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水性聚氨酯树脂在工业涂料领域中的应用(中),主要介绍了单、双组分水性聚氨酯涂料制备用水性树脂的主要类型和基本性能、成膜干燥及固化方式

2019-10-14    阅读量:31005    新闻来源:互联网     |  投稿

我们知道,影响乳胶粒子成膜的因素很多,主要有:

①聚合物的分子结构及粒子形态;②聚合物的Tg;③成膜环境温度;④成膜助剂(聚结剂)的溶解力和挥发速率;⑤成膜助剂在水中和有机相中的相对溶解性;⑥涂膜厚度;等等。从事建筑乳胶涂料配方设计人员都熟悉,当乳液的Tg 大大高于环境温度时,为使涂料挥发干燥时能形成均匀的涂膜,必须加入一定量的聚结溶剂即成膜助剂。在涂料成膜干燥过程中,当水完全蒸发完后,这些聚结剂分布于胶粒表面,对胶粒表层进行溶解而促使各粒子之间熔合成均一膜层中国机械网okmao.com


因此,当选用高Tg 的丙烯酸乳液来制备高硬度的涂料如水性木器涂料时,在配方设计中,通常需加入大量的有机成膜助剂,这一则增加了体系中的有机溶剂含量,二则对涂层的初期干燥性能及早期硬度有较大影响。


但是,在进行水性聚氨酯涂料配方设计时,通常发现,所使用的水性聚氨酯树脂尽管其成膜后的硬度很高,但其低温成膜性却很好,无须凭借聚结溶剂来辅助成膜,这主要是因为水性聚氨酯树脂特殊的分子链段结构所决定的,即存在硬段和软段结构,其中硬段结构赋予涂膜良好的物理机械性能,软段结构不但增韧涂层,同时也起到良好的助成膜作用。图4 为一个硬质聚醚型水性聚氨酯树脂产品的DSC 谱图。

硬质聚醚型水性聚氨酯树脂的DSC 谱图

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由谱图可以明显发现聚氨酯聚合物中,在-25~-48℃处和48~73 ℃处存在两个明显的玻璃化转变温度(Tg),分别为软相区和硬相区的Tg,其中软相区的Tg 远低于0℃。由于水性聚氨酯树脂的低温成膜性主要依赖于聚氨酯聚合物中软段链段的柔软性而获得,而软段链段主要由聚合物二元醇所赋予,因此,水性PU 的成膜性则主要取决于树脂组成中聚合物二元醇的结构类型及其相对含量。


由于纯PUD 树脂价格较高,同时其保色保光性、对颜填料的润湿性等不如丙烯酸乳液,因此在一些涂料应用领域如水性木器涂料的制备,配方设计人员常选用丙烯酸聚氨酯水分散体(Hybrid)或PUD 与水性丙烯酸乳液的物理混拼物来制备水性木器涂料,以达到性能互补、降低成本、提高性价比的作用。很显然,在丙烯酸乳液中引入一定量的水性聚氨酯树脂,无疑可大大改善丙烯酸乳液的成膜性。


2.2 单组分水性聚氨酯涂料的一些交联方式

常规的单组分水性聚氨酯涂料干燥成膜后形成的涂层为热塑性涂层,尽管聚氨酯分子结构中存在的氢键相互缔合可以形成物理交联结构,一定程度上提升了涂层的物理机械性能,但是对于涂层的耐性(如耐水、耐化学性)改善有限。为了真正达到溶剂型聚氨酯涂料特别是2K-PU 涂料的性能,要求单组分聚氨酯涂料成膜干燥后能进一步进行化学交联反应而形成立体网状结构。


另外,阴离子型水性聚氨酯树脂主要依赖羧基中和成盐而水分散,其成膜后,大量的羧基以及包括扩链形成的分子链末端的胺基或羟基等亲水基团将残留于涂膜中,严重影响涂层的耐水性。因此为获得高性能的聚氨酯涂层,需要水性聚氨酯树脂在成膜后能进一步发生交联反应,将残留的亲水基团转变为憎水基团,为此通过外加交联剂的方式可以获得耐性优异的涂膜性能。表10 为PUD 树脂常用的一些交联剂及其发生交联反应所需的条件。

