涂料基础知识培训油性漆乳胶漆广东龙芬漆培训资料.docx
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涂料基础知识培训油性漆乳胶漆广东龙芬漆培训资料
涂料基础知识培训(油性涂料与水性涂料)
—广东佛山龙芬化工有限公司工程应用部
第一部分:
涂料常识
前言:
从一些大家关心的现象说起
涂料的概念
涂料的范畴
涂料的作用
涂料的特点
涂料的组成
涂料的分类
涂料的成膜
第二部分:
乳胶漆
第三部分:
PU漆
第四部分:
PE漆
第五部分:
NC漆
第六部分:
典型涂料案例分析
第一部分涂料常识
一、涂料的概念
1.涂料,通常分为水性涂料和油性涂料。
市场普遍认为水性涂料(主要指乳胶漆)才是涂料,而油性涂料叫“油漆”,这是不科学的。
我国传统将涂料称为“油漆”,主要是因为我们的祖先一开始使用的涂料是使用植物的油脂如生漆配制的。
我国早在商代就已从野生漆树取下天然漆装饰器具以及宫殿、庙宇。
到春秋时代就已掌握熬炼桐油的技术,战国时已能用生漆和桐油复配涂料,开创了在涂料使用助剂的技术,从此涂料发展到了一个新时代。
从长沙马王堆汉墓出土的漆棺和漆器的漆膜坚韧,保护性能优异,充分说明在公元前2世纪,中国使用生漆(大漆)技术的发展已达到的成熟程度。
2.涂料的具体定义就是能通过采用不同的施工工艺涂覆在物件表面上,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜的一种材料。
凡是具有这种特性的物质均可称之为涂料。
例如,桐油、淀粉等。
大家甚至还可以继续举类。
3.上世纪20年代就已经成功研制了专门用作涂料的成膜物质的醇酸树脂,从此各种新开发的合成树脂在涂料中很快得到应用,使涂料进入了以合成成膜物质为主的时代。
1980年,全世界涂料年产量超过2000万吨,西方发达国家的涂料年人均消耗量达到10kg以上。
而我国的涂料年人均消耗量仅0.5kg,因而我国涂料的发展将是惊人的。
作为我们在座的每一个人,应该说有很多的机会可以在涂料行业中获得很大的成就。
二、涂料的范畴
1.涂料是化工材料中的一类,还是一种多功能性的建筑工程材料。
2.涂料所用原料一是来源于天然的物质,二是来源于合成化工产品。
如滑石粉属于天然的矿物质,苯丙乳液、硅丙乳液等属于合成化工产品。
三、涂料的作用
1.我们都知道,相对于其它的商品,大家都说涂料是一个“半成品”,这是因为涂料只有经过使用,即涂到被涂物件表面形成漆膜后才能表现出其作用。
2.由于涂料是半成品,因而其技术服务是相当重要的。
我们可以这样理解:
涂料的销售同时包括涂料的技术服务,而涂料的技术服务实际是帮助用户将涂料由半成品变成成品。
因而涂料的销售有一个非常特殊的过程,远远区别于一般的产品销售。
3.涂料通过漆膜所起的作用,可概括为:
保护作用;装饰作用和特定功能作用三个方面。
①保护作用:
物件露天放置在大气之中,受到氧气、水分等的侵蚀,造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。
保护作用是涂料的首要作用。
大家可以想像一下,为什么涂料会起到保护作用?
②装饰作用:
不同材质的物件涂上涂料,可得到五光十色、绚丽多彩的外观,起到美化人类生活环境的作用,对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。
③特定功能作用:
随着国民经济和人民生活不断发展,需要有越来越多的涂料品种能够为一些物件提供特定的功能,以满足使用的要求。
现在我们可以见到的有:
导电涂料(电化作用);防霉、杀菌涂料(生化作用);保温、隔热涂料(热能作用);防滑涂料(机械作用);发光涂料(光能作用)等等。
四、涂料的特点
①涂料的应用范围很广。
大家可以自己举例说明看看。
②涂料使用方便,一把喷枪或一把刷子就可以动手。
在座的朋友有没有亲自动手用过油漆的?
