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水性聚氨酯防水涂料组成部分简介
- 2020-03-28-

     双组分交联型水性聚氨酯防水涂料,即涂料分为两个组分:其一为水性多元醇组分;另一为水分散型异氰酸酯组分。

  1.水性多元醇组分

  按水性聚合物的胶体结构,可将其分为两大类:一类是水分散型多元醇,另一类是乳液型多元醇。水性聚氨酯多元醇的制备可采用传统的水性聚氨酯分散体的制备方法,但在聚合物的亲水基团中,应该有比较多的羟基,在化学结构上实现双组分涂料的反应要求。常用的方法是预聚体法和丙酮法。

  双组分水性聚氨酯防水涂料与双组分溶剂型聚氨酯涂料相比, 其多元醇具有良好的分散性, 能促使未改性、憎水的多异氰酸酯固化剂在水中稳定地分散。按照制备方法的不同, 水性多元醇体系可分为乳液型多元醇和分散体型多元醇。

  1)乳液型多元醇

  较早采用的多元醇为乳液型多元醇, 它是通过乳液聚合得到的具有多种结构的丙烯酸多元醇乳胶。其用于双组分体系的优势是聚合物的相对分子质量大, 涂膜在室温下干燥速度快;缺陷是它对未改性多异氰酸酯固化剂分散性较差, 导致涂膜外观较差,且适用期短。

  2)分散体型多元醇

  为了改变多元醇体系对多异氰酸酯固化剂的水分散性,增加双组份水性聚氨酯涂料的性能, 可采用分散体型多元醇,也称二代水性羟基树脂,目前这方面的研究较多。该多元醇树脂先在有机溶剂中合成得到,其分子结构中含有亲水可电离基团或亲水非离子链段,然后将该树脂或溶液分散在水中得到分散体型多元醇。其特点为相对分子质量低, 分散体粒径小(Dn =10 ~ 200 nm), 对固化剂分散性比较好,形成的涂膜外观好,综合性能比较好。

  2.丙烯酸多元醇分散体

  与丙烯酸多元醇乳胶相比,丙烯酸多元醇分散体具有较低的相对分子质量(Mw=2000~10000) ,较高的羟基官能度,较小的粒径,对固化剂分散性好,涂膜交联度高,具有比较好的综合性能, 但是涂膜干燥速度较前者慢。

  1)聚氨酯多元醇分散体

  聚氨酯分散体本身是一类性能比较高的胶黏剂。用它配制双组分水性涂料,涂膜外观好,具有比较好的机械性能、耐化学品性和耐磨性。并且可以根据实际需要,通过调整氨基甲酸酯的浓度来确定涂膜性能。制备聚氨酯分散体大多使用脂肪族异氰酸酯,其保色性和耐候性比芳香族异氰酸酯要好, 而且与水的反应活性也远小于芳香族异氰酸酯。

  3.多异氰酸酯组分

  用于水性双组分聚氨酯体系的多异氰酸酯固化剂有两种——亲水改性多异氰酸酯和未亲水改性多异氰酸酯。浊度实验表明:未亲水改性多异氰酸酯分散在水中时需要高度的剪切混合;而亲水改性的异氰酸酯使用普通搅拌的方法就可以与水混合。

  由于多异氰酸酯单体具有较大的挥发性、刺激性和毒性,所以在制备聚氨酯时,很少直接使用多异氰酸酯单体,而是利用多异氰酸酯的预聚体,即把它们加工成不挥发的亲水性的多异氰酸酯组分,具体有亲水改性多异氰酸酯固化剂、低黏度多异氰酸酯固化剂和较难与水反应的固化剂。