用于PUD 树脂涂料的一些典型交联剂

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除通过外加交联剂来获得满意的聚氨酯涂层性能外,最好的办法是使PUD 产品本身的聚合物结构内部发生交联作用,如一些可氧化交联的自交联型水性聚氨酯树脂、水性UV 固化聚氨酯树脂等品种,例如国外公司的一些产品:Daotan® VTW1265,Ucecoat® DW5562、5568,Bayhydrol®F245、XP2592;Bayhydrol® UV2282、2629;Ucecoat® DW7770、7825;NeoRad® R440、441 等。


2.3 双组分水性聚氨酯涂料的成膜过程及干燥固化机理

水性双组分聚氨酯涂料的成膜干燥过程,与外加交联剂的单组分水性聚氨酯涂料的成膜过程类似,主要包括水的蒸发干燥成膜和交联反应固化两个阶段。其交联反应主要发生在扩散阶段及成为均一涂膜后的较长一段时间内。在成膜干燥起始的粒子聚集阶段,由于水性双组分聚氨酯涂料的羟基树脂组分和固化剂组分均以微粒形态分布在涂层中,因此,若水性羟基树脂的粒径小,固化剂水分散后形成的粒径小,则涂层中的—OH 和—NCO 接触面大,易发生碰撞接触而能充分交联反应;同时羟基树脂的软化点低,在成膜扩散及交联反应前期,分子链段活动能力增强,两组分易于相互渗透扩散而发生充分交联反应。


因此在研究开发水性2K-PU 涂料用水性羟基树脂和固化剂及进行配方设计时,应充分考虑羟基树脂的粒子形态结构、Tg、羟基含量及固化剂的亲水分散性、反应活性以及加入方式等因素对交联反应及最终涂层性能的影响。


在使用水性2K-PU 涂料时,异氰酸酯固化剂自加入水性涂料体系中到涂层中水分完全蒸发干燥,其与水的接触时间通常最少20 min,最长4 h,甚至更长。相关文献研究表明,在标准条件下,水性2K-PU 涂料的活化使用期可达4 h,在此时间内涂料及涂层的性能变化较小,这也使得水性2K-PU 涂料采用常规涂装方式使用成为可能。但是,尽管水性2K-PU 体系所使用的固化剂与水的反应速率较小,远低于与伯、仲羟基的反应速率,但其毕竟要与水发生反应、而且是在大量水存在的状态下;此外两者的反应速率与温度直接相关,温度越高,则反应速率成倍率增大;除此之外其与水反应生成释放的CO2气体会影响涂膜外观,因此在使用水性2K-PU 涂料时,应尽可能在较短的时间内使用完毕,同时尽可能加快涂层中水的挥发干燥速率。为补偿水与—NCO 的副反应,使体系中的—OH 等交联反应基团能够充分反应完全,通常在配方设计时,将两组分中的—NCO/—OH 物质的量比控制在1.2~1.4 之间,有时甚至达到1.5。


3 水性聚氨酯涂料常用助剂

水性涂料与溶剂型涂料配方设计的区别在于水性涂料需要引入更多的助剂品种。水性涂料所使用的助剂类型很多,根据其所起的作用分为:消泡剂、成膜助剂(聚结剂)、助溶剂、分散剂、增稠剂、润湿流平剂、增滑剂、杀菌防腐剂等。


目前建筑乳胶漆是国内产量最大的水性涂料品种,也是水性助剂最大的应用领域之一。水性聚氨酯涂料所使用的助剂类型与建筑乳胶漆基本类似,其主要区别在于,水性聚氨酯涂料由于常应用于高装饰和高性能要求的场合,因而其对某些类型助剂的效用及品质要求更高。一般来讲,具有建筑乳胶漆配方设计经历的化学师在从事水性聚氨酯涂料的配方设计时相对易于入门上手,而原先从事溶剂型涂料配方设计师在进行水性涂料配方设计时,应排除溶剂型涂料设计理念的影响,熟悉并掌握水性涂料的特殊性。表11 列出了一些水性聚氨酯涂料配方中的常用助剂类型及示例品种。

水性聚氨酯涂料配方中的一些常用助剂品种

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3.1 水性涂料和溶剂型涂料间的区别

3.1.1 成膜树脂方面的区别

溶剂型树脂是高分子真溶液,是在溶剂中自发形成分子级的分散体系,其相对分子质量大小与树脂溶液黏度直接相关,因此其固体含量直接影响着体系的黏度,溶剂型涂料通常通过调整固体分来调整涂料的黏度。而水性涂料所用的成膜物质通常为乳液及分散体,前者一般采用乳液聚合方式制备而成,其聚合物相对分子质量大小与体系黏度无关,后者通常为氨中和成盐分散体,其聚合物相对分子质量与体系的黏度部分相关,黏度与固体含量的关系曲线存在稀释峰。因此对于水性涂料通常需另外加入增稠剂来调整涂料的最终黏度,以维持涂料的贮存稳定性及改善施工性。