我14岁的时候就用过,大家信不信?
③涂料的漆膜可以维护和更新:
漆膜旧了可以重涂、修补,或可根据审美观点随时改变漆膜外观。
而且不需较大投资即可经常得到新的漆膜。
这是国外涂料为什么用量巨大的原因。
我国DIY涂料的推广离不开我们在座每一位朋友的努力。
④涂料的漆膜一般较薄,多在1mm以内,因此涂料有一定的使用寿命,而且相对较短,经过一段时间必须维修。
因此,涂料不是永久性保护材料。
这一点我们要记住。
五、涂料的组成
根据涂料使用的要求,我们可以来分析涂料的组分。
(一)成膜物质
1.成膜物质的特点
成膜物质是组成涂料的基础,它具有粘接涂料中其他组分形成漆膜的功能。
成膜物质对涂料和漆膜的性质起决定性作用,是每一个涂料品种中所必需含有的。
2.成膜物质的种类
①自干型成膜物质:
以这种成膜物质为基础的涂料在成膜过程中不发生化学反应。
这类成膜物质具有受热软化,冷却后又变硬,多具有可溶解性。
这一点大家要牢记
*属于这类成膜物质的品种有:
天然树脂:
松香,虫胶,琥珀,沥青等;
天然材料的加工产品:
硝化棉、橡胶等;
②反应型成膜物质:
其特征是:
成膜过程中化学结构会发生变化;具有能起反应的化学因子,在固化剂等物质的作用下生成具有很高强度的化合物。
属于这类成膜物质的品种有:
干性和半干性油:
植物油脂;天然漆;生漆。
固化剂;合成化合物,如醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。
3.成膜物质的种类
成膜物质决定涂料的类型。
常见涂料类型:
涂料类型
主要成膜物质
典型应用
桐油
桐油
家具、渡船
生漆
松香、虫胶、生漆等
家具
单组分醇酸漆
季戊四醇醇酸树脂等
家具、钢铁防锈
脲醛树脂烤漆
三聚氰胺树脂
三聚氰胺板
硝基漆
硝化棉
木器
马路划线漆
热塑性丙烯酸树脂等
道路斑马线
PE漆
不饱和聚酯树脂等
木器
地坪漆
环氧树脂
医院、药厂等地面
PU漆
聚氨(基甲酸)酯树脂
木器/金属
硅丙外墙漆
有机硅、有机钛、有机铝树脂等
建筑
(二)颜料、填料和染料
颜料和染料使漆膜呈现色彩,颜料还能使漆膜具有一定的遮盖被涂物件表现的能力,以发挥其装饰和保护作用。
颜料和染料能增强漆膜的机械性能和耐久性能。
颜料一般为微细的粉末状的有色物质,成膜后颜料是均匀散布在漆膜中。
颜料和染料的品种很多,各具有不同的功能和作用。
在配制涂料时,根据所要求的不同性能,需要注意选用合适的颜料和染料。
颜料经过研磨,以颗粒的形式均匀分散在油漆之中;染料则是溶解在油漆中。
因此,用颜料调的色漆不透明,而只使用染料调的色漆是透明的。
我们在调色时和向客户解释色彩时应该熟悉这些区别。
例如,浮色是怎么一回事。
我们都知道,填料的作用主要是降低涂料的成本。
还知道添加一定分量的填充料可以提高涂料的一些性能,如填充性、打磨性以及机械强度。
但是,如果添加填料的比例过量,就会降低涂料在很多方面的性能,如附着力、透明度、耐磨性等等。
所以,大家以后不能无限要求我去降低产品的成本。
(三)助剂
1.助剂是涂料的辅助材料组分;助剂不能单独自已成膜,但在涂料成膜后作为漆膜的一个组分存在。
2.助剂的作用是对涂料或漆膜的某一特定方面的性能起改进作用。
我们应该关注的有消泡剂、润湿分散剂、催干剂、固化剂、流平剂、平光剂等。
