聚氨酯涂料PU以其優異的粘結性,耐摩擦性、高光澤度等良好功能在涂料行業中占有極度主要的位置,深受市場和遠大消費者親睞。簡要介紹了聚氨酯涂料的應用和發顯現狀,差別闡述了聚氨酯汽車涂料、聚氨酯木器涂料、聚氨酯防腐涂料及聚氨酯塑料涂料的應用及發展趨勢。
關鍵詞:聚氨酯涂料;功能特點;應用前景
1·聚氨酯涂料的應用和發展
聚氨酯專業早在德國興起,1937年,奧托拜耳先生發現聚氨酯,奠定了聚氨酯化學的根基,開闢出合適差異用途需要的聚氨酯專業。自1955年以來,拜耳公司已把各種單體和集合的異氰酸酯、聚酯、聚醚及丙烯酸酯應用于聚氨酯涂料的生產中。1965年抗褪色雙組分聚氨酯涂料應用于飛機和火車機身;1987年Bayhydrolò作為水性成膜物採用;1994年Bayhydurò和Bayhydrolò作為水性雙組分聚氨酯體系投入採用。
聚氨酯漆即聚氨基甲酸酯漆。它漆膜強韌,光澤飽滿,附著力強,耐水耐磨、耐侵蝕性良好。被廣泛用于高等木器家具,也可用于金屬外觀。
由于聚氨酯多方面的優異功能。在中國用于涂料工業的聚氨酯不包含有建筑涂料所占的比例已經過份25%。
聚氨酯涂料在木器涂料工業中占主導身份,占到75%的市場份額,緊接著是汽車修補漆,占40%多。聚氨酯專業在防腐涂料、塑料涂料和汽車原廠漆方面的應用也越來越廣,占10%的市場份額。比年來,聚氨酯涂料正以15%的增長率在增長。
聚氨酯漆是以多異氰酸與多羥基化合物反映而制得,它不烘烤也能到達烘烤漆的功能。涂膜堅硬耐磨,耐化學侵蝕,耐油、耐溶劑、不亂性突出,漆膜明亮飽滿,可用于高等轎車作外觀涂層。
聚氨酯雙組份樹脂合成涂料的成膜過程是主劑-OH固化劑-NCO兩組份中的高分子化學成分產生化學反映而成膜。因此在實際施工中不得隨意增減固化劑的份量,增多會使涂膜發脆、易起泡等;減少會使涂膜發軟、不干、硬度不夠、耐劃傷性不好。在市場銷售的產品中也有單組份的PU漆,它是用含-NCO基團的樹脂吸收空氣中的水汽-OH來進行反映,其固化機理是一樣的。其優點是硬度高,耐磨、耐熱、耐水性好,固含量50%-70%,飽滿度好,施工效率高,涂裝成本低,應用范圍廣。在全國家具界採用此類涂料約占60%左右。缺點是施工環境要求高,漆膜損壞不易修復,配漆后採用時間遭受限制,層間必要打磨,配比要求嚴格。
選擇稀釋劑,許多人憑借經驗,事實上,稀釋劑的選用是很有訣竅的,一種好的稀釋劑根本前提有二個一是針對差異施工要求,其揮發速率、溶解才幹要適合。二是稀釋劑中不能含有與-NCO基反映的物質。好比酸、醇類及水分。
水分的存在是產氣憤泡的理由之一,其危害還存在于工藝上,以水與TDI為例,它們之間能反映生成胺類物質并觸發連鎖反映。
水分的存在嚴重陰礙產品格量和生產成本。
