PU漆应用技术

1、PU漆应用技术 转自汉森漆业冃U言以前我国外装饰、保护用漆大多采用醇酸、硝基、丙烯酸、氨基等涂料，但其漆膜易 倒光、变色、发黄和开裂，远不能满足当今对表面装饰日益严格的要求。丙烯酸聚氨酯涂料即能自干又能烘干， 具有附着力强、丰满度高、硬度好、高光泽、耐磨、耐弯曲等性能， 且具有卓越的保光、保色、耐候和不泛黄性，在许多行业已得到广泛应用。目前我们所使用的 PU面漆就是NCO/OH 型双组分聚氨酯涂料，是聚氨酯涂料系统 中使用面最广泛、最有发展前景的一种。所谓NCO/OH型双组份聚氨酯涂料是以多异氰 酸酯预聚物（即固化剂，我司所使用的是六亚甲基二异氰酸酯（HDI ）的三聚体，属于不黄变脂肪族二异氰

2、酸酯，由它制成的PU漆耐候性好、光稳定性佳）为甲组分或谓A组分，以含羟基的高分子化合物（我司使用的是羟基聚丙烯酸树脂）为乙组分或谓B组分。在施工时，甲乙两组分按一定的比例配合，并用PU专用稀释剂调节粘度后喷涂，喷涂后绝大多数为低温加热催化固化，亦可室温固化。其固化成膜过程是多种化学反应的结果。因此，涂膜性能受到多种因素的影响，从而带来了两方面的结果：一方面调整配方， 为按预定目标配制多品种、多功能、多性能、多用途的PU漆提供了多种途径；另一方面， 增加了设计配方与涂装的难度，欲得到满意的涂装效果，必须对各种影响因素予以综合考虑。第一讲工艺流程施工厂家可参考该流程图，规划每个工艺所需的场地、合理

3、的设施、工具，设计最佳 的流程，达到可以连续量产的目的。表干后底涂瑕疵 何种缺陷 面涂瑕疵第二讲PU漆基本知识一、PU漆的基本化学反应固化剂内所含的异氰酸酯基（-NCO ）是非常活泼的，能与多种化合物反应，根据实 际应用需要，将其基本的化学反应叙述如下：1、异氰酸酯与含羟基化合物的反应，反应式如下：该反应是加成聚合逐步反应，无任何低分子物产生。反应所生成的氨基甲酸酯基中氮原子上的氢原子受羰基的电子效应影响，在较高温度（100 c以上）或在催化剂存在之下，在较低温度又能和过量的异氰酸酯进一步反应生成 脲基甲酸酯。该反应说明一般聚氨酯涂料的合成温度均在100 c以下，以防止生成脲基甲酸酯支化而胶凝

4、，也说明聚氨酯涂料经烘烤后的交联密度高，比常温固化的要好，特别是耐化学性要好得多，就是因为除了本身的氨基键外，还存在脲基甲酸酯键。2、异氰酸酯与水反应3、异氰酸酯与羧酸反应异氰酸酯与羧酸基反应也是逐步加成聚合反应，放出C02，反应过程如下：我们这里只列举了异氰酸酯的四个反应式，当然异氰酸酯的化学反应远不止这些。目前，我们所使用的双组分 PU漆所涉及的，以及我们喷涂施工时可能出现的状况相关联的， 主要就是这四个反应式。了解了这几个反应式条件和机理，对大家成为更专业的 PU喷涂专家是很有帮助的。利用羟基丙烯酸树脂（乙组分，即PU光油）与脂肪族多异地氰酸酯预聚物组分配合可制成色泽浅、保光保色性优、户

5、外耐候性好的高装饰性涂料。由于该涂料外用装饰好， 又能在室温交联固化成膜，漆膜耐磨、耐油、硬度较高，是高级轿车、汽车、家用电器、 电气仪表及轻工产品等理想的装饰、保护涂料品种。二、NCO/OH 型双组分聚氨酸涂料的配制1、成膜基理NCO/OH 型双组分聚氨酯涂料的成膜过程实际上是一个复杂的固化反应的过程，成 膜基理是-NCO 基与-OH基团之间的化学反应。但所形成的氨酯键在催化剂存在下，其 氨酯键中的仲氮原子上的活泼氢还会和过量的-NCO基反应生成脲基甲酸酯键。在一定条件下，这一反应还可以迅速地发展下去，直到耗尽残留的-NCO基，反应示意如反应式 2。上述反应在理论上只要有过量的-NCO基存在

6、，氨酯键中的活泼氢即可参与反应下去。实际上，因成膜反应主要是 -NCO与-OH基的反应，但尚存在所形成氨酯键中的活泼氢 与-NCO反应以及B组分中带来微量水与-NCO的反应，在这些复杂反应中存在着竞争 反应，而氨酯键中的活泼氢在室温下的反应极缓慢，当温度上升时反应速率又会加快。如上所述，NCO/OH 型双组分聚氨酯涂料的固化是多种化学反应的结果，生成不同的化学键使涂膜兼有多种结构，从而获得了各种良好的性能。2、影响涂膜性能的因素A、B组分的类型依据涂膜的性能要求而定，但仍有许多方面的因素会影响涂膜的性能。主要有：(1) NCO/OH 基的当量比，配漆时光油与固化剂的比例，通过折算后就是 NCO

7、/OH 基 的当量比。若NCO : OH V 1，即固化剂太少，不足以 B组分反应，则涂膜发软、发黏、耐水性差，更不耐溶剂及化学性；但NCO : OH 1，即固化剂过多、过量的 NCO基将吸收空气中的水分而生成脲键，放出CO2，进而又可生成缩二脲键、 脲基甲酸酯键等等，造成涂膜交联密度过大、涂膜脆性大、涂膜表面状况不好，易出现针孔弊病。一般选择 NCO/OH= (1.05-1.15 ):1 (当量比)。必须注意的是这个比例并不是我们配漆时光油与 固化剂的比例，但光油与固化剂的比例就是按此当量比计算得到的。(2) 固化条件固化条件主要指双组分聚氨酯涂料固化的环境温度和湿度条件。反应温度的条件不同，所形成的涂膜的性能也各异。实践证明：在室温条件下，聚氨酯涂料的固化需要相当长的时间，聚氨酯涂料在大于 70 C条件固化时，涂膜的耐水性、耐磨性等均有提高。(3) 催化