低温固化丙烯酸聚氨酯面漆的研究
聚氨酯丙烯酸酯的合成及光固化胶性能研究
表示 ） ； 用表 干法 测定 固化 时间（ 将胶 液涂在玻璃 片上 ，
在紫外灯下固化 ， 用秒表计时， 并以指触， 在不粘
作者简 介： 李国强（ １ ９ ８ ７ 一） 。 男， 山东潍坊人 ． 硕 士研 究生 ． 研 究 方向： 光 电功 能 高分 子材 料； 通讯作 者 ： 于 洁． 正 高职 高级 工程 师 ，
一
乙酯 （ Ｈ Ｅ ＭＡ） ， 分 析 纯， 阿 拉 丁； 丙 烯酸 异 冰 片酯
（ Ｉ Ｂ ＯＡ） ， 工业 品 ， 宁 波天 德 石油 化 工 ； １ １ ７ ３ 、 １ ８ ４ ， 天津
天骄化 工 。
种含 有不饱 和双键 的端丙 烯 酸 酯 的 低 聚 物 ， 综 合 了
聚氨酯 的柔韧性 以及 丙烯 酸 酯 的光 固化等 性 能 ， 具 有
量小于 ０ ． ５ 时， 冷却出料， 避光保存 。
１ ． ３ 光 固化胶 粘剂 的制备 及性 能测试
酯（ Ｈ Ｅ Ａ ） 为原料合成稳定的聚氨酯丙烯酸酯， 并将其
制成光 固化胶 ， 考察 了胶 的性 能Ｅ ｓ Ｊ 。
按照表 １ 配方配制光 固化胶液 ， 将光固化胶液涂 在载玻 片上 ， 在１ ０ ０ ０ Ｗ 紫外灯 下完 全 固化 ， 测 定 固化
膜 的附着力 、 柔韧性 、 耐溶 剂性 、 耐水性 。
１ ． ４ 测试方 法【 ４ ］
１ 实验
１ ． １ 试剂与 仪器
采用二 正 丁胺 法测 定 一ＮＣ ０ 含量 ； 按Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ０ ４ ０
—
甲苯一 ２ ， ４ 一 二异 氰 酸 酯 ， 分析纯 ， 武 汉 中天 化 工 有
丙烯酸聚氨酯面漆优势有哪些
近期很多人反映说防腐面漆并不怎么好，说装饰上不美观，没有光泽，并且容易脱落等一系列的问题。
这只能说是没有选择适合你的防腐产品。
丙烯酸聚氨酯面漆，不仅防腐蚀能力强，并且粘着力也是非常好，装饰性佳，光泽高，应用范围广，所具有的都是一些非常独特的优势特点。
下面就通过本文来了解一下这种丙烯酸聚氨酯面漆吧。
（丙烯酸聚氨酯面漆-图例）【丙烯酸聚氨酯面漆】丙烯酸聚氨酯面漆也叫丙烯酸聚氨酯磁漆，具有非常好的室外耐候性，抗紫外线，耐溶剂性。
丙烯酸聚氨酯面漆光泽高，装饰性佳，在工程项目领域中具有非常广泛的应用。
【丙烯酸聚氨酯面漆优势特点】在聚氨酯涂料甚至所有的涂料品种中，丙烯酸聚氨酯面漆具有很好的性能，因而占有很大的比例。
也是近年来发展起来的一类新型涂料，由于在其大分子结构中同时含有氨基甲酸酯链段及现丙烯酸的碳-碳长链段,因而结合了这两类涂料各自的优点，下面就由蓝天塑胶的技术人员为大家介绍一下：1.耐化学药品性丙烯酸聚氨酯面漆有着良好的化学品性、原油、汽油和一般溶剂的耐受性能，但是不如聚酯聚氨酯面漆耐化学品性好。
2.漆膜硬度丙烯酸聚氨酯面漆的硬度不如环氧面漆好，因此在船舶的甲板或者走道等地方可以使用环氧面漆。
3.耐久性丙烯酸聚氨酯面漆耐久性能相当好，特别是耐黄变性，干燥环境下，可以耐受的高温达120℃，但是会有些许老化黄变。
如果需要长期保持良好的色泽，设备和管道等的操作温度建议不超过80℃。
涂覆过厚，会导致起泡或很差的成膜状态，并影响其性能。
在固化的早期，丙烯酸面漆相当柔性，并呈热塑性。
因此，在对新喷涂的面漆来说，附着力检查时会相对较差。
在后续的几周内，附着力会有所提高。
这主要是因为产品在低温下或者涂覆过厚造成的，或者也有可能是底漆涂覆过厚，有溶剂停留并与异氰酸酯产生了反应，比如说某些含丁醇溶剂的环氧底漆。