汽車修補漆用的水性雙組分聚氨酯涂料的含羥基組分中通常要參加流平劑、消泡劑、催化劑、光不亂劑、增稠劑和有機共溶劑等助劑,再與多異氰酸酯組分融合后加水調換黏度,用噴涂法施工。水乳化型聚氨酯雙組分涂料的功能,如投資百家樂干燥時間、光澤、硬度和耐溶劑性根本上到達了溶劑型涂料的要求。文獻報道,催化劑的量增加,不粘時間和全干時間減少,而涂料的物理功能柔韌性和硬度不變;7d后,漆膜已經得到高度交聯,有極度好的耐溶劑性,能過份200次甲乙酮雙面擦拭;涂料的不粘時間和全干時間與-NCO-OH的比例無關;跟著異氰酸酯交聯劑黏度的增加,漆膜的擺桿硬度增加,耐溶劑性相應增加。
無溶劑環氧聚氨酯涂料重要以改性聚氨酯樹脂作為重要成膜物,利用活性稀釋增韌劑實現無溶劑化,賦予涂層優良的粘接力,優異的化學不亂性和機器功能。鱗片狀填料的參加不只能提高涂層的機器功能,還能夠起到優良的涂層屏蔽作用,具有優良的防腐作用。
無溶劑環氧聚氨酯涂料具有強度大,固體含量高、防蝕功能好、耐老化功能百家樂贏錢計畫良好、施工工序簡樸、能抵擋水及各種酸、堿、鹽等強侵蝕性介質的腐蝕、無環境污染等優點。適用于各種大氣環境下鋼鐵及其他金屬或非金屬設施的侵蝕防護與裝飾。
2·聚氨酯汽車涂料
汽車涂料要求漆膜有較好的光澤、快干、優良的耐水性、耐溶劑性和耐老化性。汽車修補漆還必要能夠低溫固化,而雙組分聚氨酯涂料正好能知足這些要求。由丙烯酸酯多元醇和多異氰酸酯組成的雙組分聚氨酯涂料,能室溫或低溫烘烤固化,可用在汽車的金屬、塑料、木材以及別的底材上。這類涂料採用了較多的揮發性有機溶劑,因此對環境造成了嚴重危害。
最近幾年來,又開闢了水性雙組分聚氨酯涂料并獲得勝利應用,其重要是采用了水散開的多元醇組分,通過在該多元醇組分中引入羧酸基團,將其用胺中和后散開在水中;而作為固化劑的多異氰酸酯組分可采用低、中黏度的傳統固化劑或採用親水改性的多異氰酸酯。
聚氨酯清漆是指雙組分聚氨酯清漆和單組分聚氨酯改性氨基丙烯酸烘烤清漆。聚氨酯清漆市場份額過份30%。現在,聚氨酯清漆在中國年增長率約15%。民眾汽車、通用汽車和當代汽車都在採用聚氨酯改性氨基丙烯酸烘烤清漆。相對于傳統的氨基丙烯酸清漆,聚氨酯清漆表面加倍清澈透亮,耐候性加倍出色。同時對于目前市場上很關懷的耐洗車功能和耐酸雨功能,聚氨酯清漆都有很明顯的優勢,現在,為了減少有機揮發物的排放,一些汽車廠商已經開始採用水性汽車原廠漆。拜耳是最早把聚氨酯引入到修補漆中的公司之一。目前拜耳的雙組分修補漆原料在全世界范圍都在廣泛的應用。
聚氨酯涂料在顏色和保光性方面的功能尤為突出,具有優異的耐化學品性、出色的耐候性以及物理機器功能,漆膜顏色飽滿,流平性和鮮映性好;柔韌性和硬度適中。正是由于聚氨酯涂料的這種耐久性,使其成為要求極高的終端市場的夢想選擇。雙組分聚氨酯涂料不僅用于客車,也廣泛用于鋪張轎車。聚氨酯防擦傷抗石擊涂料已用于汽車車體的防護。
美國MOVAY公司開闢了一種新型汽車面涂,這種面漆為高固體分單組分聚氨酯改性集合物,可用于剛性和柔性汽車底材上,并且有優異的耐酸性、硬度以及顏料的容合性。