(四)溶剂
1.溶剂是完成涂料施工过程(粉末涂料除外)所必需的组分。
溶剂原则上不构成漆膜,也不应残留在漆膜之中。
2.溶剂的作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态,以便于施工。
3.溶剂通常是可挥发性液体,习惯上称之为挥发分。
涂料中溶剂所占比例常达到50%。
4.现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质、又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应的化合物,通称为活性稀释剂。
5.溶剂以有机溶剂品种最多,常用的有脂肪烃、芳香烃(如甲苯)、醇(如丁醇)、酯(如醋酸丁酯)、醚、酮等。
6.溶剂虽然主要作用是将成膜物质变成液态的涂料,但它对涂料生产、贮存、施工和成膜,漆膜的外观和性能都会产生重要的影响。
例如,在硝基漆中加入大量的二甲苯溶剂,就会导致油漆混浊、发白。
因此在使用涂料时不能随便使用溶剂。
六、涂料的分类
我们日常经常接触到的涂料的分类通常有以下几种:
1.按涂料的形态
①固态的涂料,即粉末涂料。
②液态的涂料,如通常所见的PU漆、乳胶漆和硝基漆。
2.按涂料施工方法
①刷涂涂料;
②辊涂涂料;
③喷涂涂料;
④淋涂涂料
3.按漆膜干燥方式
不加固化剂的自干漆、烤漆、紫外光固化涂料和配固化剂反应的PU漆。
4.按涂料使用层次
底漆(包括封闭漆)、腻子、二道底漆、面漆。
5.按漆膜外观
①按漆膜的透明度:
对清彻透明的称为清漆,其中带有颜色的称有色透明漆,不透底的实色漆。
②按漆膜的光泽:
有亮光漆、亚光漆(半光漆和无光漆)。
③按漆膜表面外观:
皱纹漆、锤纹漆、浮雕漆等
6.按涂料使用对象
金属漆、纸张漆、皮革漆、塑料漆、墙漆等。
甚至还细分为汽车漆、船舶漆、铅笔漆、锅炉漆、窗纱漆、罐头漆、交通标志漆等。
七、涂料的成膜
生产和使用涂料的目的是为了得到符合要求的漆膜。
而涂料成膜的过程直接影响涂料能否充分发挥预定的效果及表现漆膜的各种性能。
因此,成膜是涂料由半成品变成成品时最重要的环节。
我们应该学会如何在涂料成膜的过程中控制油漆的质量。
1.涂料的施工
涂料施工在很大的程度上影响漆膜的外观、厚度和粘结状况,以及漆膜的机械、光学等性能。
如流平不好,光泽就低。
2.漆膜干燥成膜
另外,不同形态、性质的涂料需要不同的施工工艺以得到最佳的施工效果。
例如裂纹漆。
被涂物件的材质、表面性质也会影响到施工工艺的选择和施工效果。
为了得到良好的施工效果,对被涂物件的表面处理是涂料施工工艺中的一个重要步骤。
按照施工的要求,现在已开发出多种表面处理工艺,如金属表面的除锈、木材的干燥、砂光等等。
通用的涂料施工方法有刷涂法、擦涂法、滚涂法、淋涂法、喷涂法(分为空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷涂法等)等。
每种方法都有各自的优缺点。
如喷涂时流平好,但油漆的飞溅以及浪费也大。
刷涂时油漆的损耗小,但流平效果相对较差。
目前涂料涂饰施工的发展方向是连续化、机械化、自动化。
刚涂在物件表面的液态漆层,通称为湿膜。
湿膜干燥或固化以后的膜叫干膜。
油漆由湿膜变为干膜的过程通常称为干燥或固化,是涂料成膜过程的核心阶段。
