聚氨酯漆影響施工及涂膜性能的因素有哪些？
聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)漆(qi)即聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨基甲酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)漆(qi)又稱聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)漆(qi)、Polyurethane paint、丙烯酸(suan)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)漆(qi)。XDY-J聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)漆(qi)是指在其(qi)涂(tu)膜(mo)中含有相稱數(shu)目的(de)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)鍵的(de)涂(tu)料。XDY-J聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)漆(qi)由聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)脂(zhi)，防(fang)腐顏(yan)料，助劑(ji)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)稀(xi)釋劑(ji)和聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)固化劑(ji)組成(cheng)的(de)防腐涂料(liao)，使用時應用XDY-103聚氨酯漆稀釋劑稀釋。鑫鼎言聚氨酯漆漆膜強韌，光澤豐滿，附著力強，耐水耐磨、耐腐蝕性。XDY聚氨酯漆已廣泛應用于機械設備、管道、鋼結構的涂覆和原有基材的維修保養,適合多種環境,包括海上設施、化工和煉油廠、橋梁、鋼廠、發電廠等。聚氨酯漆和聚酯漆一樣，它同樣存在著變黃的問題。聚氨酯漆的面漆品種稱為聚氨酯面漆。
聚氨酯(zhi)漆(qi)的(de)(de)(de)配方及施工(gong)對于發揮防腐油漆(qi)的(de)(de)(de)功能是非常重(zhong)要的(de)(de)(de)。防腐油漆(qi)的(de)(de)(de)失效主(zhu)要是由于油漆(qi)配方設計不當、基材表面處(chu)理。施工(gong)或具體操作的(de)(de)(de)不當引起的(de)(de)(de)。
1、NCO/OH比值的影響
在(zai)聚(ju)氨酯防腐(fu)(fu)涂(tu)料配(pei)方(fang)中(zhong)，需要考慮多方(fang)面的(de)(de)因素。配(pei)方(fang)的(de)(de)組(zu)分變(bian)化將帶(dai)來性能(neng)(neng)方(fang)面的(de)(de)改(gai)變(bian)。雙組(zu)分聚(ju)氨酯防腐(fu)(fu)涂(tu)料的(de)(de)計量(liang)(liang)比應考慮到高濕(shi)環境(jing)中(zhong)—NCO與水的(de)(de)反應影(ying)響，還有(you)可能(neng)(neng)來自溶(rong)劑、顏料、基(ji)材(cai)上的(de)(de)水分吸附。此外(wai)，異氰(qing)酸酯的(de)(de)品種也會對涂(tu)膜(mo)性能(neng)(neng)產(chan)生較大(da)影(ying)響，芳香族異氰(qing)酸酯涂(tu)膜(mo)在(zai)戶外(wai)使(shi)用耐久(jiu)性差(cha)，嚴重泛黃(huang)，但(dan)其價格較低。不同(tong)的(de)(de)異氰(qing)酸酯固化劑的(de)(de)反應性也是有(you)差(cha)別的(de)(de)，在(zai)配(pei)方(fang)中(zhong)必須(xu)考慮到使(shi)用不同(tong)種類和用量(liang)(liang)的(de)(de)催化劑。
多異氰酸(suan)酯(zhi)組分(fen)(fen)具有高反(fan)應性，而且(qie)它通常是(shi)配(pei)方(fang)中價(jia)格(ge)最昂貴的(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)，故聚氨(an)酯(zhi)防腐涂(tu)(tu)料多數在(zai)重要(yao)的(de)(de)應用(yong)場合下(xia)使用(yong)，為此聚氨(an)酯(zhi)防腐涂(tu)(tu)料的(de)(de)配(pei)方(fang)較其(qi)他類型油漆要(yao)求更加精確(que)(que)，準確(que)(que)計量是(shi)非常關鍵的(de)(de)，以(yi)(yi)確(que)(que)保—NCO與—OH完全反(fan)應。配(pei)方(fang)一(yi)般設計成—NCO過量以(yi)(yi)保證反(fan)應徹底(di)，設計配(pei)方(fang)時，需(xu)要(yao)在(zai)性能和價(jia)格(ge)方(fang)面進行(xing)平衡。雙(shuang)組分(fen)(fen)油漆的(de)(de)一(yi)個重要(yao)參數是(shi)NCO/OH的(de)(de)值。在(zai)室溫(wen)固化體系中，NCO/OH為1.1:1或(huo)以(yi)(yi)上的(de)(de)比例能給予(yu)涂(tu)(tu)膜較好的(de)(de)性能。
若NCO/OH小于(yu)(yu)(yu)(yu)1，則有一部(bu)分(fen)低相對分(fen)子(zi)質量(liang)的(de)(de)(de)多(duo)元(yuan)醇(chun)組分(fen)會(hui)(hui)留在(zai)(zai)涂膜(mo)(mo)(mo)(mo)中未反應，生成較軟的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)層，涂層的(de)(de)(de)耐(nai)化學性(xing)(xing)(xing)較差，涂膜(mo)(mo)(mo)(mo)彈性(xing)(xing)(xing)增加(jia)，由于(yu)(yu)(yu)(yu)遺留下極(ji)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)羥基，使(shi)涂膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)交聯密度降低，但是由于(yu)(yu)(yu)(yu)極(ji)性(xing)(xing)(xing)基團的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，可能(neng)增加(jia)油(you)(you)漆(qi)在(zai)(zai)某(mou)些基材上的(de)(de)(de)附著力，因此如果這種油(you)(you)漆(qi)上面(mian)再涂覆(fu)雙組分(fen)聚氨(an)酯防腐涂料的(de)(de)(de)話，殘留的(de)(de)(de)—OH將會(hui)(hui)與上層油(you)(you)漆(qi)的(de)(de)(de)—NCO反應，有益于(yu)(yu)(yu)(yu)增加(jia)油(you)(you)漆(qi)層間附著力。