比年來,汽車的環保趨勢帶給車用聚氨酯產業巨大的發展空間。據報道,2024年環球汽車修補漆市場的總用量到達了1436萬磅,此中西歐和北美市場占前兩位,從產品種類型看,2024年北美汽車修補漆75%由雙組分聚氨酯2K-PUR佔有,而在東歐和西歐市場上,雙組分聚氨酯更是佔有了900%。面臨如此龐大的市場,車用聚氨酯產業必定趕快發展。
用于汽車修補的水性雙組分聚氨酯涂料已做生意品化,可知足任何嚴格的溶劑排放律例。
3·聚氨酯木器涂料
聚氨酯木器涂料的應用歷史已過份60年。聚氨酯涂料開始在中國木器涂料什麼是 百家樂市場的應用大概在20世紀60年月末,如今已占木器涂料的74%,中國已成為世界最大的聚氨酯木器涂料生產國。功能相近溶劑型木器漆的水性聚氨酯已勝利用于家具業,水性木器漆成為市場熱門。
水性木器涂料在中國的推廣可以追溯到20世紀90年月末,但其功能一直未能知足用戶的需要。拜耳長年來致力于提高水性木器涂料品格,連續不斷為市場提供高品格原材料。例如更小的粒徑的單組分水性聚氨酯散開體,因其優異的機器功能和施工方便性,廣泛應用于木地板、木制工藝品和玩具領域。此后,又研發了雙組分水性聚氨酯,該親水性聚異氰酸酯和丙烯酸、聚酯散開體或乳液能在20℃-80℃溫度下交聯反映,從而獲得極其優勝的涂膜功能,重要應用于家具及室外木器外觀。
隨市場對更高生產效率和更好的環保功能涂料的需求,水性紫外光固化聚氨酯散開體應運而生,它能在室溫下在紫外光或電子束照射下趕快固化。施工極度方便,有著極好的附著力和耐化學品性,成為環球木器涂料市場增長最快的產品。
4·聚氨酯防腐涂料
聚氨酯涂料與環氧底漆的配合採用可以成為重防腐涂裝體系,其高超的綜合功能使其在防腐工程中得到廣泛的應用。與其他涂料比擬,聚氨酯涂層系統的生命周期成本最低,并能到達泰西關于有機揮發物高要求的排放尺度。其優秀的化學功能、較好的經濟效益及低有機揮發物尺度取得越來越多的技術人士和用戶的認可,聚氨酯已勝利應用于橋梁、近海平臺、港灣機器、工廠設施、貯罐、管道及機場、體育場館等建百家樂 下三路 教學筑設備。
在環球范圍內,跟著對工程涂層保衛性能及表觀要求的連續不斷提高,聚氨酯在鋼結構防侵蝕領域的應用也在連續不斷發展中。除了慣例雙組分聚氨酯dg百家樂專業外,單組分濕固化聚氨酯和天氡氨酸酯聚脲也拓展了聚氨酯在防侵蝕涂料領域的應用空間,并在泰西的諸多工程應用中就很多工程困難提供了辦理方案。濕固化聚氨酯與天氡氨酸酯聚脲同時具備了覆涂距離短、固化反映快的特點,兩種產品在同一系統共同採用,使其快速特性疊加,形成快速處理涂層系統。
而另一方面,濕固化聚氨酯與天氡氨酸酯聚脲同時具備優勝的耐侵蝕功能,二者配套採用又強化了體系高性能、重防腐的工程優勢。
改性聚氨酯涂料重防腐功效甚佳。據介紹,高彈性環氧-聚氨酯重防侵蝕涂料為雙組分。A組分是由含羥基的彈性聚酯和環氧樹脂為基料,參加消泡劑及有關助劑組成。B組分為多異氰酸酯和多元醇的加成物。
把A、B組分按一定的比例融合放置30min即可施工。其成膜機理是有機溶劑揮發后,A組分和B組分之間發作反映,相互交聯成網狀結構而固化。此中,彈性聚酯樹脂是高彈性環氧-聚氨酯重防腐涂料的主要組成部門。
