,形成的涂膜外观好,综合性能优
为涂料工业领域研究的热点。本文阐述了以上两个异。根据化学结构的不同,它可分为丙烯酸多元醇
组分国内外研究的最新进展。分散体、聚氨酯多元醇分散体和聚酯多元醇分散
体等。
水性多元醇体系.. 丙烯酸多元醇分散体
与丙烯酸多元醇乳胶相比,丙烯酸多元醇分散
双组分水性聚氨酯涂料与双组分溶剂型聚氨酯
体具有较低的相对分子质量~
涂料相比,其多元醇具有良好的分散性,能促使未
,较高的羟基官能度,较小的粒径,对固
改性、憎水的多异氰酸酯固化剂在水中稳定地分
化剂分散性好,涂膜交联度高,具有优异的综合性
散。按照制备方法的不同,水性多元醇体系可分为
能,但是涂膜干燥速度较前者慢。等发现,
乳液型多元醇和分散体型多元醇。
在共聚单体中添加苯乙烯,制备出的丙烯酸树脂经
. 乳液型多元醇
碱中和,制备得到的分散体与偏四甲基苯基二异氰
最早采用的多元醇为乳液型多元醇,它是通过
酸酯/三羟甲基丙烷加和物复配成膜,显示出更快
乳液聚合得到的具有多种结构的丙烯酸多元醇乳
的干燥速度,更高的涂膜硬度。同时发现:丙烯酸
胶。其用于双组分体系的优势是聚合物的相对分子
树脂中的羟基基团与主链的距离将影响涂膜的固化
质量大,涂膜在室温下干燥速度快;缺陷是它对未
速率;丙烯酸一一羟丁酯作为共聚单体合成的多
改性多异氰酸酯固化剂分散性较差,导致涂膜外观
元醇体系,其固化速率明显超过丙烯酸一一羟乙
较差,且适用期短。为解决分散性问题,
酯作为共聚单体制备的多元醇体系。等发
等首先对憎水的多异氰酸酯进行改性,使之转
现:对于丙烯酸多元醇分散体/叔多异氰酸酯体系,
变为亲水性,再将该亲水多异氰酸酯与含羟基官能
粒径对涂膜性能有重要影响。当体