水性聚氨酯涂料的研究进展

综述了单组分水性聚氨酯涂料、双组分水性聚氨酯涂料和水性改性聚氨酯材料的特点及其研究进展     

水性硅基多异氰酸酯固化剂的合成及性能

烷氧基硅烷与聚乙二醇反应合成硅基聚醚(SPE);SPE与六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)三聚体反应合成了一系列水性硅基多异氰酸酯固化剂(WSiP)。发现WSiP中硅氧烷含量的增加能够降低产物黏度和提高NCO含量,并且能够提高双组分涂膜硬度和光泽;另外,随着SPE含量增加,双组分涂膜光泽和耐水性均有所提高;用红外光谱仪和热失重仪测试了双组分涂膜结构和耐热性能。结果表明,WSiP与水性丙烯酸树脂配制的双组分水性聚氨酯涂料硬度达到4H,清漆光泽123°~126°,耐水48 h,10%热失重温度为285℃。     

改性水性聚氨酯防腐蚀涂料的研制

为进一步提高水性聚氨酯涂料的综合性能,以桐油酸酐酯多元醇改性的聚氨酯乳液为成膜物质,选用新型环保防锈颜料及相关助剂,制备了具有优异耐化学品性及防腐蚀性能的改性水性聚氨酯防腐蚀涂料.采用红外光谱分析乳液的结构;根据相关标准测试了改性涂料及涂膜的性能,优选了涂料配方中pH值调节剂、防锈颜料及增稠剂的种类,研究了颜料体积浓度对涂料性能的影响,并优选最佳值.结果表明:桐油酸酐酯多元醇能有效改善水性聚氨酯涂膜的内交联结构,使其耐水性和耐酸碱性增强;改性涂料涂膜的综合性能较好,满足铁路货运车辆防护的使用要求.     

PU/PA核壳乳液/水分散异氰酸酯交联成膜机理及其性能研究

制备了双组份水性聚氨酯木器涂料,探讨了羟基组分聚丙烯酸酯(PA)含量和固化剂用量对涂膜强度以及耐溶剂性、硬度和抗冲击性能等影响,并根据粒径分析和透射电子显微镜(TEM)等测试方法研究了羟基聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液(PUA)和固化剂的反应情况及树脂结构。结果表明,PA含量为15%,固化剂加入量为5%时得到稳定性、涂膜硬度、韧性、耐溶剂性较优的水性聚氨酯木器涂料。     

常州开发出环保型聚氨酯涂料

常州某研究院研究开发的环保型低芳烃双组分聚氨酯涂料日前取得了突破。这是一种兼顾了性能和环保两方面的、在中国尚属全新概念的涂料体系，它既能弥补水性涂料的不足、保持溶剂型涂料的优异性能，同时又降低了涂料本身对环境的影响。其研究和应用在中国市场尚属首例。     

常温固化型双组分水性聚氨酯玻璃清漆的制备及性能

以水分散多异氰酸酯为甲组分,溶液聚合法获得的水性羟基丙烯酸树脂为乙组分,制备了双组分水性聚氨酯(2K-WPU)玻璃清漆。采用红外光谱(FTIR)表征了涂膜结构,并探究了多异氰酸酯的种类和用量、固化温度和时间、搅拌方式对玻璃清漆涂膜的流平性、附着力、光泽度、硬度、耐溶剂等性能的影响。研究结果表明:常温下丙烯酸树脂的-OH与异氰酸酯的-NCO充分反应,生成了氨基甲酸酯。随着固化时间的延长,涂膜性能逐渐提升,室温干燥6天后涂膜各项性能趋于稳定。异氰酸酯固化剂种类、用量对涂膜性能影响显著。相比手工搅拌,双组分混合时施加适当强度的机械搅拌可获得最佳的涂膜性能。     

纳米ATO/TiO_2填料聚氨酯透明隔热涂料的制备与性能

为了制备隔热性能和透光性均较好的建筑物玻璃隔热涂料,以水性聚氨酯为成膜物质,纳米氧化锡锑(ATO)和纳米二氧化钛(TiO2)为填料,制备了水性纳米透明隔热玻璃涂料。采用扫描电镜、隔热膜温度测试仪及紫外分光光度计对纳米ATO与TiO2粒子在涂料涂膜中的分散稳定性、涂料涂膜的隔热性能及光学性能进行了分析,研究了纳米TiO2与ATO浆料配比及涂膜厚度对涂料涂膜性能的影响。结果表明:纳米ATO与TiO2浆料通过硅烷偶联剂KH-570改性,再辅以分散剂分散,经过高速分散和超声波分散后,与聚氨酯复合制得了分散稳定的复合透明涂料;该涂料不仅具有良好的成膜性能,且涂膜经红外灯照射60 s后,与空白玻璃对比,隔热温差最高达6.23℃,在保证良好的可见光透过率及隔热性能的前提下,最佳纳米TiO2与ATO浆料体积比为2∶20,最佳涂膜厚度为75μm,此时涂料涂膜隔热温差达3.60℃。     

水性透明隔热涂料的性能研究

以纳米氧化锡锑( ATO)水性浆料和水性聚氨酯(BayhydrolXP2593/1)为原料,采用共混法制备纳米ATO/水性聚氨酯复合涂料.研究了纳米ATO用量及涂膜厚度对涂膜力学、热学和光学性能的影响.结果表明,当w(ATO)/w(PU)=1:15时,所制得的纳米ATO/PU涂层硬度为2H,附着力为1级;涂层可见光平均...     