高彈性環氧-聚氨酯重防腐涂料,可供各種管道防腐、油罐內外壁防腐、水池防滲入工程的涂裝。該涂料是一種用途廣泛、成本低廉、防腐功能良好的新型防侵蝕材料。
環氧聚氨酯耐熱重防腐涂料也日益主要,以環氧樹脂為成膜物,用TDI與TMP加成物作固化劑制成的防侵蝕涂料,既具有環氧樹脂的高附著力、高強度、低收縮率、耐化學品性和防腐性,又具有聚氨酯的良好柔韌性、耐磨、耐油、高飽滿度、耐老化功能和成膜功能。環氧聚氨酯制成的涂料同時又具有優良的耐熱水煮沸和低溫固化功能,可作為金屬污水貯罐、貯槽、管道、混凝土貯池和化學貯罐的內防腐,及熱力管道的內外防侵蝕涂料。
5·聚氨酯塑料涂料
塑料被勝利地應用于汽車行業許多年了,并且應用的數目日漸增多。故要求開闢一種能與車身相匹配的塑料件用涂料。由此誕生了柔感涂料。現在新一代雙組分聚氨酯涂料已經問世,它可低溫快速固化而且具有活性期長10d以上、固體份高近50%的優點。
汽車保衛膜材料的功能要求是韌性好、耐久性好,不受氣候和溫度變化陰礙,縱然曝露在戶外陽光下,數年之后也不泛黃開裂;具有極好的光學透徹度,光透過率高達94%,而霧濁程度低于1%,透過保衛膜能顯示出汽車涂層的本色。
聚氨酯薄膜用于包覆汽車發意圖罩前緣、汽車前后保險杠、車門下圍板、鑰匙鎖裝置、門鎖把手、輪罩邊緣、面漆以及其他需要保衛免受石片擊打、磨損等的部位。如美國AveryDennison工業公司推出的02mm厚的透徹脂肪族熱塑性聚氨酯薄膜,有極度高的光澤,與汽車的亮涂層匹配,表面優良。據稱美國3M公司也有雷同產品。
在可提供耐磨性和柔軟手感功能的涂料中,水性聚氨酯涂料已經超越了很多傳統的涂料系統,有很好的材料安適范圍,這也使采用聚氨酯涂料的塑料件的選擇上更為自由。采用Bayre公司的多異氰酸酯,AkzoNobel公司開闢了水性聚氨酯涂料。宣偉公司也研制出了柔軟手感的水性聚氨酯涂料,該涂料可為各種汽車內飾件提供奢侈質感,且具有耐溶劑性、耐摩擦性、粘合性和防起霧功能等高質量功能,已成為福特、通用等大汽車制造商內部配制用涂料。聚氨酯涂料用于汽車零部件、內外飾件的前景十分廣闊。
一般來說,水性聚氨脂涂料不需要額外添加乳化劑或散開劑,由於它的分子結構和大小可以依據功能進行敏捷調節。與乳膠涂料比擬,具有更好的低溫成膜特性,不需要額外添加成膜助劑或增塑劑。水性聚氨酯涂料幾乎對所有常用的塑料基材都有優良的附著性,并具有杰出的耐久性和耐沖擊性。另有,可以通過交聯反映來改性水性聚氨酯涂料,以增強其耐溶劑和耐化學品性,并獲得高光涂膜,這對汽車色彩設計人員來說是相當主要的。
6·結語
聚氨酯是一種新興的有機高分子材料,被譽為第五大塑料,因其高超的功能而被廣泛應用于國民經濟眾多領域。
在未來,對康健安全的關注和法律律例的發展將會連續陰礙聚氨酯涂料市場。只要對照一下現有的涂料專業就不難發明,以樹脂和異氰酸酯為要點的聚氨酯化學,可以提供最好、最經濟、最敏捷的辦理方案。