水性聚氨酯固化剂的应用与研究

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1、水性聚氨酯固化剂的应用研究汤诚，华成明（武汉仕全兴新材料科技股份有限公司，武汉430040）摘要：仕全兴水性聚氨酯固化剂综合性能与拜耳产品相当，性价比超高；仕全兴水性固化剂种类更为丰富，可满足不同客户的需求；还可为客户定制开发，如快干型水性固化剂、长活化期的固化剂、不同光泽度的哑光固化剂等等；另外，仕全兴以客户为导向，可为客户提供水性聚氨酯固化剂的水漆方案和最为便捷优质的服务，共同推进“油改水”的技术创新与发展。关键词：水性聚氨酯固化剂；应用方法；特色；高性价比；服务0前言近年来，随着众多厂家的推广和政策导向，水性漆越来越被市场认可，而双

2、组份水性漆的多方面性能指标优于单组份的，并且已能与油性漆媲美，这与水性聚氨酯固化剂的开发与应用是分不开的。水性聚氨酯固化剂含有大量异氰酸酯基团（-NCO），能与羟基、氨基和羧基等许多官能团发生缩合反应。此外异氰酸酯还能与水反应生成脲，释放出二氧化碳气体。如何有效控制副反应并制备出性能优异的双组份水性漆，需要优选出合适水性固化剂，并详细掌握配方设计要点及配漆制膜关键点。水性聚氨酯固化剂具有一定的亲水性，能较好的分散于水性体系中，与水性羟基树脂混合均匀交联固化，可广泛使用于涂料工业和胶黏剂领域。而选择水性聚氨酯固化剂首选需考虑施工便捷性和适用

3、期，NCO基团在水性体系中不可避免的会与水接触，这就要求异氰酸酯与羟基的反应活性要高于其与水的反应活性，活化期至少2h以上，一般是4h,有的领域要求6-8h或以上，且粘度合适。本文详细研究了武汉仕全兴水性聚氨酯固化剂与拜耳固化剂性能对比及其应用特性。1实验部分1.1主要原料（如表1）表1主要原料原料外观固含量/%粘度/cps-OH/%-NCO/%厂家PUA-1034乳白带蓝光液体458003.2/武汉仕全兴PUA-7140乳白带蓝光液体403001.6/武汉仕全兴HPU-7240带蓝光半透液体405001.8/武汉仕全兴D100透明液体1

4、003000/18武汉仕全兴S101透明液体1002500/21武汉仕全兴S105透明液体1002000/21武汉仕全兴S202透明液体100700/23武汉仕全兴S301透明液体701000/12.5武汉仕全兴拜耳305透明液体1006800/16.2拜耳拜耳2547透明液体100600/23拜耳拜耳2655透明液体1003500/21.5拜耳拜耳401-70透明液体70600/13.4拜耳其中，由武汉仕全兴水性异氰酸酯固化剂专利技术（专利号：201410154462.9；201610115421.8）合成的水性聚氨酯固化剂，根据异氰酸

5、酯单体和亲水单体种类及比例不同得到不同类型的水性聚氨酯固化剂。具体名称和类型如表2。作为市场主流的非离子和阴离子两类产品，实验对比了拜耳的产品305、2655、2547和401-70。表2合成的水性聚氨酯固化剂名称及类型仕全兴产品D100S101S105S202S301拜耳产品3052655/2547401-70类型HDI、HDI、HDI、HDI、IPDI、非离子型阴离子型阴离子型，哑光阴离子型，低粘阴离子型度1.2配漆将水性聚氨酯固化剂D100、S101、S105、S202、S301和拜耳产品305、2655、2547、401-70分别

6、与水性羟基分散体制备成双组份聚氨酯水性漆。配漆过程中，由于NCO基团会和水反应掉一部分，所以设计配比时，一般为NCO:OH=1.2-1.5:1，根据气温高低不同及水的挥发速度调整配比。2结果与讨论2.1水性固化剂的应用性能测试水性聚氨酯固化剂与仕全兴羟基树脂PUA-1034分别按NCO/OH=1.4：1配漆、喷板，在马口铁上制板，干膜厚度23-25μm，常温养护7天后检测性能。基本性能如表3所示：表3固化剂与PUA-1034配漆及漆膜性能对比①对比②对比③对比④/检测项目D100305S1012655S2022547S301401-70S

7、105干表干454530303535303040燥/min速实干875588886度/h涂膜外观正常正常正常正常正常正常正常正常正常活化期/h66.5446510115光泽92931011008575939520-70（60°）/%可调硬度HH2H2H2H2H3H3H2H附着力/级000000000抗冲击试+50/-+50/-+50/-+50/-+50/-+50/-+50/-+50/-+50/-验505050505050505050耐水性>120>120>96>96>96>96>96>96>96（常温水浸泡不起泡时间）h综合研究水性聚氨酯

8、固化剂的水分散性、配漆后的活化期、漆膜的干速、硬度、光泽和耐水性等指标，如图1所示。图1水性固化剂综合性能对比（5-最好，1-最差）3水性聚氨酯固化剂的应用水性聚氨酯固化剂的应用研究开始于上世