4.耐温性丙烯酸聚氨酯漆在对于高湿度和高温环境下，失光较快。
低温和高湿度环境以及在刚刚施工完毕后表面就有凝露，或者是雨水等，会导致面漆变色、失光，漆膜产生起泡等问题。
丙烯酸聚氨酯面漆
丙烯酸聚氨酯面漆丙烯酸聚氨酯面漆是一种常见的涂料材料，被广泛用于车辆、船舶、建筑物等领域的表面涂装。
它具有优异的性能和广泛的应用范围，被认为是一种高品质的涂料。
丙烯酸聚氨酯面漆的主要成分是丙烯酸酯单体和聚氨酯树脂。
丙烯酸酯单体是一种有机化合物，具有较低的毒性和挥发性，能够使涂料形成均匀的涂层。
聚氨酯树脂是一种聚合物材料，能够增强涂料的附着力和硬度。
丙烯酸聚氨酯面漆具有许多优点。
首先，它具有良好的耐候性和耐腐蚀性，能够在恶劣的环境条件下保持涂层的稳定性。
其次，它具有较高的硬度和耐磨损性，能够保护涂装表面免受外界因素的损害。
此外，它还具有较好的光泽和颜色稳定性，能够提升涂装表面的美观度。
丙烯酸聚氨酯面漆的应用范围非常广泛。
在汽车行业中，它被用于汽车的外观涂装，能够提供良好的保护并增加车身的光泽度。
在船舶行业中，它能够保护船体不受海洋环境的侵蚀，延长船舶的使用寿命。
在建筑领域中，它被用于室内外墙面涂装，具有防水、防紫外线和抗污染等特性。
值得一提的是，丙烯酸聚氨酯面漆的施工过程需要注意一些技巧和要点。
首先，在涂装前要将施工表面进行充分的清洁和处理，去除杂质和污垢。
其次，需要根据涂装面积和要求合理计算涂料的用量，并使用适当的喷涂设备进行涂装。
最后，在涂装完成后要进行充分的干燥和固化处理，使涂层达到最佳效果。
总之，丙烯酸聚氨酯面漆是一种优质的涂料材料，具有优异的性能和广泛的应用范围。
它能够提供良好的保护和美观效果，适用于各种场合和材料的涂装。
随着科技的发展和人们需求的提升，相信丙烯酸聚氨酯面漆会在未来得到更广泛的应用和发展。
聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯
聚氨酯、环氧、丙烯酸酯1 聚氨酯1.1 聚氨酯简介聚氨酯：Polyurethane又名聚氨基甲酸酯是对主链上含有春福氨基甲酸酯基团的大分子化合物的总称简称 PU 化学式 (C10H8N2O2·C6H14O3)X 聚氨酯胶粘剂：Polyurethane Adhesive 指的是分子链中含有氨基甲酸酯基团（—NHCOO—）或异氰酸酯基（—NCO）的胶粘剂。
1.12 聚氨酯发展史1849年德国化学家Wurts用烷基硫酸盐与氰酸钾进行复分解反应，首次合成了脂肪族异氰酸酯化合物；1850年德国化学家Hoffman用二苯基甲酰胺合成了苯基异氰酸酯；1884年Hentschel用胺或胺盐与光气反应合成异氰酸酯，成为工业上合成异氰酸酯的方法。
1937年德国化学家Bayer首次利用异氰酸酯与多元醇制得聚氨酯树脂，并且在第二次世界大战期间由拜耳公司应用于坦克履带上，使聚氨酯胶粘剂首次工业化。
其后，美国于1953年引进德国技术，日本于1954年引进德国和美国聚氨酯技术，1960年生产聚氨酯材料，1966年开始生产聚氨酯胶黏剂，开发成功乙烯类聚氨酯水性胶黏剂，并予1981年投入工业化生产。
目前日本聚氨酯胶黏剂的研究与生产十分活跃，并与美国、西欧一起成为聚氨酯生产、出口大国。
我国于1956年研制并生产三苯基甲烷三异氰酸酯(列克纳胶)，很快又生产了甲苯二异氰酸酯(TDI)、双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂，1986年以后，我国聚氨酯工业进入迅速发展时期：1994年国家正式批准成立“中国聚氨酯工业协会”，下设“聚氨酯胶黏剂委员会”，该委员会业已成为全国聚氨酯胶黏剂技术与信息交流的中心。