3.1.2 颜填料分散方面的区别

溶剂型涂料通常可单独采用树脂或树脂与分散剂混合使用来研磨分散颜填料。乳液型水性涂料,因高剪切作用会造成乳液破乳,故其成膜基料——乳液不能参与研磨,同时其本身对颜填料不具备分散稳定作用。中和成盐水分散体相比于乳液型树脂,其稳定性不受高剪切作用影响,但由于并非真正的水溶液,尽管其对颜填料具有一定的润湿分散性,但效果很差,一般也不单独用于直接研磨分散颜填料。因此大多数水性涂料通常采用专用分散助剂,预先将颜填料单独分散研磨制成浆料,除非是一些采用水溶性树脂制成的水性涂料。

3.1.3 流变控制方面的区别

在溶剂型涂料中,溶剂是对树脂形成真溶液的溶剂,其可以影响树脂的流变性。在水性涂料中,体系黏度需另外通过流变增稠剂加以控制,由于水性涂料具有多种增稠方式,增稠方式不同,则对涂料产生的流变效果也不同。

3.1.4 消泡方面的区别

乳液中的乳化剂以及水性涂料中使用的许多表面活性剂类的添加剂,在涂料中具有很强的稳泡作用,因此水性涂料中需添加必要的消泡剂。而溶剂型涂料中所用的溶剂表面张力相对较低,在配方中很少有表面活性剂,同时在生产和施工过程中所进入的空气也容易脱除,一般不需要消泡。通常是在高黏度及高相对相对分子质量的涂料或涂膜中难以脱出气泡,为此需加入一些低相对质量的脱泡剂,但和水性涂料中的消泡剂完全是两类不同的物质和概念。

3.2 水性聚氨酯涂料配方中的助剂选择

3.2.1 分散剂

单组分水性聚氨酯涂料常用的树脂为PUD 树脂或其与丙烯酸乳液的混合物,如前所述,由于其并非真溶液,同时其相对分子质量较大,因而对颜填料的润湿分散性很差。同样,对于双组分聚氨酯涂料用的水性羟基多元醇树脂组分,除水性羟基醇酸和聚酯树脂具有一定的润湿分散作用,在特定场合可以直接用于分散颜填料外,其他如丙烯酸和水性聚氨酯多元醇树脂同样不能直接用于研磨分散颜填料。由于水性聚氨酯涂料应用领域广,其总体性能要求远高于传统建筑乳胶漆,尤其是应用于装饰性面漆,因此其对分散剂的选用要求比较高。应用于水性涂料体系的分散剂的种类很多,有无机盐类、表面活性剂类以及高分子聚羧酸盐或高分子胺类。通常水性聚氨酯涂料选用高分子羧酸盐类分散剂来分散颜填料。而高分子聚羧酸盐分散剂又分为均聚和嵌段/共聚型,前者主要为聚(甲基)丙烯酸钠/铵盐,后者主要为烯类单体与马来酸酐或(甲基)丙烯酸的共聚型。通常,前者对于无机颜填料的分散效果较好,用量少,但对涂层的耐水性、光泽影响大;后者尽管分散效率稍差,用量大,但对涂层的耐水性和光泽影响小。在进行水性聚氨酯涂料配方设计时,应根据实际性能要求来合理选择分散剂的种类。对于制备高性能的水性聚氨酯装饰面漆,应注意分散剂对最终涂层耐水性及光泽的影响,可以考虑选用相对分子质量较大、对涂膜耐水性及光泽影响相对较小的嵌段共聚型聚羧酸盐类分散助剂。

此外,由于水的表面张力大的影响,浮色发花现象目前是水性涂料难以克服的常见弊病之一,也是影响水性涂料在高装饰面漆领域应用的一大制约因素,控制浮色发花现象比较有效的方法是选用相对分子质量较大的嵌段共聚型或锚定型分散剂来分散颜料。

