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脂肪族異氰酸酯固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-4-25 13:49:06 |
采用新型結構的聚天門冬氨酸酯做主體樹脂，脂肪族異氰酸酯固化劑，研制成功了具有超長耐紫外線功能的脂肪族聚脲重防腐涂料，該涂料具有高固低粘特性、耐紫外線試驗超過4000h，耐磨性能優(yōu)異。是一種優(yōu)秀的環(huán)保型長效重防腐涂料。
聚天門冬氨酸酯為100%固體含量的液體，粘度只有1000-1500cps，當初研究者將其作為丙烯酸聚氨酯涂料的活性稀釋劑來使用，后來發(fā)現(xiàn)可以將其做成兼具優(yōu)異性能的無溶劑涂料或高固體涂料。
該類涂料固體含量在90-100%，零VOC或極低VOC排放，一次施工就可獲得所需膜厚，提高了工作效率，不僅環(huán)保，而且節(jié)約能源。
該涂料與脂肪族異氰酸酯固化劑反應，常溫即可成膜，涂膜具有卓越的耐候性，接近氟碳涂料的耐紫外線性能，遠遠超過傳統(tǒng)的丙烯酸聚氨酯（PU）涂料；除此以外，它還具有超級的耐磨耗性能。因此該涂料在重防腐涂料、船舶涂料、風力發(fā)電葉片涂料、汽車涂料等領域將具有廣泛的應用前景。
然而，由于傳統(tǒng)的聚天門冬氨酸酯只有常用的NH1420和NH1520兩個牌號的樹脂，前者與脂肪族異氰酸酯固化劑反應凝膠時間過短，只有15-20min的施工時間，難以進入常規(guī)涂料行業(yè)；后者雖然凝膠時間較長，但玻璃化溫度Tg太高，性脆，不能單獨使用，只能將二者相互改性，以彌補彼此缺陷，但由此做成的涂料凝膠時間最多不超過半小時，難以為用慣了常規(guī)涂料的客戶所接受。
本文采用聚天門冬氨酸酯系列樹脂，作為涂料的主體樹脂，研制成了具有超長耐紫外線的環(huán)保型聚脲重防腐涂料，涂層具有優(yōu)異的綜合性能。施工活化期可以延長到2-3h，解決了長期存在的聚天門冬氨酸酯涂料施工期限過短的問題。使聚天門冬氨酸酯聚脲這一性能優(yōu)異的涂料品種進入包括防腐涂裝在內的傳統(tǒng)涂裝領域成為可能。
實驗主要原料。主體樹脂：F524、F520聚天門冬氨酸酯；D2925樹脂：改性聚天門冬氨酸酯樹脂；顏料：金紅石型鈦白粉R595；助劑：BD-8330分散劑，BD-8141分散劑。其它助劑：流平劑；消泡劑；防沉劑、紫外吸收劑；
固化劑：HDI三聚體，SP-103P彈性固化劑
二乙基甲苯二胺(DETDA)性能測試
制品在120℃的烘箱中熟化12h,室溫放置7天,按西德標準DNI53504測試制品性能與進口品相當:
項目 自產(chǎn)detda 進口DETDA,
拉伸強度(MPa) 18.52 16.9
斷裂伸長率(%) 300 280
撓曲模量(MPa) 208,5 210.8
彎曲強度(MPa) 10.63 10.98
制備工藝。A組分：將樹脂、粉料、助劑依次加入調漆缸中，高速分散30min，然后用砂磨機研磨分散至細度15μm以下，加入剩下的溶劑以調整粘度和固體含量。得到A組分；B組分：將各原料混合均勻后，過濾包裝；
涂膜制備。將A/B組分按質量比2：1的比例混合，噴涂在0.2mm厚度的馬口鐵板上，根據(jù)檢測指標的需要，馬口鐵板可預先噴涂底漆。涂膜厚度控制0.2±0.02mm。制膜標準參照JG/T172-2005，涂膜在25±2℃條件下固化、養(yǎng)護7天，做性能測試。
常規(guī)性能測試：按企標Q/FY3-2011《聚天門冬氨酸酯聚脲防腐蝕涂料》標準進行；主要檢測儀器：AUW320型分析天平，干燥試驗箱，ISO刮板細度計，QTJ彎曲儀，QCJ沖擊儀，MH-1磨耗試驗機，PosiTest涂層拉力儀，CTP701F可編程式高低溫試驗箱，HRTR03調溫調濕儀。
聚天門冬氨酸酯涂料有著極好的耐紫外線性能，必須選擇與之匹配的脂肪族異氰酸酯固化劑。研究表明，并不是所有的HDI三聚體都能有超長的耐候性。這里選用固化劑為主體樹脂。
由于聚天門冬氨酸酯獨特的分子結構，分子量小，成膜后固化密度比較大，有一定的收縮性，易造成涂膜內部應力集中，故最好加入柔性的固化劑來改善之。加入10-15%彈性固化劑SP-103P，可以使涂膜正反兩面沖擊試驗均超過50kg.cm。這是一種抗紫外線非常好的彈性固化劑，可以保證涂層有足夠的韌性。
普通有機硅助劑和聚天門冬氨酸酯的相容性有限，容易發(fā)生縮孔，暗泡、漆膜失光等缺陷。必須優(yōu)選好助劑，流平劑用EFKA3600和BYK333，是比較好的選擇。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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