90年代中后期，聚氨酯工业迎来了告诉发展。
1.2 聚氨酯的合成聚氨酯的合成原料主要有-异氰酸酯、多元醇、添加剂，添加剂主要包括催化剂、交联剂及扩链剂——结构胶。
PU合成方法主要有预聚体法、半预聚体法、一步法，其中一步法因工艺简单投资少而被普遍采用。
丙烯酸聚氨酯面漆 说明书
性能特点
基材*：钢材 表面处理*：SSPC-SP10 测试系统*： 1 层 Macropoxy 646 环氧中层漆 150微米 干膜厚度 1 层 Acrolon 218 HS 高光面漆 100微米 干膜厚度
*除非另有说明，以下数据均由此系统获得
不稀释 ： 稀释10% ： 稀释15% ：
测试名称 耐磨性 附着力 腐蚀环境 抗直接冲击 抗干燥环境温度 延展性
5.22
施工指南
表面处理 施工条件
温度： 最低4°C，最高49°C (空气、被涂表面和涂料) 至少高于露点2.8°C 最大为85%
为了确保足够的附着力，被涂物表面必须清洁、干燥和坚固。除 去所有的油、灰、脂、污垢、松动的锈层和其他外部附着物。 铁和钢材表面： 按照SSPC-SP1先用溶剂除去被涂表面的油脂，最低的喷砂处理等 级要求是SSPC-SP6/NACE3规定的商业喷砂处理。 要想获得更好 的效果，应该按照SSPC-SP10/NACE2使用有棱角锐利的金属磨料 对所有表面进行近似出白喷砂处理，最佳表面粗糙度为 (25-50 微 米)。应在表面处理的当天和裸露的金属表面产生闪锈前涂装底漆。 铝材表面： 按照SSPC-SP1的标准清除所有的油、脂、污物和其它的金属氧化 物。必须施工底涂。 镀锌钢材表面: 被涂镀锌钢材至少应在自然环境中老化6个月后才可进行涂装。 按 照SSPC-SP1先用溶剂对被涂表面进行清洗。如果没有经过自然老 化或者被涂表面经过铬酸盐或硅酸盐处理，按照SSPC-SP1先用溶 剂对被涂表面进行清洗，然后进行局部涂装试验。待其干燥至少一 星期后进行附着力测试。如果附着力差，则应该按照SSPC-SP7进 行扫砂处理，除去原有涂层。如果被涂表面电镀层出现锈蚀,至少 应当按照SSPC-SP2进行一次手工工具清理，并在当天或闪锈锈产 生前涂装底漆。 浇注混凝土表面: 新的表面 按照SSPC-SP13/NACE 6的标准或ICRI03732，CSPI-3进行表面 处理.被涂表面必须干燥、清洁，密实，以保证良好的附着力。最少 在 24°C温度下保养28天，去除所有松散的灰浆和外来物质表面必 须清除泥浆、混凝土灰尘、污垢、脱膜剂、水汽固化膜、松散的水 泥和固化剂，用Steel-Seam FT910来填补孔洞、气孔裂缝等瑕疵。 通常参照以下标准： ASTM D4258标准用于清洁混凝土。 ASTM D4259标准用于打磨混凝土。 ASTM D4260标准用于蚀刻混凝土。 ASTM F1869标准用于测量混凝土的水蒸气通过率。 SSPC-SP 13/Nace 6是混凝土表面处理标准。
聚氨酯环氧树脂丙烯酸酯固化机理
聚氨酯环氧树脂丙烯酸酯固化机理聚氨酯(Polyurethane)、环氧树脂(Epoxy Resin)和丙烯酸酯(Acrylic Ester)是常见的固化剂，它们在不同的应用领域中广泛使用，如涂料、胶粘剂、粘附剂等。
下面将详细介绍这三种固化剂的固化机理。
聚氨酯是通过异氰酸酯与多元醇的反应生成的一类聚合物。
在聚氨酯的固化中，主要涉及到两种化合物：异氰酸酯和多元醇。
以下是聚氨酯固化的具体机理：1.异氰酸酯的反应：异氰酸酯分子中含有两个异氰基（-N=C=O），它们与多元醇中的羟基（-OH）反应生成尿素基团（-NH-CO-NH-）。
这个反应被称为异氰酸酯与水的反应。