因为油漆的很多弊病由此而产生。
我们要学习运用正确的施工工艺及掌握相关的施工要求。
涂料“干燥”或“固化”过程的速度(即通常说的“干燥速度”)和达到的程度(即通常所说的“干燥程度”),都是由:
a.涂料本身的组成结构(主要是成膜物质);
b.成膜的条件(温度、湿度、漆膜厚度等);
c.被涂物件的材质特性
而决定的。
不同涂料有不同的成膜原理,是由成膜物质的性质决定的。
涂料的成膜方式分为两大类:
物理方式和化学方式。
两大类成膜方式中又有很多不同的方式。
现在的涂料大多不是以一种单一的方式成膜,而是依靠多种方式成膜的。
如目前在意大利发展相当迅速的不饱和聚酯UV漆,同一般的UV漆不同,它还含有一定量的溶剂。
因此,在照射UV固化之前,首先经过红外线将溶剂烘干,然后才接受UV的照射固化。
2.1物理成膜方式
包括溶剂或分散介质的挥发成膜和聚合物粒子凝聚两种形式。
聚合物粒子凝聚成膜
这种成膜方式是涂料中作为成膜物质的高聚物粒子在一定的条件下互相凝聚而成为连续的固体漆膜。
这是分散型涂料的主要成膜方式。
如水乳胶涂料。
溶剂的挥发成膜
*硝酸纤维素漆、过氯乙烯漆、沥青漆、热塑性乙烯树脂漆、热塑性丙烯酸树脂漆和橡胶漆都以溶剂挥发方式成膜。
2.2化学成膜方式
如果成膜物质是热固型的,那么在溶剂或分散介质的挥发的同时还会发生化学反应。
即化学成膜方式。
主要有以下五种类型:
①氧化聚合形式:
油脂、天然树脂、酚醛树脂、醇酸树脂涂料等。
由于以上涂料所含油脂组分大多为干性的不饱和脂肪酸的甘油酯,通过氧化聚合这种自由基链式聚合反应,形成网状大分子结构。
如桐油
使用钴、锰、铅等金属催化剂可加速含干性油组分的涂料的成膜。
②引发剂引发聚合形式:
不饱和聚酯涂料是典型的使用引发剂引发聚合成膜的。
不饱和聚酯树脂含有不饱和基团,当引发剂分解产生自由基以后,作用于不饱和基团,产生链式反应而形成大分子的漆膜。
③能量引发聚合形式:
一些含共价键成膜物质的涂料可通过能量引发聚合形式而形成漆膜。
共价键均裂需要较大能量,现代涂料采用了紫外光和辐射能引发作为能量引发的主要形式。
以紫外光引发成膜的涂料通称光固化涂料,在光敏剂的存在下,涂料的成膜物质的自由基加聚反应进行得非常迅速,涂料可在1~数秒钟内固化成膜。
利用电子辐射成膜的涂料通称电子束固化涂料。
电子具有最大的能量,能直接激发含有共价键的单体或聚合物生成自由基,在0.1秒的时间内完成加聚反应,从而使涂料固化成膜。
电子束固化是目前涂料最快的成膜方式。
④氢转移聚合反应形式
以含氨基、酰胺基、羟甲基、环氧基、异氰酸基等可发生氢转移聚合反应的官能团的成膜物质组成的涂料,按氢转移聚合反应形式成膜。
这种化学成膜方式在成膜过程中没有小分子化合物生成,所得漆膜以高聚物为主。
如聚氨酯涂料。
这种涂料多为分别包装即所谓双组分涂料。
加上辅助材料稀释剂,市场通俗称之为三组分。
⑤催化固化形式
有些以低分子量线型树脂为成膜物质的涂料,可以依靠催化剂与之反应而固化成膜。
如潮固型聚氨酯漆料是依靠环境中的水分存在而成膜的。
如水晶地板漆,在湿度高时性能好、光亮,就是因为水晶地板漆是采用潮固型聚氨酯配制的在固化时需要水。
水份越多,固化越好。
涂料对环境的污染主要是VOC向空气中的排放。
VOC光照O3(低空影响生物的生长和健康)
