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三个影响聚氨酯防腐蚀涂料施工及涂膜性能的因素


文章来源:本站   作者:管理员  发布时间:2016-7-16 15:50:23  浏览量:831   


     

聚氨酯防腐蚀涂料的配方及施工对于发挥防腐蚀涂料的功能是非常重要的。防腐蚀涂料的失效主要是由于涂料配方设计不当、基材表面处理。施工或具体操作的不当引起的。下面戴氏化工就列举三个影响聚氨酯防腐蚀涂料施工及涂膜性能的因素。

1 NCO/OH比值的影响

在聚氨酯涂料配方中,需要考虑多方面的因素。配方的组分变化将带来性能方面的改变。双组分聚氨酯涂料的计量比应考虑到高湿环境中—NCO与水的反应影响,还有可能来自溶剂、颜料、基材上的水分吸附。此外,异氰酸酯的品种也会对涂膜性能产生较大影响,芳香族异氰酸酯涂膜在户外使用耐久性差,严重泛黄,但其价格较低。不同的异氰酸酯固化剂的反应性也是有差别的,在配方中必须考虑到使用不同种类和用量的催化剂。

多异氰酸酯组分具有高反应性,而且它通常是配方中价格最昂贵的部分,故聚氨酯涂料多数在重要的应用场合下使用,为此聚氨酯涂料的配方较其他类型涂料要求更加精确,准确计量是非常关键的,以确保—NCO与—OH完全反应。配方一般设计成—NCO过量以保证反应彻底,设计配方时,需要在性能和价格方面进行平衡。双组分涂料的一个重要参数是NCO/OH的值。在室温固化体系中,NCO/OH为1.1:1或以上的比例能给予涂膜较好的性能。  若NCO/OH小于1,则有一部分低相对分子质量的多元醇组分会留在涂膜中未反应,生成较软的膜层,涂层的耐化学性较差,涂膜弹性增加,由于遗留下极性的羟基,使涂膜的交联密度降低,但是由于极性基团的存在,可能增加涂料在某些基材上的附着力,因此如果这种涂料上面再涂覆双组分聚氨酯涂料的话,残留的—OH将会与上层涂料的—NCO反应,有益于增加涂料层间附着力。但是多余的多元醇将会大大降低涂膜的耐化学性和耐久性,因此NCO/OH小于1的配方仅用于底漆或膜下的涂层。 

若NCO/OH大于1,则来自溶剂、颜料与空气中的水分和多异氰酸酯反应生成的胺,与异氰酸酯继续反应生成脲键,反应很快。由于每个水分子会造成两个—OH未反应,因此使用过量的—NCO,可以使残留未反应的—OH量降至最低,相应的改善了涂膜的耐溶剂性。且生成的涂层比仅仅只有—NCO与—OH反应有较高的玻璃化温度Tg值,涂膜的物理力学性能也可能提高。由于脲键的形成,涂层的耐化学性和耐久性得到保证。—NCO组分过量会使涂料VOC较低。 

2 溶剂的影响

聚氨酯涂料(双组分或潮气固化型)对溶剂体系非常敏感。异氰酸酯很容易与胺、羟基与其他活性氢化合物反应,溶剂应严禁含有上述基团,避免采用醇溶剂(特别是伯醇,其活性氢的反应活性要强于仲醇和叔醇)和二元醚醇溶剂。聚氨酯在非极性溶剂中的反应速度要快于非极性溶剂,因此制造聚氨酯涂料可以通过利用非极性溶剂提高反应速度,而在最终产品里极性溶剂的使用可以使施工期限延长。 

3 颜料和其他涂料组分的影响

某些颜料不能在聚氨酯涂料中使用,其原因可能是它们对聚氨酯反应有催化的功能。例如,氧化锌颜料将某种程度缩短涂料的施工期限。有些有机原料或颜料也可能作为催化剂或反应物阻碍反应。有些颜料特别是表面处理过的颜料可能会和金属催化剂作用。 

在聚氨酯涂料的制备中,pH值的影响也不能忽视,大多数情况下,高碱性颜料将促进反应,而一些酸性物质将阻碍反应。片状颜料特别是酸性颜料将严重阻碍聚氨酯涂料的固化反应,在这种涂料体系中,催化剂的用量是平常用量的2~3倍,催化剂大量残余在固化后的涂膜中将降低涂膜的户外耐久性。聚氨酯合成原料中的杂质也能够促进氨基甲酸酯反应(如钴、锡和铁化合物)或阻碍反应(如铜化合物)。有的颜料可能会引起失光,如非金属氮类颜料甲苯胺红,因为这种颜料很容易在聚氨酯涂料的溶剂中发生部分溶解;磷酸锌类防锈颜料也会明显地缩短施工期限,混合时黏度提高(特别是较长的储存期过后),还有一些物质可能会从涂膜中脱离出来,严重影响涂膜的耐久性。 

以上就是通常影响聚氨酯防腐蚀涂料施工及涂膜性能的因素了,因此在设计配方时应特别注意。

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