2.多元醇的反应：多元醇分子中的羟基（-OH）与异氰酸酯中的异氰基反应生成尿素基团（-NH-CO-NH-）。
这个反应被称为多元醇与异氰酸酯的反应。
3.异氰酸酯与多元醇的反应：异氰酸酯中的异氰基与多元醇中的羟基反应生成尿素基团（-NH-CO-NH-），同时产生了多元醇与异氰酸酯的键合。
最终，通过上述反应，异氰酸酯与多元醇发生反应，产生了交联的聚氨酯聚合物，即硬聚氨酯。
二、环氧树脂固化机理环氧树脂是由环氧基团（-CH2-CHO-）构成的聚合物，与固化剂反应后形成网络结构。
以下是环氧树脂固化的具体机理：1.环氧树脂的环氧基团开环反应：环氧树脂中的环氧基团与固化剂中活性氢原子发生反应，环氧基团开环，并与固化剂形成新的化学键。
2.环氧树脂与固化剂的加成反应：在环氧树脂的环氧基团开环后，环氧基团与固化剂中的双键或其他官能团结合，发生加成反应。
这个反应导致了环氧树脂与固化剂之间的化学键合。
通过上述反应，环氧树脂与固化剂发生化学反应，形成了交联的网络结构，即固化的环氧树脂。
丙烯酸酯是一类可以通过自由基聚合反应进行固化的化合物。
以下是丙烯酸酯固化的具体机理：1.自由基引发反应：通过添加引发剂或通过热、光等因素产生的自由基引发剂，引发丙烯酸酯的自由基聚合反应。
2.自由基聚合：通过自由基反应，丙烯酸酯的活性单体进行自由基聚合反应，形成无定型聚合物链。
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展简述了丙烯酸酯改性水性聚氨酯4种常用的改性方法：嵌段共聚改性、接枝共聚改性、核-壳乳液聚合改性和互穿聚合物网络改性（IPN）；综述了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯研究进展。
标签：水性聚氨酯；丙烯酸酯；改性1 前言聚氨酯（PU）性能优异，具有良好的力学性能、耐磨性、柔韧性、耐化学品性，附着力强、成膜温度低、保光性好，可以室温固化，因此在涂料、胶粘剂及油墨等许多领域都得到广泛的应用[1，2]。
目前聚氨酯油墨、胶粘剂等多以溶剂型为主，有机挥发物（VOC）对大气污染，严重破坏了人类的生态环境[3，4]。
水性聚氨酯（WPU）以水为分散介质，不含有机溶剂，不燃、无毒、不污染环境、易运输保存，使用方便且软硬度可调、耐低温、耐磨性好及粘附力强，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷品[5～7]。
然而，WPU还存在耐水性差、耐高温性能不佳、固含量低等缺点。
为了提高乳液及膜性能，扩大应用范围，需对PU乳液进行适当的改性。
丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐候性，但存在硬度大、不耐溶剂等缺点。
用丙烯酸酯对WPU改性，可优势互补[8～10]。
2 丙烯酸酯改性WPU的方法目前，丙烯酸酯改性WPU的主要制备方法有嵌段共聚、接枝共聚、核-壳乳液聚合和互穿聚合物网络（IPN）[11]。
2.1 嵌段共聚丙烯酸酯嵌段共聚改性WPU的方法主要有双预聚体法和不饱和化合物封端法2种[12]。
双预聚体法是用丙烯酸酯改性WPU的较早的方法之一，此法首先制得含羧基和羟基的聚丙烯酸酯，再制备以—NCO封端的水性聚氨酯预聚体溶液，然后水性聚氨酯预聚体溶液和聚丙烯酸酯反应，最后进行扩链，即可得到嵌段共聚物。
不饱和化合物封端法是用具有C=C的不饱和化合物对水性聚氨酯预聚体封端，再与丙烯酸酯单体共聚[13]。
