PUWORLD(2008/03/25)——双组分水性聚氨酯涂料技术已取得出色的进展,现在一些商品化体系已可供诸如木器家具和工业地坪之类的应用。
在匹兹堡,Bayer公司工业化学部的市埸和用户服务部的主管Joseph S. Healey说 到,仅仅在几年前,还认为水和双组分聚氨酯涂料是不相容的,过去的种种努力均将水 排除于双组分聚氨酯涂料配方之外,这是由于异氰酸酯与水发生反应的缘故。在这一 反应中,形成了不稳定的氨基甲酸,它迅速分解成二氧化碳和胺。二氧化碳会在涂膜 内形在气泡,而胺一旦产生就能与其他异氰酸酯迅速反应形成聚脲。如果与水的反应 占优势,多元醇无法交联,从而导致漆膜性能不良。
现在,涂料生产厂和原材料供应商已联合起来开发降低VOC含量且性能好于或类似于双组分溶剂型聚氨酯体系的水性聚氨酯。
Healey进一步谈到,即使在水分过多的情况下,也能由反应性双组分聚氨酯配方制得这些水性聚氨酯涂膜。据认为在这些水性双组分配方中,多异氰酸酯反应缓慢。在 薄膜形成的同时,水分快速蒸发并且发生有效的交联。
一类双组分水性聚氨酯体系可用一种水分散多异氰酸酯和含羟基官能团的聚氨酯分散体来配得。在这种配方中,多异氰酸酯分散在水中,但并不溶于水中而是与“多元 醇”分散体粒子聚结,结果产生交联。在含亲水中心的分散体中,认为亲水部分处于 所分散粒子的表面,而大多数疏水性物质处于粒子的内部。
分散体本身可用几种方法来制备。一种方法中,由二异氰酸酯、多元醇和二羟 甲基丙酸(DMPA)合成一种异氰酸酯封端的预聚物。当酸官能团被中和后,该预聚物分 散于水中并与含羟基官能的链终止剂反应。用不同的链终止剂可以合成具有较多和 较少羟基官能的聚氨酯齐聚物。
高官能度的分散体所得预聚物的粘度较低。该预聚体与多异氰酸酯交联剂的反应 也比与水的反应要快得多。因此,预计在一个双组分水性体系中，多元醇优先与多异氰酸酯交联剂反应。业已开发了专用于水性聚氨酯配方的基他多元醇。
例如,用匹兹堡Bayer公司和另一生产商所供的原料,有一家涂料制造厂已开发并 制得了适用于工业木材应用的快干水性聚氨酯涂料。这种价格低廉的水性聚氨酯体系 已代替了溶剂型聚氨酯涂料用于高档木制办公家具的立面。
该水性聚氨酯罩光漆符合耐化学品性、耐溶剂性、美观和其他性能等方面的严格 的质量要求。同时,其VOC的散发量比溶剂型体系少77%。
在工业地坪用水性聚氨酯涂料方面已取得类似的进展。在去年,几家涂料生产厂已工业化了一些厚质混凝土地坪保护用双组分水性聚氨酯体系。水性体系优于溶剂型 体系的几个优势在于:它们实际上并无气味,VOC含量为零且有良好的耐磨性。这些水性聚氨酯配方以可水分散的脂肪族多异氰酸酯和可水分散的聚酯多元醇为基础。
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