但是多(duo)余的(de)(de)(de)多(duo)元(yuan)醇(chun)將會(hui)(hui)大(da)大(da)降低涂膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)耐(nai)化學性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)久性(xing)(xing)(xing)，因此NCO/OH小于(yu)(yu)(yu)(yu)1的(de)(de)(de)配方僅(jin)用于(yu)(yu)(yu)(yu)底漆(qi)或(huo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)下的(de)(de)(de)涂層。
若NCO/OH大(da)于(yu)1，則(ze)來自溶(rong)劑、顏料與空(kong)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)和(he)多異氰(qing)酸(suan)酯(zhi)反(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)胺，與異氰(qing)酸(suan)酯(zhi)繼續反(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)脲(niao)鍵，反(fan)應(ying)(ying)很快。由(you)于(yu)每個(ge)水(shui)分(fen)子會造成(cheng)兩個(ge)—OH未(wei)(wei)反(fan)應(ying)(ying)，因此(ci)使(shi)用過(guo)量(liang)的(de)(de)(de)(de)—NCO，可以使(shi)殘留未(wei)(wei)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)—OH量(liang)降(jiang)至最低，相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)改善了涂(tu)膜的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溶(rong)劑性(xing)。且生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)(ceng)比僅僅只有—NCO與—OH反(fan)應(ying)(ying)有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度Tg值(zhi)，涂(tu)膜的(de)(de)(de)(de)物理(li)力(li)學性(xing)能也(ye)可能提高(gao)。由(you)于(yu)脲(niao)鍵的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)，涂(tu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)化學性(xing)和(he)耐(nai)久性(xing)得到保證。—NCO組分(fen)過(guo)量(liang)會使(shi)油漆(qi)VOC較低。
2、溶劑的影響
聚(ju)氨酯防腐涂(tu)料(雙組分或潮氣固化型)對(dui)溶(rong)劑體系非(fei)常敏感。異氰酸酯很容易與(yu)胺、羥基與(yu)其(qi)他活(huo)性(xing)氫化合物反(fan)應(ying)，溶(rong)劑應(ying)嚴(yan)禁含(han)有(you)上述基團，避免采(cai)用(yong)醇溶(rong)劑(特別是(shi)伯醇，其(qi)活(huo)性(xing)氫的(de)反(fan)應(ying)活(huo)性(xing)要強(qiang)于仲(zhong)醇和叔(shu)醇)和二元醚醇溶(rong)劑。聚(ju)氨酯在非(fei)極(ji)性(xing)溶(rong)劑中的(de)反(fan)應(ying)速度(du)要快于非(fei)極(ji)性(xing)溶(rong)劑，因此制造聚(ju)氨酯防腐涂(tu)料可以(yi)通過利用(yong)非(fei)極(ji)性(xing)溶(rong)劑提高反(fan)應(ying)速度(du)，而(er)在最終產(chan)品里極(ji)性(xing)溶(rong)劑的(de)使用(yong)可以(yi)使施工(gong)期(qi)限延長。
3、顏料和其他油漆組分的影響
某(mou)些顏料(liao)(liao)不能(neng)在聚氨(an)酯(zhi)(zhi)防(fang)腐涂料(liao)(liao)中(zhong)使(shi)用(yong)，其原因可能(neng)是(shi)它(ta)們對聚氨(an)酯(zhi)(zhi)反(fan)應有(you)催(cui)化(hua)的(de)功能(neng)。例如，氧化(hua)鋅顏料(liao)(liao)將某(mou)種程(cheng)度(du)縮(suo)短油漆(qi)的(de)施工期限。有(you)些有(you)機原料(liao)(liao)或(huo)顏料(liao)(liao)也可能(neng)作(zuo)為催(cui)化(hua)劑或(huo)反(fan)應物阻(zu)礙反(fan)應。有(you)些顏料(liao)(liao)特別是(shi)表面處理過的(de)顏料(liao)(liao)可能(neng)會和金屬催(cui)化(hua)劑作(zuo)用(yong)。
在聚氨酯防腐涂料的制備中，pH值的影響也不能忽視，大多數情況下，高堿性顏料將促進反應，而一些酸性物質將阻礙反應。片狀顏料特別是酸性顏料將嚴重阻礙聚氨酯防腐涂料的固化反應，在這種油漆體系中，催化劑的用量是平常用量的2~3倍，催化劑大量殘余在固化后的涂膜中將降低涂膜的戶外耐久性。聚氨酯合成原料中的雜質也能夠促進氨基甲酸酯反應(如鈷、錫和鐵化合物)或阻礙反應(如銅化合物)。有的顏料可能會引起失光，如非金屬氮類顏料甲苯胺紅，因為這種顏料很容易在聚氨酯防腐涂料的溶劑中發生部分溶解；磷酸鋅類防銹顏料也會明顯地縮短施工期限，混合時黏度提高(特別是較長的儲存期過后)，還有一些物質可能會從涂膜中脫離出來，嚴重影響涂膜的耐久性。總之，影響聚氨酯漆施工及涂膜性能的因素是多方面的，在配方設計時應重點予以考慮。
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