任天斌等[14，15]以甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯及二羟甲基丙酸为原料，通过分子设计合成了带有双键的阴离子水性聚氨酯预聚体（APUA）可聚合乳化剂。
聚氨酯丙烯酸水性木器涂料附着力影响因素的研究
了相关的粘附理论 ， 如吸附、 扩散 、 化学键理论 等 ， 同时研究者
从 微 观 上解 释 木材 分 子 和 涂 料分 子 之 问 的 相 互 作 用 和 粘 附 机
制 ， 化 学键 方 面 解 释 涂 膜 在 木 材 方 面 的 粘 结 行 为 。 但 是 从
这 些 作用 机 理 和解 释 仍 不 能 为 涂 料 配 方 师 带 来 足 够 的 指 导 。
对 木 质底 材 和水 性 涂 料 间 的 界面 特 性 的研 究 有 难 度 虽 形 成
０ 引 言
为 了美 化 人 类 的生 存 环 境 ， 国环 保 法 对 涂 料 体 系 中 有 各 机 挥 发物 含量 的严 格 限 制促 进 了 以 水 性 涂 料 为 代 表 的 低 污 染
Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ：ｐ ｌｕ ｅｈ ｎ ａ ｒｌｔ ｅ ｌｉｎ （Ｐ ｙ ｒ ｓ ｏｙ ｒｔａ ｅ ｃｙａｅ ｍｕｓ ｓ ｏ ＵＡ）； ｗ ｔｒｏ ｅ ａｅ ｂ ｒ ｗｏ ｄ ｏ ｔ ｇ ； ａ ｈ ｓ ｎ； ｎ ｏ ｃ ａｉ ｓ ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ
ａ ｈ ｓｏ ｒ ｍ ｏｅ ｓ ｄ ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｔｒ
材表面进行除油 、 除污等表面处理 ， 清除基材表 面孔 隙 中的杂 质， 有利于涂料对基材的润湿和扩散 ， 以提高涂膜的附着力 。
化 学 吸 附事 实 上 是 通 过 静 电 作 用 产 生 的 连 接 ， 是 涂 层 它 中的 某 些 基 团 与 基 材 中 的原 子 或 基 团 发 生 相 互 作 用 ， 成 新 形
Ｈ ｇｅ ｏｅａｅｃｕｅ ｉｈｒ ｆ ｌ ｉｋ ｅｓａｄｌｗ ｒ ｆｈ ｄ ｅｉｎ ｄ ｉｏ ｆ ． ０ ８ （ ／ ｉ ｒ ｖｒｇ ａｓｄｈｇ ｅ ｏ ｍ ｔ ｃ ｎ ｓ ｎ ｅ ｏ ｅａ ｈ ｓ ．Ａ ｄ ｉ ｏ ６～ ． ％ ｎ ｍ） ｈ ｃ ｆ ｈ ｉ ｏ ｔ ｏ ｔｎ ０
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李儒剑，周升，罗振寰，王宏（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲４１２００７）
摘要：分别往丙烯酸聚氨酯漆中添加不同量的１，４一丁二醇、有机锡促进剂及聚天门冬氨酸酯树脂制备出不同 配方的低温固化防腐面漆，研究了它们的低温固化性能。结果表明：在５℃的低温下，３种物质的加入都能缩短凝胶时 间，且随其用量增加凝胶时问缩短；１，４一丁二醇和有机锡对漆膜固化２４０ ｈ后的铅笔硬度仅能从７Ｂ提升至４Ｒ～３Ｂ， 而占树脂量２０％（配方量７．２８％）的聚天门冬氨酸酯可提升漆膜硬度至Ｈ；通过ＤＳＣ分析验证，聚天门冬氨酸酯改进 的面漆低温固化程度最高，是最理想的方案。 关键词：丙烯酸聚氨酯；低温固化；聚天门冬氨酸酯；硬度；面漆 中图分类号：ＴＱ６３５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３—４３１２（２０１３）０２—０００６—０４
Ｏ．５
吵Ｌ
５
ｎ５
