第三節 新型水性聚氨酯涂料
聚氨酯漆因含有活潑的NCO基會與水反應,其水性漆的發展較為困難而遲緩,F今水性聚氨酯漆分為兩類。一類是熱塑性的,其NCO基已完全反應,合成為大分子高聚物,以提供足夠的機械強度和彈性。另一類是熱固性的,是近年來發展的,即涂料分為兩個組分,其一含活潑氫,另一含NCO基,可在常溫或加溫下交聯固化成膜。
一、熱塑性水性聚氨酯漆
制備水性聚氨酯涂料時,基本上都是在PU的主鏈上接上親水基團或接上親水的側基后,以乳化而成的。根據這些親水基團的類型可分成陽離子、陰離子、非離子和兩性型。
1.陽離子型聚氨酯水乳液
涂裝后,成鹽劑醋酸揮發掉,親水的銨基變成胺,從而形成憎水的涂膜?捎米髌じ锿匡梽。
2.陰離子型聚氨酯水乳液
3.PA-PU IPN乳液
用丙酮法制備PU乳液,在后處理過程中,必須抽真空回收丙酮。如果以丙烯酸酯單體作為溶劑,在制備好PU乳液,再加入引發劑,使乳液內的單體發生自由基聚合,形成聚丙烯酸酯。由于聚合是在PU的網絡內進行,所以最后得到的是互穿網絡。
聚氨酯乳液顆粒表面含水膨潤,有利于顆粒間并合成膜,故雖不加成膜助劑,其MFFT(最低成膜溫度)仍很低,而漆膜很硬,為丙烯酸乳液所不及。
二、熱固性水性聚氨酯漆
利用脂肪族異氰酸酯(例如IPDI、HMDI、TMXDI)與水反應緩慢的特性而開發成功。其制備方法如下。
1.羥基組分
先將二異氰酸酯與羥基二元醇及DMPA三者反應,制成預聚物,再用叔胺中和,分散于水中,類似前述操作。
2.多異氰酸酯組分
采用HDI三聚體,與聚乙二醇單丁醚反應,所得產品含NCO,可在水中分散。