3.2.2 基材润湿、流平剂

水性聚氨酯涂料中含有大量的水,只有少量的有机溶剂,涂料体系的表面张力大,对基材的润湿性差,另一方面,涂料中添加的一些助剂如消泡剂、抗划伤剂等,又会使得涂料对基材的润湿性进一步变差,容易产生缩孔,因而必须加入润湿流平剂来有效降低体系的表面张力,改善涂料对基材的润湿性,提高附着力;同时可改善消泡剂、抗划伤剂和树脂体系的相容性。由于一些润湿流平剂的自身表面活性,在降低体系表面张力的同时也具有起泡和稳泡的作用,所以应尽可能选择润湿性好而起泡性低的润湿流平剂。润湿流平剂的种类按照化学结构可分为:炔酮类、阴离子和非离子表面活性剂类、有机硅类等,其中阴离子和非离子型表面活性剂的价格较低,而有机硅类润湿剂的价格较高,但其润湿效果、抗起泡性和抗缩孔性效果较好。润湿流平剂的种类和用量应根据水性聚氨酯涂料中树脂的表面张力(对基材润湿和铺展能力)、基材的界面张力、消泡剂的种类和用量等因素综合考虑确定,另外还应注意其对涂膜的耐水性、光泽等性能的影响。

3.2.3 成膜助剂和助溶剂

水性聚氨酯涂料中通常需要加入一些高沸点的有机溶剂,主要起帮助成膜、防冻及延长涂膜开放时间以利于流平等作用。对于PUD 树脂而言,尽管其低温成膜性很好,但在夏季,由于水份挥发快,涂膜很快干结成膜,影响施工性及涂膜的外观,加入一些高沸点、挥发慢的助溶剂,可以适当延缓漆膜的干燥速度,延长漆膜的开放时间,改善涂料的施工性和涂膜外观,同时可防止涂料表面结皮。此外,一些水性聚氨酯涂料如水性木器漆常选用丙烯酸聚氨酯分散体及丙烯酸乳液作为主要成膜树脂,其最低成膜温度(MFT)比较高,在常温或较低温度下不能成膜,必须加入成膜助剂(聚结剂)帮助其成膜。所以应根据树脂的种类、施工条件等因素合理选择成膜助剂或助溶剂的种类和用量,常用的成膜助剂及助溶剂有:乙二醇丁醚,丙二醇醚类、酯醇-12、二丙二醇醚类、丙二醇、丙二醇苯醚、混合二元酸酯(DEE、DBE)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)等。显然,沸点高,挥发速率低,对树脂溶解力强的助溶剂,其助成膜作用效果好,用量少,但是由于其挥发速率很慢,其残留于涂层中的时间较长,会影响涂层的早期硬度及耐性。

上述助溶剂中的一些醇醚类溶剂如乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等均溶于水,加入体系中不易与乳胶粒子接触,对MFT降低有限,但其对基材有一定的润湿作用。另外使用乙二醇丁醚时应注意其添加方式,若添加不当,容易产生絮凝。酯醇-12 与各类树脂体系的相容性好,不容易产生絮凝,毒性较低,成膜效果好,用量少,在乳胶漆中已广泛使用,在水性聚氨酯漆中也同样适用。同时上述一些在水中溶解度低的有机溶剂,在体系中还能起到较好的消泡作用。对于水性双组分聚氨酯涂料,由于涉及到与固化剂的反应问题,含有羟基的醇及醇醚类溶剂应慎用。

3.2.4 消泡剂

水性聚氨酯涂料中常含有一定量的表面活性剂或具有表面活性剂特性的助剂,因此容易产生气泡,此外基材润湿剂的使用也有助于气泡的产生和稳定;而生产过程中的高速搅拌和分散及施工过程中的喷刷等操作,也会促使气泡产生。由于大量气泡的生成,会使生产操作困难,也使设备的利用率不足而影响产量,在装罐时因存在气泡而需多次罐装;施工中漆膜残留下的气泡,更影响涂料的装饰效果,因此正确选用消泡剂十分重要。水性聚氨酯涂料通常用作装饰性面漆,对消泡剂的性能要求更高。体系的消泡问题目前仍是影响水性聚氨酯涂料作为装饰性面漆推广应用的一大制约瓶颈。在水性涂料体系中,消泡剂的选择应用面临诸多的困难场合,具体表现在:①配方体系中,含有较多的润湿剂等表面活性剂;②低PVC 涂料,同时乳液的乳化剂含量大;③高黏度涂料体系;④生产及施工时,剪切力高,引入空气较多;⑤施工时兑水较多,使消泡剂的分散性降低;⑥涂膜干燥速度太快;⑦长期贮存时,消泡剂被乳化,消泡能力下降;等等。

