溶剂型单和双组分聚氨酯涂料是用量最大的一类。它们在工业上广泛应用于交通工具涂层(汽车OEM和修补,飞机和机动有轨车涂层)、塑料涂层、防腐蚀涂层和木材/家具修补。
溶剂型单组分聚氨酯涂料(空气干燥、湿固化或烘烤)在镶木地板、卷材涂层、汽车OEM修补表面底涂和塑料涂层等方面广为应用。
分类
根据固含量(低、中或高)划分低、中和高固体涂料(LS、MS和HS涂料),尽管三类型间的分界线无明确的定义。通常的参考点是喷涂粘度的固含量。为降低有机溶剂含量以符合日益严格的环境保护法规要求,无疑固体质量分数高于60%的高固体涂料是发展趋势。该涂料需要低粘度的(低相对分子质量)共反应物一聚异氰酸酯和多元醇一如有需要,可掺入活性稀释剂。
应用
液体无溶剂聚氨酯涂料用于建筑和防腐蚀领域,也可用作交通工具车身底板涂层体系。特别需要无气泡涂料,甚至对高厚度漆膜也有此要求。此要求仅通过采用无溶剂单和双组分配方才能满足,这极大地限制了适用聚合物的选择。
低粘度聚醚多元醇在双组分聚氨酯应用中具有特别重要的意义。在某种程度上聚碳酸酯多元醇和作为固化剂组的MDI预聚物如“ Desmodur VL”非常重要。按此配制的涂料的活化期太短,必须使用双组分特用设备。
无溶剂单组分聚氨酯体系也在建筑和防腐蚀场合应用。它是湿气固化芳香族或脂肪族端异氰酸酯预聚物,例如“ Desmodur E”。然而,因其释放二氧化碳而使胶层呈现气泡,只能用作较薄涂层的制作。其他单组分无溶剂聚氨酯组合料是用封闭异氰酸酯预聚物并含有增塑剂制成。它们用作加热固化系统,如汽车制造过程中的接缝密封。
不同固化体系的温度范围差别较大。湿固化聚氨酯涂料于室温下固化,而封闭聚异氰酸酯当用作漆包线时则需高达500℃加热固化。
双组分聚氨酯体系因具有活性异氰酸酯基团,无需加热即可快速干燥。然而,此系统经常于高达80℃或甚至120℃以上强化干燥。高温能缩短固化时间,缩短生产周期,提高设备利用率。然而当温度超过200℃,加热时间超过30min聚合物开始发生热降解反应,因此限制了其应用。
质量特征
无论使用溶剂型还是无溶剂型双组分聚氨酯涂料,所得漆膜质量很大程度不依赖于干燥温度。即使在最低温度下,足够长的固化时间也可使交联密度达到与加热下相当的程度。这一事实有利于该技术向飞机涂装和汽车车体修整的转换,加热对二者都是不可选的。双组分聚氨酯涂料也对汽车制造中塑料的应用起到重要促进作用。缘由包括设计(与车身颜色可搭配)应用日益增多的附加部件如防护板的修饰。它们提供长期保护防止塑料长期暴露空气中变脆。
双组分聚氨酯涂料的固化条件受所需催化剂制约。在此特别适用的催化剂是金属盐如锡或锌盐以及叔胺(化学干燥)。大量文献研讨过聚氨酯交联用催化剂。
