万向挂机软件下载,水性双组分丙烯酸聚氨酯(2K PU)涂料是由水性羟基丙烯酸树脂和改性多异氰酸酯固化剂制备而成,具有溶剂型双组分聚氨酯的,同时减少了溶剂的使用,具有更低的VOC环保属性,因此常被用于防腐、保护、装饰于一体的高性能涂料,如钢结构、桥梁、建筑、管道、港口、护栏、车辆、机械、设备、各类零部件等涂装。
水性羟基丙烯酸树脂分散介质为水,再与颜填料、助剂等研磨、分散、调配成稳定状态的涂料。与溶剂型丙烯酸聚氨酯最主要的区别在于分散介质连续相,以及成膜过程中连续相是否发生转变。水性2K PU在挥发干燥和反应交联过程中会出现由水为连续相转变为树脂连续相的过程,在使用上相对溶剂型涂料需要多一些考虑因素。
水性双组分聚氨酯成膜机理不同于热塑性聚合物溶液,从组成上看,它与热塑性聚合物分散体的粒子聚结机理和热固性聚合物溶液的交联反应成膜机理都有关。在两组分混合开始阶段,聚合物粒子聚结和异氰酸酯的化学反应是影响体系的重要过程。
水性2K PU成膜过程中水挥发、助溶剂挥发、聚合物粒子挤压在一起,聚合物分子链段通过界面而扩散导致聚合物粒子的聚结,这同时也促进了-NCO和羟基的反应,-NCO的反应速率依体系的不同而不同。异氰酸根与树脂羟基反应、异氰酸根与水反应、树脂与固化剂融合等同步发生,物理挥发融合成膜与化学交联成膜同步进行,一般约需几天,膜的性能一般在7~14d得到充分建立。
经研究发现,-NCO的反应速率不仅与体系的羟基浓度有关,还与水分含量有关,在成膜过程中,树脂上羟基与固化剂的异氰酸根发生反应交联,尽管-NCO和水的反应要比和羟基反应慢得多,但在连续相水中又不可避免存在异氰酸酯与水发生副反应。
大多数双组份聚氨酯体系中,在不加成膜助剂的情况下也可成膜,但双组份成膜的过程包括水和溶剂的挥发、交联反应等,过短的开放时间会影响漆膜外观。因此,通过添加一定量的成膜助剂,调整漆膜干燥过程的表面状态。
树脂羟基与固化剂发生反应场所仅在于它们接触的界面,在树脂相加入合适的成膜助剂可以帮助溶胀树脂链、溶剂化更多可反应基团、更好的捕获体系中固化剂液滴,提供更好的交联反应效果保证最终成膜效果,在早期性能建立上也会有直观明显的体现。
根据成膜助剂对丙烯酸树脂溶解能力和亲油/亲水性坐标划分,根据表现特点总结使用带来效果和影响如下,可以根据使用需求进行溶剂的选择和调整。
在水性2K PU中通常使用较高沸点的成膜助剂,可以减少总溶剂使用量并且效果表现比低沸点溶剂好一些。比如在早期耐水性测试中,可以明显观察到不同成膜助剂表现效果的差异。对丙烯酸树脂溶解能力更好、更亲油疏水的LOCA® WI-6成膜助剂可以明显改善早期耐水性。
水性双组分聚氨酯常用领域有木器、金属、塑胶、地坪,使用时涂料按照比例与配置好的异氰酸酯固化剂混合调漆、涂布施工、干燥养护,完成漆面成膜过程。不同的应用,对性能、施工工艺的要求也各有差异,木器以常温自干为主,金属漆有自干和热烘,因此使用过程中,需要对配方经行调整,对成膜物质的选择也会不同。
更详细的实验数据尽在生兴行化学(上海)CTC实验室。如果您想了解更多关于水性2K PU中不同成膜助剂带来的影响,欢迎咨询生兴行化学技术团队。