消泡剂的作用机理是通过润湿渗透到由表面活性剂物质所形成的泡沫薄层中,在薄层中扩散而造成泡沫表面张力不平衡而破泡,因此消泡剂必须与涂料体系有一定的不相容性,如果消泡剂与体系完全相容,那么,它就不能很好地渗透到薄层中去,消泡效果不会理想;反之如果相容性太差,虽然可以达到消泡的目的,却可能引起其他表面缺陷,如缩孔等。



常用的消泡剂有矿物油类,有机硅类,有机极性化合物类等。矿物油类消泡剂在乳胶漆中已广泛使用,消泡效果不甚理想,但价格较为便宜。该类消泡剂所含矿物油在漆膜干燥时,易浮至表面,导致漆膜表面发乌,矿物油类消泡剂中一般均含有疏水颗粒,会影响漆膜的光泽,因此在高光漆中一般不适用,在亚光漆中可以选用。有机硅烷类消泡剂的消泡效果比较好,但价格较高。在选用有机硅类消泡剂时也应考虑其是否含有疏水颗粒及与体系的混容性,含有疏水颗粒或与体系的混容性差,肯定会影响光泽,不能用于高光漆。选择消泡剂品种及用量时,一般通过效能试验、施工试验及贮存稳定性试验来综合评价。消泡剂的效能试验主要考察消泡剂的抑泡性、消泡性、脱泡性,常用的试验方法有量筒法、高速搅拌法、循环法、鼓泡法以及振动法;施工性主要考察消泡剂对漆膜的缩孔、光泽及层间附着力的影响;贮存稳定性主要考察消泡剂经一段时间放置后,各项性能如抑泡性、消泡性、脱泡性的变化,经过上述三项试验后可选出较适宜的消泡剂品种及加量。所用树脂不同,选用的消泡剂可能不同,采用两种消泡剂配合使用,也许可以获得较为满意的结果。

使用消泡剂时应注意如下事项:

①消泡剂使用前,应充分搅拌均匀。有些消泡剂会分层,有些尽管表观上不分层,但实际上下部已存在差别。

②分次添加,即在颜料分散阶段和调漆阶段分别添加,以发挥最大效果,减少用量。

③用量要适当,添加过量,会引起缩孔及再涂性变差等,用量太少,则泡沫消除不了,起不到消泡效果。

④消泡剂品种和用量的选择应结合实际涂装方式进行,不同的涂装方式,对其用量及敏感性不一。

⑤消泡剂加入后至少需24 h 后才能取得消泡性能与缩孔之间平衡。若提前测试性能,则易得出错误结论。

3.2.5 流变增稠剂

水性树脂的黏度比较低,例如大多数水性聚氨酯分散体的黏度不超过200 mPa·s。若涂料黏度太低,则涂料在贮存和施工过程中均不能满足要求,必须加入增稠剂提高黏度,克服贮存过程中的分层沉淀以及施工中流挂等缺陷。

水性乳胶漆常用的增稠剂有纤维素、丙烯酸碱溶胀型(ASE、HASE)、聚氨酯缔合型增稠剂(HEUR)以及无机粘土类增稠剂。纤维素类增稠剂易被微生物降解,易发霉,且涂料增稠后触变性太大,不利于涂膜流平,对涂层的耐水性影响大,水性聚氨酯涂料中一般很少使用;丙烯酸乳液型增稠剂加入以聚氨酯水分散体树脂为主体的涂料中,对于清漆体系,会引起涂料发乳白,影响涂料的外观,但该类增稠剂可提高涂料的中、低剪切黏度,可以防止涂膜流挂,在亚光或平光漆中加入部分丙烯酸乳液型增稠剂,可有效防止消光粉的沉降。此外丙烯酸碱溶胀型增稠剂也会使涂膜的耐水性下降,另外在添加时应先稀释数倍,否则易产生絮凝。一些聚氨酯缔合型增稠剂可提高涂料的高剪切黏度,改善涂料的施工性能,且对涂料的触变性影响很小,有利于涂料在施工时的流动,减少刷痕;该类增稠剂对涂膜的耐水性影响小,但若使用过量或使用不当,容易出现涂料的分水和分层现象。

