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聚氨酯樹脂固化劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-1-28 13:42:37 |
在耐候性粉末涂料中，聚氨酯粉末涂料的產(chǎn)量在世界上僅次于聚酯粉末涂料。由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能，以及非常好的裝飾性，性能全面、平衡，應(yīng)用范圍特別廣，主要應(yīng)用于戶外場(chǎng)合的裝飾性涂裝，如自行車、摩托車、汽車等。
另外，易于薄層化的特點(diǎn)使其特別適合于金屬預(yù)涂材料（PCM）的涂裝?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的聚氨酯粉末涂料均是由羥基聚酯和封閉異氰酸酯組成的。由不同的聚氨酯樹脂固化劑組成的粉末涂料其物理化學(xué)性能有很大的區(qū)別。
研究的目的是通過試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)找到合適的聚氨酯樹脂固化劑的最佳配方，以達(dá)到最佳的性價(jià)比，同時(shí)探討了聚氨酯樹脂固化劑各部分組成及試驗(yàn)條件對(duì)涂膜性能的影響。
聚氨酯粉末涂料固化成膜的主要化學(xué)反應(yīng)是聚酯樹脂的羥基（—OH）與封閉異氰酸基（—NCO）之間的反應(yīng)。
聚氨酯粉末涂料的涂膜降解速度主要取決于羥基聚酯主鏈分解控制，選擇合適的羥基聚酯對(duì)聚氨酯粉末涂料的耐化學(xué)性能有著至關(guān)重要的影響，在此選擇了多家羥基聚酯作了各種物理化學(xué)性能的對(duì)比試驗(yàn)，但不同廠家的羥基聚酯做成的聚氨酯粉末涂料的物理化學(xué)性能有很大的不同。
將原材料嚴(yán)格按照參考配方稱量并且混合均勻，用SLJ-30擠出機(jī)擠出（一區(qū)溫度控制在105℃，二區(qū)溫度控制在110℃），烤箱溫度為 (200±2)℃，制定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)樣板，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)以不同飽和羥基聚酯制成的聚氨酯粉末涂料涂膜性能。
固化劑對(duì)聚氨酯粉末涂料的物理化學(xué)性能有很大的影響，如果選擇的固化劑與樹脂不能很好地產(chǎn)生固化反應(yīng)，那么聚氨酯粉末涂料的物理化學(xué)性能就會(huì)受到很大程度的影響。
由試驗(yàn)可以選出最佳的樹脂和固化劑，但是通過試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果可以看出，涂膜的耐老化性能沒有達(dá)到最佳，為了提高涂膜的耐老化性能，選擇合適的助劑成為了做出最優(yōu)化配方的關(guān)鍵。
為此選擇了聚氨酯粉末涂料用催化劑，它是一種用于能自由流動(dòng)的二月桂酸二丁基錫催化劑，其添加量對(duì)涂膜的耐老化及耐沖擊性的影響。
隨著BT-71添加量的增加，聚氨酯粉末涂料涂膜的剛性在增加，其耐沖擊性就會(huì)降低，同時(shí)涂膜的光澤也會(huì)有不同程度的下降，通過試驗(yàn)檢測(cè)到其添加量在3‰～3.5‰時(shí)，涂膜在保光率20% 時(shí)其耐老化性達(dá)到800h以上，同時(shí)正反沖擊50kg不出現(xiàn)細(xì)小裂紋。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴(kuò)鏈劑HTDA)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨(dú)用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進(jìn)劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機(jī)合成;可用于聚氨酯做胺類擴(kuò)鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
由以上試驗(yàn)可以得出聚氨酯粉末涂料最優(yōu)化配方是BT-71添加量3‰～ 3.5‰為宜。
在試驗(yàn)擠出的過程中，擠出機(jī)的清理非常重要，最好有專門的生產(chǎn)聚氨酯粉末涂料的擠出機(jī)和研磨機(jī)，如果擠出機(jī)與研磨機(jī)中有其他涂料的殘留物，生產(chǎn)出的聚氨酯粉末涂料就會(huì)有顆粒、縮孔等弊病。
由于聚氨酯粉末涂料在烘烤固化成膜過程中，要釋放封閉劑等小分子化合物，試驗(yàn)樣板的涂膜不能太厚，否則容易產(chǎn)生針孔、氣泡等弊病；同時(shí)由于封閉性異氰酸酯的解封溫度要求很高，決定了聚氨酯粉末涂料不能做低溫固化。烘箱的溫度過高或者烘烤的時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)引起涂膜的變黃，進(jìn)而也會(huì)影響涂膜的光澤等。
聚氨酯材料是目前國(guó)際上性能最好的保溫材料。主鏈含—NHCOO—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物 。英文縮寫PU。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團(tuán)，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得適應(yīng)較寬溫度范圍 （－50～150℃） 的材料 ，包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解，亦不耐堿性介質(zhì)。
常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯等。多元醇分3類：簡(jiǎn)單多元醇（乙二醇、丙三醇等） ；含末端羥基的聚酯低聚物，用來制備聚酯型聚氨酯；含末端羥基的聚醚低聚物，用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質(zhì)而不同。
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