水性雙組分聚氨酯塑料涂料及其施工

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1、水性雙組分聚氨酯塑料涂料及其施工王從國(guó)，黃昭可（中國(guó)電器科學(xué)研究院擎天實(shí)業(yè)有限公司廣州510860）摘要：以雙組分聚氨酯樹(shù)脂為原料配制水性塑料涂料，開(kāi)發(fā)出了塑料用水性聚氨酯涂料，并對(duì)其在線(xiàn)施工工藝進(jìn)行了探索研究。經(jīng)上線(xiàn)試驗(yàn)，證明其涂膜性能接近或優(yōu)于指標(biāo)值。施工工藝則與傳統(tǒng)溶劑型單組分丙烯酸涂料接近。關(guān)鍵詞：水性涂料聚氨酯在線(xiàn)施工工藝ResearchonWaterborne2kPolyurethaneCoatforPlasticsanditsCoatingOnlineProcessWangcong-guoHuangzhao-keAbstract:Thewaterbor

2、ne2kcoatforplasticsissynthesizedwithpolyurethaneresinsascoatbinder,anditscoatingprocessisstudied.Thetestingresultsshowthepropertyofthisfilmcanreachorexceedtheregulatingvalue.anditsprocessiscloseforthatofthetraditionalsolventbase1kacrylateresinscoat.Keywords:waterbornecoatpolyurethaneon

3、linecoatingprocess1引言為保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境，現(xiàn)今涂料的發(fā)展趨勢(shì)是低公害、無(wú)公害化。水性塑料涂料的最大優(yōu)點(diǎn)是涂層堪與傳統(tǒng)溶劑型涂料相當(dāng)，但VOC排放量小。其排放量是溶劑型涂料的三分之一還小。因此，發(fā)展水性涂料，采用水性涂料具有重要意義。近年來(lái)，國(guó)際上對(duì)VOC排放量的限制越來(lái)越嚴(yán)格，歐美等國(guó)家都在大力發(fā)展水性涂料技術(shù)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高和環(huán)保法規(guī)對(duì)有機(jī)揮發(fā)物（VOC）及有害空氣污染物（HAPs）的限制日趨嚴(yán)格，水性涂料將成為21世紀(jì)的主流涂料已成共識(shí)[1-4]。目前水性涂料已廣泛應(yīng)用在建筑內(nèi)外墻涂料、金屬涂料、汽車(chē)涂料、木器涂料、皮革涂料等領(lǐng)域

4、，但是在塑料方面的應(yīng)用還不多，其原因主要是水性涂料的性能（主要如硬度、附著力、干燥時(shí)間、耐溶劑性、鋁粉涂料的銀粉排列等）難以達(dá)到應(yīng)用要求。近年來(lái)，隨著樹(shù)脂性能的不斷改進(jìn)，使水性塑料涂料的應(yīng)用成為可能，但目前這方面的研究報(bào)道還不是很多。目前我國(guó)正大力弘揚(yáng)科學(xué)發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路，可以預(yù)見(jiàn)國(guó)家將對(duì)VOC排放量的要求會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。為保護(hù)我們的生存環(huán)境和身心健康，增強(qiáng)在水性涂料方面的國(guó)際交流與合作，發(fā)展提高我國(guó)的水性涂料技術(shù)水平，國(guó)家有必要加大在這些方面的研發(fā)支持力度，對(duì)涂料VOC的排放量應(yīng)出臺(tái)適合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的法律法規(guī)。本文以拜耳公司生產(chǎn)的水性聚氨酯樹(shù)脂為原料

5、，配制塑料用水性涂料。研究了有關(guān)助劑的影響，開(kāi)發(fā)出了性能優(yōu)良的水性雙組分聚氨酯塑料涂料，并對(duì)其施工工藝進(jìn)行了研究。2水性雙組分聚氨酯塑料涂料的配制2.1試驗(yàn)配方其清漆基礎(chǔ)配方見(jiàn)表1。表1水性雙組分聚氨酯塑料涂料清漆基礎(chǔ)配方原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%多元醇樹(shù)脂130.0~60.0消泡劑0.2~1.0多元醇樹(shù)脂213.0~30.0防凍劑1.0~3.5去離子水2.0~12.0防腐劑0.1~0.3成膜助劑3.0~12.0pH值調(diào)節(jié)劑3.0~10.0潤(rùn)濕劑0.1~0.8增稠劑0.8~5.0流平劑0.1~0.8其它助劑1.0~4.0固化劑：固化劑1/固化劑2為8/1，并用

6、適量溶劑稀釋至合適粘度。2.2試驗(yàn)步驟用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取多元醇樹(shù)脂1和多元醇樹(shù)脂2置于高速分散機(jī)中，開(kāi)動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速至800r/min左右，預(yù)混合10分鐘左右；在攪拌下加入已經(jīng)預(yù)混合好的去離子水和成膜助劑，然后依次序加入其它原料，加大分散機(jī)轉(zhuǎn)速至3000r/min左右，攪拌30分鐘；調(diào)低轉(zhuǎn)速至1000r/min左右，調(diào)節(jié)粘度和pH，繼續(xù)攪拌15min；過(guò)濾，出料制得水性雙組分聚氨酯塑料涂料清漆。用上面的清漆加入鋁漿，制得雙組分水性銀粉漆。向其中加入固化劑和稀釋劑水，兩組份的比率約為10/1，稍攪拌后加水調(diào)節(jié)噴涂粘度，攪拌均勻即可。將制備的清漆噴涂在ABS塑料板

7、上制備涂膜，外送廣東省涂料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站進(jìn)行性能測(cè)試。2.3性能測(cè)試結(jié)果水性雙組分聚氨酯塑料涂料涂膜性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。表2產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目指標(biāo)值實(shí)測(cè)值檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)1鉛筆硬度≥H2HGB/T6739-20062附著力（1mm，粘揭5次）100%不脫落100%不脫落GB/T9286-19983流平性無(wú)明顯桔皮無(wú)明顯桔皮目測(cè)4干膜厚度，微米10-1512GB/T13452.2-19925耐醇性無(wú)發(fā)白、變色、軟化等不良現(xiàn)象50次95%乙醇溶液；無(wú)發(fā)白、變色、軟化等不良現(xiàn)象用棉布包500克砝碼醮95%乙醇溶液來(lái)回擦拭≥50次6耐高溫高濕無(wú)變色、起泡等異常現(xiàn)象