3.2.6 消光剂

水性聚氨酯透明面漆,按漆膜光泽的高低分为亮光、亚光和平光。亚光及平光漆的漆膜光泽柔和,又能保留底材的颜色和花纹,已成为消费主流。

水性聚氨酯清漆通常加入消光剂以达到消光目的,常见的消光剂分为有机消光剂和无机消光剂。有机消光剂主要是合成蜡,不仅可以消光,还可以增加漆膜表面光滑度,增强手感,但可能会使漆膜的再涂性变差,因此加量受到限制,消光效果有限。无机消光剂主要是气相二氧化硅,其折射指数与树脂的折射指数相近,对涂膜的透明性影响较小。影响气相二氧化硅消光效果的主要物理参数是粒径和孔隙率。一般来说孔隙率高的二氧化硅的消光效果好;粒径分布越窄,消光效果越好。“细”颗粒会增大涂料的黏度和触变性,防沉降性较好;“粗”颗粒则会使涂膜表面过度粗糙,亚光漆常用的消光粉的粒径范围为3~7 μm、孔隙率1.2~2.0 mL/g。

每一种消光粉可能对每一种体系的作用效果不同,应分别考察其消光效果、分散程度、防沉性及对漆膜透明性的影响等。此外还应注意消光粉的pH 值,一般选pH 值为中性的消光粉较为合适。溶剂型木器漆中常选用经有机物处理的消光粉,可有效防止沉降,并提高手感,而在水性漆中这些作用效果不明显,所以一般选用未经有机物处理的消光粉,并和增滑剂同时使用,可明显改善因加入消光粉后漆膜产生的粗糙度,得到较好的手感。

消光剂的添加方式,对最终形成的涂膜的感官效果有一定的影响。通常状况下,可采用水和助溶剂先分散消光粉预先制成消光浆,而后加入树脂体系中。若树脂本身黏度小,且高剪切稳定性好,也可以在树脂中直接分散消光粉,此外,可以通过使用分散剂来加强分散效果。消光粉的加量及漆膜光泽与树脂的种类有关,通常水性聚氨酯树脂较丙烯酸乳液难以消光。

3.2.7 增滑剂/抗划伤剂

增滑剂的主要作用是改善漆膜表面的平整度,提高漆膜表面滑爽程度和漆膜的抗划伤性能,提高抗回粘性,并使涂层具有良好的手感。在亚光漆中常与消光粉拼合使用,可使漆膜性能更趋完善,使漆膜的消光效果,耐水、耐磨、耐污性等都有明显改善。常用的增滑剂为有机硅类及水乳型的聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚棕榈蜡等,其中水乳型的聚烯烃蜡根据粒径和粒径分布,消光效率各不相同,有适用于有光漆的,也有适用于亚光漆的,但由于主要依靠大量的乳化剂乳化分散于水中,且在涂料中的用量较大(一般2%~5%),因此对涂膜的耐水性影响较大,使用时应引起重视。有机硅类增滑剂加量少,但增滑效果明显,但是对涂层的再涂性影响大。通常一些有机硅类润湿流平剂同时具有增滑的作用。在选用增滑剂时应注意其与体系的相容性,如果使用不当,可能会产生气泡和缩孔并影响漆膜的再涂性,造成层间附着力变差。

3.2.8 杀菌剂

水性聚氨酯涂料体系通常为偏碱性体系,pH 值通常在7~10 之间。再加上一般不采用纤维素增稠,因此其发生生物降解的概率大大降低。但是作为水性体系,与传统水性工业漆(如水性丙烯酸氨基烘漆)相比,因其有机溶剂含量少,也易受外界微生物的侵蚀,为预防起见,在涂料配方设计时,建议加入一定量的杀菌助剂,特别是对于采用乳液聚合制成的水性树脂体系。对于采用天然纤维素增稠剂增稠的体系,则一定要添加适量的杀菌剂。在选用和添加杀菌剂时应避免杀菌剂加入不当而引起树脂絮凝,建议选用单价离子作载体的杀菌剂类型,在添加时进行适当兑稀,并在搅拌下缓慢加入。目前,在建筑乳胶漆中,常用的杀菌剂类型为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)的混合物。对于一些有机溶剂含量较少或以丙烯酸乳液为主体成膜基料

的水性聚氨酯涂料体系中,可酌情加入0.5%~1.0‰的此类杀菌剂,以防止涂料在贮存期间发生腐败变质。

3.2.9 其他助剂

此外,根据特定性能及不同用途方面的需要,水性聚氨酯涂料尚需加入其他类型助剂,如pH 调节剂、瞬锈抑制剂、附着促进剂、抗氧剂、紫外光稳定剂等。


4 水性聚氨酯涂料制备工艺流程

4.1 透明漆制备工艺流程

(1) 亮光清漆

工艺流程见图5。

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亮光清漆制备工艺流程示意图


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