水性导电涂料导电性能及屏蔽效能研究

研制了以片状镀银铜粉为导电填料,水性聚氨酯乳液和水性丙烯酸乳液为成膜树脂的水性导电涂料.分析了成膜树脂、填料含量、溶剂种类、涂层厚度对涂膜导电性能的影响,并通过涂层的微观结构和导电机理,探讨了造成这些影响的原因.测试结果表明该涂料有较好的电磁屏蔽效能.     

一种环保聚氨酯自沉积防腐涂料的制备及性能

以阴离子水性聚氨酯、碘酸、乙酸、柠檬酸等为主要原料制备了自沉积防腐涂料。将铁片清洗、酸洗后对其进行自动沉积涂装并钝化。烘干后涂膜表面平整光亮，厚度为15～20μm，附着力可达最优0级、耐盐雾性可达400 h。利用红外光谱表征聚氨酯的特征吸收峰，粒径测试表明，涂料乳液的颗粒大小在100～240 nm范围；利用扫描电镜发现涂膜表面均匀平整，热重分析表明聚氨酯材料和涂膜可分别耐受270℃和250℃的高温。     

含磷本质阻燃水性聚氨酯及其膨胀防火涂料的应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(PPG)为单体,以二羟甲基丙酸(DMPA)和含磷阻燃剂FR-6为扩链剂,制备不同组分的含磷本质阻燃水性聚氨酯(FPU)。再以聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)、三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系制备出钢结构水性防火涂料。采用红外光谱、热重分析、力学测试、锥形量热、背面温度、扫描电镜、炭层强度和X射线光电子能谱(XPS)分别对乳胶膜和涂层进行了分析。研究表明,随着阻燃剂FR-6用量的提高,乳胶膜和涂层的最大热分解速率下降,残留质量提高。乳胶膜的拉伸强度提高,断裂伸长率降低。在阻燃剂FR-6含量为15%时,涂层的热释放速率最低,残炭强度最大,背部稳定温度为185.7℃。同时XPS表明残炭中残留了更多的P、N元素,耐火性能提高。     

氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯电沉积树脂的制备及性能

采用超声波辅助反应技术,实现了甲苯二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)的改性,成功制备了异氰酸酯共价改性的NCO@GO碳材料。采用原位聚合法制备出GO共价杂化水性聚氨酯,并与交联剂混合后得到聚氨酯(PU)电沉积涂料。利用红外光谱分析了GO改性前后及GO/PU电沉积树脂的特征官能团,用热失重研究了GO/PU电沉积树脂的热稳定性,X射线衍射研究了GO/PU电沉积树脂中GO层间效应,透射电子显微镜表征了GO/PU电沉积树脂的形态,电导率仪测试了漆膜的导电率,研究了氧化石墨烯含量对聚氨酯漆膜外观和性能的影响。结果表明,随着GO含量的增加,水性聚氨酯漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性表现出先增大后降低的规律。当石墨烯的质量分数为0.75%时,石墨烯在水性聚氨酯树脂及其乳液中具有较好的分散性,漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性等性能达到最佳。     

改性纳米氧化锆与水性聚氨酯复合涂层的防腐蚀性能

为了改进纳米氧化锆(ZrO_2)在涂料中的分散性,以丙酮为介质,用3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)对纳米ZrO_2进行了改性,并在镀锡板表面制备了改性纳米ZrO_2/水性聚氨酯(WPU)复合涂层。通过扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、电化学测试、盐雾腐蚀、附着力测试等技术,研究了WPU与不同含量改性纳米ZrO_2复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:改性纳米ZrO_2的含量为0.2%(质量分数)时,在WPU中的团聚现象消失,分散性良好,该复合涂层具有优良的耐蚀性和较大的附着力。     

水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比.结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能.     

肝素化水性聚氨酯改性医用聚氯乙烯表面的研究

以N 甲基二乙醇胺为扩链剂合成了阳离子水性聚氨酯 (ACPU) ,将其固定在医用聚氯乙烯管内壁并对其进行肝素化。通过全血凝固时间实验证明 ,改性后的医用聚氯乙烯管的抗凝血性明显提高。另外使用红外光谱分析了阳离子水性聚氨酯的结构及其肝素化处理后聚合物结构的变化 ,并考察了MDEA含量对阳离子水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。     

水性防腐涂料研究进展与应用现状

水性防腐涂料是防腐涂料未来的发展方向之一。主要介绍了四大水性防腐涂料体系丙烯酸体系、环氧体系、无机硅酸锌体系和聚氨酯体系的研究现状及其应用情况。同时，针对石墨烯的结构性能特点及在涂料中的应用优势，着重介绍了三类石墨烯改性水性防腐涂料。最后，分析了水性防腐涂料存在的问题，并对未来发展趋势及前景进行了展望。      

掺锑的纳米SnO2/WPU复合隔热涂层的制备与表征（英文）

利用掺锑的纳米SnO2和水性聚氨酯(WPU)制备了透明隔热的复合涂层.实验发现涂层的隔热起因于涂层中掺锑的纳米SnO2粒子对红外线的吸收.隔热测试结果表明在阳光的照射下,涂层表面的温度升高,而测试箱内的温度最大下降17.5℃.实验制备的掺锑的纳米SnO2/WPU复合隔热涂层具有许多优点,如成本低、化学性能稳定、制作方便等,是一种性价比较高的隔热涂层.