乳胶漆是水性涂料的一大类,VOC含量很低,符合环境要求,属于绿色涂料
乳胶漆实际上是颜料的水分散体和聚合物的水分散体(乳液)的混合物。
典型配方组成:
①成膜物质:
乳液和/或增稠剂溶液
②颜填料
③助剂:
成膜溶剂;杀微生物剂;增稠剂;颜料分散剂;消泡剂、润湿剂;PH调整剂;其他助剂;
④溶剂:
水
第二部分乳胶漆
乳液
乳液的特征:
外观:
浑白,细腻,有微蓝光散射(聚合物的粒径及其分布所反映。
粒径一般为0.1~0.5um。
(粒径大:
无光;粒径小:
高光))。
PH值:
微碱性8~10水
离子类型:
非离子型
乳液的液滴结构。
水-水-油-水-水
最低成膜温度。
表面张力:
N/m(水:
72.8Mn/M,因此,加水不能很好地解决乳胶漆的流平,相反会流挂,因此主要是加入表面活性剂(如月桂醇等)。
残余单体含量:
苯乙烯、丙烯酸等应≤0.1%。
否则:
气味大;毒性大。
乳胶漆中各组分的作用
1、水
制造乳胶漆的水虽然不像制造乳液那样的严格,然而至少应该没有多价离子;清洗用水在回用前也应作处理,如过滤和杀菌等。
2、杀微生物剂
微生物是无处不存在的,而乳胶漆中一些级成却是微生物的良好培养基,所以应该在投料开始时即加入杀微生物剂,按前面提及的投料顺序,即首先杀来源水中的微生物,然后随水之所及,杀灭随后投入的原料中带入的微生物。
乳胶漆中各组分的作用
3、增稠剂
增稠剂使颜料在较高的粘度下研磨,有利于分散。
4、成膜溶剂
成膜溶剂是用于降低乳胶漆的最低成膜温度助剂。
最低成膜温度是指乳液颗粒在一定条件下相互聚结而形成连续膜的最低温度,是乳胶漆在施工上的一个限制,所以是乳胶漆的重要性质之一。
在乳胶漆中一般都加有水溶性高沸点溶剂,藉以减慢水挥发速度,以延长成膜(聚结)时间,便于施工中前后涂布的湿膜间的搭接也叫延长开放时间(opentime)。
5、颜料分散剂:
电离盐类颜料分散剂――多聚磷酸钠
乳胶漆的成膜机理
乳胶漆的成膜要经过一个从分散着的聚合物颗粒和颜料颗粒相互聚结成为整体的过程。
这些颗粒在乳胶漆中以双电层和屏蔽稳定的作用保持着分散的状态,在施工成湿膜后,水分逐渐挥发,分散着的颗粒逐渐靠拢。
当接近到某一程度时,邻近的颗粒就紧紧地挤在一起,失去了运动的自由而成凝胶状。
在这阶段仍可用水重新分散,当水再进一步挥发,湿膜的体积收缩。
在水挥发将尽时,毛细管力明显地起作用了,体积的收缩和毛细管吸引力足以胜过这些些颗粒的分散稳定斥力,使颗粒相互接触、相互吸引、相互流动、相互聚结而成为整体的漆膜。
乳胶漆漆膜在施工后,随着时间的推移,性质逐渐改进,这是聚结的继续和聚结后聚合物分子链段相互渗透的结果。
乳胶漆的质量检验
乳液和乳胶漆的检验大多与一般涂料相同。
下面仅叙述其独有的、专门的技术。
1、凝块
乳液生产中总有些凝块发生,一般约占0.1%~0.5%。
2、机械稳定性
把乳液放在手心中,用手指研磨(划圈或往复)10次后而不成“球”的,可认为是比较稳定。
3、冻融稳定性
乳液或乳胶漆在冰冻后再熔融有破乳可能。
一般的测试方法可在约-16℃过夜,使之冰冻,然后在室温(~25℃)熔融。
如此循环3~5次而不破乳者则可认为冻融稳定性良好。
4、破乳
水对乳胶漆的危害
水对PU漆的危害:
5点
针孔、发白、暗泡、不干、附着力差。
水对乳胶漆的危害:
