一、水性双组分聚氨酯涂料体系历史追溯(摘选自《聚氨酯  涂料、胶粘剂和密封剂)

1988年,第一次提出高级水基双组分聚氨酯涂料体系,是将非封闭聚异氰酸酯乳化在水性含羟基官能团聚合物分散体或溶液中。通常采用羟基官能团聚氨酯、聚丙烯酸酯分散体、聚酯或氨基甲酸酯改性聚氨酯分散体。
涂料的关键性能如光泽和抗耐性直接取决于均聚物配方和形成的聚合物网络密度。为获此性能主要和必要条件是保证羟基功能聚合物分散液和聚异氰酸酯尽量混合均匀。水相中聚异氰酸酯的分散依靠三个因素支持:降低界面张力,乳化时采用高剪切力以及保证分散相低粘度(聚异氰酸酯组分)。
采用含有内亲水改性物“Bayhydur 3100”的聚异氰酸酯可降低界面表面张力。外乳化剂如适合的多元醇也有此效应。然而过多亲水改性物将产生负面效应,对涂料性能有影响。较低亲水剂需高剪切力分散工艺。已证实喷射分散非常有效,用此工艺加之选择适宜的多元醇,能使纯疏水性聚异氰酸酯的使用成为可能。

乳化疏水性聚异氰酸酯

图1:乳化疏水性聚异氰酸酯

现代内改性聚异氰酸酯是结合高功能性(高支化涂料体系)和低粘度(良好混合)于一体。在这点上,阴离子改性聚异氰酸酯具有最佳性能。混合后聚异氰酸酯与水性多元醇在活化期和固化时平行发生一系列反应。

水性双组分聚氨酯体系的反应

图2:水性双组分聚氨酯体系的反应

异氰酸酯除与羟基需交联反应生成氨基甲酸酯外,异氰酸酯基团还可与水反应生成脲和二氧化碳。后者反应相对慢,同时也增加交联密度。阴离子稳定的多元醇分散体的羧酸盐基团,也与异氰酸酯反应。然而一旦中和剂从漆膜中挥发,反应终止。利用异氰酸酯与水的缓慢反应特性,使涂料在活化期全过程保持相当稳定。合理选择组分,可使活化期调整到8h。当选用适宜的基料时,漆膜固化时产生的二氧化碳,不足以形成气孔,因在产生过程中即可由漆膜扩散出(新生态时)。

二、艾得瑞森理解的水性双组分聚氨酯涂料(2KPU体系)是什么

1、水性双组分水性聚氨酯涂料概述
水性双组分聚氨酯涂料(水性2KPU)作为代替溶剂型双组分聚氨酯涂料(油性2KPU)的环保型产品,其最大的特点就是使用亲水基团改性的含羟基多元醇树脂和水可分散型多异氰酸醋固化剂配制水性双组分聚氨酯涂料(水性2KPU),从而实现用水代替有机溶剂作为整个体系的稀释剂,在保证良好外观、优异性能的前提下,大幅度降低了VOC的排放。

2、双组分水性聚氨酯涂料的组成
水性双组分聚氨酯涂料配方设计主要基于水性羟基多元醇树脂和水可分散异氰酸酯固化剂。
常用的水性羟基多元醇树脂主要包括以下几种:水性羟基丙烯酸多元醇树脂(又可分为水性羟基丙烯酸乳液和水性羟基丙烯酸二级分散体)、水性羟基聚酯多元醇、水性羟基聚氨酯多元醇、环氧多元醇、生物质多元醇等等,以水性羟基丙烯酸多元醇较为常用。
常用的水可分散异氰酸酯固化剂有两种:亲水改性的自乳化多异氰酸酯固化剂和低粘度疏水型多异氰酸酯固化剂。
目前市场上大多数双组分水性工业漆(2K PU)采用的是水性羟基丙烯酸二级分散体和亲水改性的自乳化多异氰酸酯固化剂搭配,称为水性双组分丙烯酸聚氨酯工业漆;大多数双组分水性木器漆(2K PU)采用的是水性羟基丙烯酸乳液和亲水改性的自乳化多异氰酸酯固化剂搭配,称为水性双组分丙烯酸聚氨酯木器漆。
艾得瑞森为客户提供各种水性双组分聚氨酯涂料配方和应用方案,包括:水性聚氨酯罩面清漆、水性聚氨酯防护实色面漆、抗消毒水用水性聚氨酯面漆、水性聚氨酯地坪翻新漆等。我们主要推荐的产品有Antkote 2503/Archsol 8573/Antkote 2502/Aquolin 269A/Aquolin 278等。希望有机会为您提供并为您打造有竞争力的水性双组分聚氨酯涂料。

三、水性2KPU体系固化剂用量NCO比例计算

NCO用量=羟基组份用量*固体分*羟基含量/17*42/NCO含量*(NCO/OH)

NCO/OH=1.2~1.8(以实际打样性能测试,确认适合数据)

计算数据后,可通过对固化剂稀释,实现对配方AB组份比例的设定。

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