＂（促进剂）／％ 图２低温下促进剂用量对凝胶时间的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｄｏｓａｇｅ
ｏｎ
ｎ ３ ３ｏ ８ ｏ ４
０．３ ３０ ０．８
１．０
ｇｅｌ ｔｉｍｅ
ａｔ
ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
操作时间缩短。不添加有机锡促进剂时，配漆１０４ ｈ后才凝胶；当 有机锡促进剂添加量增加至ｏ．０６％时，凝胶时间缩短至１０ ｈ。说
ａｃｒｙｌｉｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｉｎｉｓｈ ｐａｉｎｔ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ
ｗａｓ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｔ
ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ
ａｔ
５℃．ａｌｌ ｔｈｒｅｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｃｏｕｌｄ
ｓｈｏｆｌｅｎ ｔｈｅ ｐａｉｎｔｓ’ｇｅｌ ｔｉｍｅ，ｗｈｏｓｅ ｖａｌｕｅ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ａｍｏｕｎｔ．Ｐｅｎｃｉｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎｉｓｈ ｆｉｌｍ ａｆｔｅｒ ２４０ ｈ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｎｌｙ ｒａｉｓｅｄ ｆｒｏｍ ７Ｂ ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ
有机锡促进剂对漆膜低温固化性能的影响
根据表１中配方ａ制备有机锡促进剂含量不同的漆料，再分
２．２低分子二元醇漆膜低温固化性能的影响
根据表ｌ中配方ｂ制备１，４一丁二醇含量不同的漆料，再 分别与Ｎ３３９０固化剂按ｎ（一ＮＣＯ）：ｒｔ（一０Ｈ）＝１．１：１配漆 （包含１，４一丁二醇的羟基），分别采用混合溶剂将涂料的黏 度调至２５～４０ ｓ。分别测试它们在５℃、相对湿度为４０％时 的凝胶时间和干燥性能。图４为低温下１，４一丁二醇用量对
从图４和图５可以看出，随着低分子二元醇加入量的增多， 体系的凝胶时间缩短但硬度却不提高。低分子二元醇的加入， 羟基浓度增加，使得异氰酸酯与羟基靠近时反应几率变大，其 在体系中起扩链作用，所以体系可操作时间会随着其加入量的 增加而缩短。同２．１节所述一样，低分子的空间位阻效应虽然 较小，但依然存在，空间位阻效应限制了一部分一ＯＨ与一Ｎｃ０ 的接触和反应，体系中大部分１，４一丁二醇的第二个羟基未参 与反应，从而导致了低温下此漆膜的硬度一直得不到提升。
万方数据
李儒剑等：低温固化丙烯酸聚氨酯面漆的研究 凝胶时间的影响。图５是不同用量１，４一丁二醇改进漆膜在 ５℃下经过２４０ ｈ反应后的铅笔硬度。
图６低温下聚天门冬氨酸酯用量对凝胶时间的影响
Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ’ｓ ｄｏｓａｇｅ
ｔＯ
ｇｅｌ ｔｉｍｅ
ａｔ
ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
作者简介：李儒剑（１９８３一），男，涂料研发主管，工程师，主要研究重防腐涂料、工程机械涂料和风电防腐涂料。