①由于溶胀收缩而造成开裂。
②结晶盐的析出而形成风化。
③生长霉菌
④易沾污
⑤溶解酸性气体CO2、SO对材料发生化学侵蚀。
乳胶漆的发展展望
对环境污染方面,乳胶漆得天独厚。
然而至少还含有4%以上的VOC,要成为真正的“绿色”还需要再降低VOC至无VOC的境界。
本章述及的低VOC平光乳胶漆配方例仅是跨出的第一步,用于乳胶漆的某些助剂,如颜料分散剂等是为了控制其性质,目前还只能用溶液聚合工艺来生产,因此还含有VOC。
此外还有乳液中的残余单体,至少如何不损害及/或更能提高乳胶漆的性质和性能。
例如硬度、冻融稳定性、成膜质量等,而使VOC等于零,是乳胶漆面对加强环境保护的课题。
有机硅外墙:
①亲油高度增水
②网状结构
③有机硅封闭底漆
第三部分PU漆
一、PU漆概述
聚氨酯(PU)漆是由多异氰酸酯(固化剂,甲组分)与多元醇(漆,乙组分)结合而成。
PU可以应用于粘合剂、涂料、泡沫塑料、橡胶、纺织、皮革等等,尤其泡沫塑料是PU最主要的用途。
PU漆具有如下许多优良特点:
1.与其他涂料相比,PU漆膜的弹性最高,所以广泛用作地板漆、甲板漆等。
2.涂料中有些品种如环氧漆保护功能好而装饰性稍差,硝基漆则装饰好而保护功能差。
而PU漆兼具保护和装饰性,可用于高级木器、钢琴等的涂装。
3.漆膜附着力强。
对多种材料(金属、木材、橡胶、塑料等)均有优良的附着力。
对金属的附着力不如环氧,但对于橡胶则超过环氧。
4.漆膜的弹性可根据需要而调节,可从极坚硬调节到极柔韧的弹性涂层,而一般涂料如环氧、PE等只能制成刚性涂层。
5.漆膜具有优良的耐化学药品性,可作船舶、化工厂维护涂料等。
6.能在高温烘干,也能在低温固化。
环氧及PE在10℃以下就很难固化,而PU在5℃也能比较正常固化,因此能施工的季节长。
7.PU漆可制成耐-40℃低温的品种。
也可制成耐高温绝缘漆,最高可达90℃。
8.PU可以同聚酯、环氧、丙烯酸酯、硝基纤维素NC、醋酸丁酸纤维素CAB等配合制漆,可根据不同的要求制成许多品种。
9.可制成溶剂型、液态无溶剂型、粉末、水性、单组分等,满足不同需要。
由于优良性能,PU漆得到了广泛的应用,新品种不断涌现,并极有发展前途。
缺点:
1.PU漆中含有的游离异氰酸酯,吸入人体有碍健康,施工时必须加强通风。
2.固化剂很活泼,遇水或潮气会固化,因此贮存时必须密闭。
3.施工操作不慎易引起层间剥离、起小泡等弊病。
二、固化剂的化学性质
(一)品种
1.加成物
如:
普通芳香族固化剂:
TDI加成物
制得的漆膜虽具有优良的机械性、耐化学品性,但经曝晒后有变黄和失光之弊。
2.缩二脲
如:
HDI缩二脲,是一种不黄变的脂肪族固化剂
3.三聚体
性质稳定,漆膜具有快干、耐温、耐候性较好的特性。
典型的如DesmodurHL是TDI三聚体,脂肪族的三聚体如HDI三聚体(Desmodur3390),以及TDI-HDI三聚体和MDI+TDI三聚体。
(二)耐候性
1.脂肪族氨酯键的热分解温度要比芳香族高
2.脂肪族氨酯键耐碱的稳定性优于芳香族氨酯键。
3.光老化:
PU受紫外线照射后分解生成胺。
芳香胺氧化后生成醌发色团而变黄。
脂肪族氨酯键比芳香族氨酯键稳定,而且即使分解成为脂肪胺,因为没有苯环共轭作为助色团,脂肪胺又不易被氧化,因而不泛黄。
4.TDI加成物的变色比TDI三聚体要强烈。
(三)溶剂对固化剂的影响。
PU溶剂的选择,除了考虑溶解力,挥发速率等外,还需考虑漆中含NCO基的特性,故要注意以下两方面:
①溶剂不能含能够与NCO反应的物质,使漆变质;
②溶剂对NCO基的反应性的影响。
以上第一点是容易理解的。
所以醇、醚醇类溶剂都不可采用。
烃类溶剂虽然稳定,但溶解力低,常与其他溶剂合用。
酯类溶剂采用最多,如醋酸乙酯和醋酸丁酯,丙二醇甲醚醋酸酯MPA。
酮类溶剂如环已酮,虽溶解力强,但臭味较大。
而且酮类可使PU漆色泽变深。
普通的工业级溶剂外观虽然透明,但实际上多少含些水分,这是因为溶剂和水分之间具有一定的溶解度。
溶剂中所含水分带到固化剂组分中会引起胶凝,使漆罐鼓胀,在漆膜中引起小泡和针孔:
一份水要消耗十份的固化剂,使投料配比失常。
因此,不论在树脂制造过程中,或稀释过程中都必须用无水的溶剂。
除了水分以外,还必须尽量减少溶剂中游离的酸和醇的含量,以免与NCO基反应。
所谓“氨酯级溶剂”就是可供PU漆用的溶剂,它们的纯度比一般工业品高。
以“异氰酸酯当量”表示酯中所含水、醇和酸三者消耗异氰酸酯的总值,一般低于2500以下者不合格。
三、PU漆的分类
异氰酸酯有高度反应活性,选用不同品种的异氰酸酯与不同的聚酯、丙烯酸树脂或其他树脂配用,可制出许多品种的PU漆。
常见的品种如下:
1、潮气固化型
2、双组分(NCO/OH型)
3、PU弹性涂料
4、水性PU漆
5、封闭型PU漆
PU漆又可按所用异氰酸酯品种的不同,分为芳香族和脂肪族PU漆。
四、PU漆的配制工艺
(一)双组份PU漆(NCO/OH型)
双组分PU漆分为甲、乙两组分,分别贮存。
甲组分含有异氰酸酯基,乙组分一般含有羟基。
使用前将甲乙两组分混合涂布,异氰酸酯同羟基反应,形成PU高聚物。
这类双组分PU漆是应用最广泛,调节适应性宽,最具代表性的品种。
常称为2K涂料(来自德文,双组分)。
我国一般称固化剂部分为甲组分,羟基部分为乙组分
1、固化剂组分
固化剂组分应具备以下条件:
①良好的溶解性以及与其他树脂的混容性;
②与羟基组分拼和后,施工时限较长;
③足够的官能度和反应活性,NCO含量高;
④贮存稳定性长;
⑤低毒。
2、多羟基树脂组分(漆)
作为双组分漆用的多羟基树脂,一般有:
①聚酯;②丙烯酸树脂;③聚醚;④环氧树脂;⑤蓖麻油醇酸树脂;⑥其他树脂,如醋酸丁酸纤维素等。
3、配漆
配制双组分PU漆,包括选择五种组分和确定NCO/OH比例。
五种组分是固化剂、多羟基树脂、颜料、溶剂和助剂等。
(1)固化剂类型的选择
TDI加成物:
价廉,最常用,性质全面,但泛黄。
TDI三聚体型:
干性快,但施工时限短,供快干木器清漆之用,不宜作色漆,因颜料润湿性差。
TDI/HDI三聚体型:
干性快,施工时限短,泛黄性和耐候性较TDI系佳,清漆、瓷漆均可采用。
HDI缩二脲:
不泛黄、保光泽、制户外用高级涂料,成本较贵。
HDI三聚体:
不泛黄,保光耐候性比缩二脲更好,可制户外高级涂料。
它的粘度低,固体含量高,稳定性好。
(2)多羟基树脂的选择
耐户外曝晒以丙烯酸树脂为佳,它几乎不吸收紫外线,而且耐水解,所以外用PU清漆均采用丙烯酸树脂。
但是加入颜料制成单色漆,则
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