万方数据
李儒剑等：低温固化丙烯酸聚氨酯面漆的研究 美国Ｄｅｆｅｌｓｋｏ；ＱＨＱ—Ａ便携式铅笔划痕试验仪：天津精科材料试 验机厂；Ｑ２０ ＤＳＣ差示扫描量热仪：美国ＴＡ公司。
１（）ｆ
１２ｆ
１．２
ｍａｘｉｍｕｍ ｃｕｒｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ａｔ ｌｏｗ
ｗａｓ
Ｗｏｒｄｓ：ａｃｒｙｉｃ
ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｉｎｇ；ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｅ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｆｉｎｉｓｈ
双组分丙烯酸聚氨酯涂料替代低档的醇酸涂料用作高档 工业防腐面漆在中国已有３０多年的历史Ｈ Ｊ，因其具有优异的 耐候、耐酸碱、耐冷热交替及耐化学品等特性，并且漆膜光滑 丰满、与聚氨酯类或环氧类底漆配套性好、可常温或高温干 燥，故广泛应用在高档家具、大型钢结构产品、铁路机械和设 施、风力发电设备及汽车工业等旧－。 双组分聚氨酯防腐面漆一般由高羟基含量（羟基质量分 数＞３％）丙烯酸树脂、助剂、填料及溶剂为Ａ组分，ＨＤＩ预聚 物为Ｂ组分组成。这种丙烯酸聚氨酯面漆的最佳施工温度为 １５～３５℃，相对湿度在８５％以下，在低于ｌＯ℃时固化非常困 难，甚至经过１５ ｄ也难达到烘干漆膜交联度的７０％。目前能 在０℃左右固化的单组分聚氨酯涂料大多数以ＭＤＩ或ＴＤＩ预 聚物为成膜物¨Ｊ，但其不耐黄变，且生产加工要求高；有人尝 试在丙烯酸树脂链上引入亚胺结构使涂料能在１０ ｃｃ以下几 小时固化且仍然有可接受的使用期”１；采用环氧树脂和ＴＤＩ 预聚物制备的聚氨酯耐油涂料可在０～５℃环境中固化，但不 能用做防腐面漆‘５ Ｊ。总之，目前人们对低湿固化的高耐候防
Ａ组分的制备
实验配方及制备工艺分别见表１和图ｌ。 表１实验基本配方
Ｔａｂｌｅ
１
Ｂａｓｉｃ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
≤８ｆ 量 督“ 型 爨４（
丑
丙烯酸树脂 分散剂 流平剂 消泡剂 二氧化钛 防沉剂 紫夕ｈ吸收齐０
光稳定剂
５２ １．５ ０．５ ０．３ ３０ ０．８ １．Ｏ
１．４
ｏ
３４．６６～５２ １．５
本文主要研究丙烯酸聚氨酯面漆的低温固化性能，重点关注 低分子二元醇、有机锡促进剂及聚天门冬氨酸酯树脂等对丙 烯酸聚氨酯面漆低温固化性能的影响。
一Ｎｃ０交联完成后，剩下的一０Ｈ和一Ｎｃ０受空间位阻影响反
２分析与讨论
２．１
应能力下降，这种现象在低温下更加明显，有机锡促进剂在低 温下活性降低，这也说明了为什么当有机锡促进剂用量达到 ０．０６％时，漆膜的硬度依然只有３Ｂ。
２．３聚天门冬氨酸酯对漆膜低温固化性能的影响
根据表１中配方ｃ制备聚天门冬氨酸酯ＮＨｌ４２０含量不 同的漆料，再分别与Ｎ３３９０固化剂按凡（一ＮｃＯ）： ／／，（一ＯＨ＋ＮＨ一）＝１．１：１配漆，分别采用混合溶剂将涂料的 黏度调至２５～４０ ｓ。分别测试它们在５℃、相对湿度为４０％ 时的凝胶时间和干燥性能。图６为低温下聚天门冬氨酯酸酯 用量对凝胶时间的影响。图７是不同用量ＮＨｌ４２０改进漆膜 在５℃下经过２４０ ｈ反应后的铅笔硬度。 从图６和图７中可以看出，反应活性较强的聚天门冬氨酸 酯ＮＨｌ４２０在低温下同样表现出良好的反应活性，可以明显改 善体系的低温固化性能，且随着其用量的增加，体系的凝胶时 间缩短，漆膜硬度有很大提升，施工后的漆膜已经可以满足包 装和堆码的要求。脂肪族仲胺树脂ＮＨｌ４２０常温下与一ＮＣ０反
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｖｅｒａｌ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｉｎｇ ｐａｉｎｔｓ ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ，ｏｒｇａｎｏｔｉｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｒｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｗｅｒｅ ｔｏ
ｗｅｒｅ
ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ａｄｄｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ １，４一
１．４
１２．５～１ ７．６８
明有机锡促进剂能促进体系的一０Ｈ与一ＮＣＯ反应。
混合溶剂 有机锡促进剂
１，４一】。二醇
ＮＨｌ４２０
１２．５ ０～Ｏ．０６ ０
０
图３为有机锡促进剂用量对漆膜（５岬）硬度的影响，测
试温度为５℃。
０．０２
０
ｎ卜Ｌ眨ｎ旷ｏ ｏ陀）
０～１２．１３
ｕ一０．０１一ｉ．证—可．一０３～０．０４一订Ｉ）ｊ—ｆｉ雨
别与Ｎ３３９０固化剂按ｎ（一ＮＣ０）：ｎ（一０Ｈ）＝１．１：ｌ配漆旧１，采用 混合溶剂将涂料的黏度调至２５～加ｓ（涂一４。杯）的施工黏度川。 分别测试它们在５℃、相对湿度为４０％时的凝胶时间，研究低温 下有机锡促进剂用量对凝胶时间的影响，结果如图２所示。 从图２可以看出，随着有机锡促进剂用量的增加，涂料的可
ｔｏ
ｆ）
ｗ（１，４－Ｔ＂－醇）／％
图５ １。４一丁二醇用量对漆膜硬度的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ＇ｓ ｄｏｓａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇ ｆｉｌｍ
ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇ ｆｉｌｍ
Ｆｉｇ．５
应比羟基树脂迅速得多，是因为一ＮＨ的亲核作用比一０Ｈ大得 多；５℃低温下聚天门冬氨酸树脂也能保持非常高的活性，单独 与Ｎ３３９０配漆也能在３０ ｍｉｎ内完全固化，常温则只需３—５ ｍｉｎ。为了找到聚天门冬氨酸酯的最佳用量，本研究选择了几 个不同用量的配方产品试验其低温反应特性；从图６可以看出， ＮＨｌ４２０占总配方量的７．２８％（ＮＨｌ４２０树脂与丙烯酸树脂质量 比为１：４）时，涂料有长达４．５ ｈ的可操作时间，且２４０ ｈ后漆膜 的硬度也达到了Ｈ，达到了修补和包装运输的要求，适合在冬季 施工条件差的地方使用此方案。
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｕｒｉｎｇ Ａｃｒｙｌｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｉｎｉｓｈ
Ｌｉ
Ｒｕｊｉａｎ，Ｚｈｏｕ
Ｓｈｅｎｇ，Ｌｕｏ Ｚｈｅｎｈｕａｎ，Ｗａｎｇ Ｈｏｎｇ
（ＺｈｕＺｈｏｕ ７１ｍｅｓ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕ Ｚｈｏｕ，Ｈｕｎａｎ ４１２００７，Ｃｈｉｎａ）