水性雙組分聚氨酯塑料涂料及其施工

1、水性雙組分聚氨酯塑料涂料及其施工王從國，黃昭可（中國電器科學(xué)研究院擎天實(shí)業(yè)有限公司廣州510860）摘要：摘要：以雙組分聚氨酯樹脂為原料配制水性塑料涂料，開發(fā)出了塑料用水性聚氨酯涂料，并對其在線施工工藝進(jìn)行了探索研究。經(jīng)上線試驗(yàn)，證明其涂膜性能接近或優(yōu)于指標(biāo)值。施工工藝則與傳統(tǒng)溶劑型單組分丙烯酸涂料接近。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：水性涂料聚氨酯在線施工工藝ResearchonWaterbne2kPolyurethaneCoatfPlasticsi

2、tsCoatingOnlineProcessWangcongguoHuangzhaokeAbstract:Abstract:Thewaterbne2kcoatfplasticsissynthesizedwithpolyurethaneresinsascoatbinderitscoatingprocessisstudied.Thetestingresultsshowthepropertyofthisfilmcanreachexceedth

3、eregulatingvalue.itsprocessisclosefthatofthetraditionalsolventbase1kacrylateresinscoat.KeyKeywdswds:waterbnecoatpolyurethaneonlinecoatingprocess1引言為保護(hù)人類生存環(huán)境，現(xiàn)今涂料的發(fā)展趨勢是低公害、無公害化。水性塑料涂料的最大優(yōu)點(diǎn)是涂層堪與傳統(tǒng)溶劑型涂料相當(dāng)，但VOC排放量小。其排放量是溶劑型涂

4、料的三分之一還小。因此，發(fā)展水性涂料，采用水性涂料具有重要意義。近年來，國際上對VOC排放量的限制越來越嚴(yán)格，歐美等國家都在大力發(fā)展水性涂料技術(shù)。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高和環(huán)保法規(guī)對有機(jī)揮發(fā)物（VOC）及有害空氣污染物（HAPs）的限制日趨嚴(yán)格，水性涂料將成為21世紀(jì)的主流涂料已成共識[14]。目前水性涂料已廣泛應(yīng)用在建筑內(nèi)外墻涂料、金屬涂料、汽車涂料、木器涂料、皮革涂料等領(lǐng)域，但是在塑料方面的應(yīng)用還不多，其原因主要是水性涂料的性能（

5、主要如硬度、附著力、干燥時(shí)間、耐溶劑性、鋁粉涂料的銀粉排列等）難以達(dá)到應(yīng)用要求。近年來，隨著樹脂性能的不斷改進(jìn)，使水性塑料涂料的應(yīng)用成為可能，但目前這方面的研究報(bào)道還不是很多。目前我國正大力弘揚(yáng)科學(xué)發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路，可以預(yù)見國家將對VOC排放量的要求會(huì)越來越嚴(yán)格。為保護(hù)我們的生存環(huán)境和身心健康，增強(qiáng)在水性涂料方面的國際交流與合作，發(fā)展提高我國的水性涂料技術(shù)水平，國家有必要加大在這些方面的研發(fā)支持力度，對涂料VOC的排放量應(yīng)出臺適

6、合我國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的法律法規(guī)。本文以拜耳公司生產(chǎn)的水性聚氨酯樹脂為原料，配制塑料用水性涂料。研究了有關(guān)助劑的影響，開發(fā)出了性能優(yōu)良的水性雙組分聚氨酯塑料涂料，并對其施工工藝進(jìn)行了研究。2水性雙組分聚氨酯塑料涂料的配制2.1試驗(yàn)配方其清漆基礎(chǔ)配方見表1。8耐冷熱循環(huán)無異常現(xiàn)象，用膠帶粘揭5次，附著力≤1級無異常現(xiàn)象，附著力≤1級60℃2h～20℃2h，10次循環(huán)9耐QUV（100h）無明顯變色，無起泡，△E≤3無明顯變色，無起泡，△E

7、=0.4ISO48923:199410耐磨耗性100回以上100次無露底使用砂質(zhì)橡皮作摩擦，W=19.6N顯露底材次數(shù)11不粘著性無痕跡無痕跡發(fā)泡聚乙烯W=4.9N（0.5kgf）50℃48h12VOC，gL≤200135EPA24備注：底材為ABS塑料，雙組分銀色聚氨酯涂料。3水性塑料涂料施工工藝水性塑料涂料施工工藝3.1雙組分水性塑料涂料配制雙組分水性塑料涂料配制按配比計(jì)量好兩組分→混合攪拌→加水調(diào)節(jié)施工粘度→攪拌均勻→放置待用3.

8、2施工工藝流程如下：施工工藝流程如下：塑料基材→洗殼水擦凈→吹塵→噴漆→烘烤（60℃，15分鐘）→UV加熱（3分鐘）→點(diǎn)補(bǔ)→烘烤（60℃，15分鐘）→UV加熱（3分鐘）→全檢→絲印→過絲印爐→打包、裝箱4結(jié)果與討論結(jié)果與討論4.1樹脂的選擇樹脂的選擇4.1.1多元醇樹脂的選擇多元醇樹脂的選擇涂料的性能主要取決于樹脂，多元醇樹脂的選擇，對涂料的附著力、干燥性能、光澤、硬度、施工性能都有明顯影響，研制的涂料采用兩種多元醇樹脂進(jìn)行搭配使用，使

9、涂料具有較好的貯存穩(wěn)定性；涂料的水可開稀性也很好，具有良好的施工性能；干燥速度非常快，可滿足塑料涂料施工工藝的要求。經(jīng)廣東省涂料監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測，具有良好的綜合性能。4.1.2固化劑樹脂的選擇固化劑樹脂的選擇國內(nèi)雙組分塑料涂料施工一般都是手工噴涂施工為主，很少有企業(yè)使用雙組分噴涂設(shè)備的，因此手?jǐn)囆允且粋€(gè)很重要的指標(biāo)。試驗(yàn)時(shí)試用了拜耳的固化劑3100、304、305、24871、2655、40170等固化劑，發(fā)現(xiàn)在手?jǐn)囆苑矫妫?100比較差

10、，基本上只有用高速分散機(jī)進(jìn)行分散，才可以得到較好的漆膜。2655可以不用加入稀釋溶劑（可降低VOC排放）即可很容易的手?jǐn)嚲鶆颍ㄊ謹(jǐn)?~3分鐘即可），手?jǐn)囆苑浅?yōu)異。其它固化劑手?jǐn)囆韵嗖畈淮?，基本上都要用稀釋溶劑開稀，即使開稀后，手?jǐn)囈话愣家?分鐘以上才可較穩(wěn)定的得到良好的漆膜。固化劑40170也可不用稀釋即可手?jǐn)嚲鶆?，相對其它固化劑其表干較快，但單獨(dú)用時(shí)漆膜很脆，外觀也不好。40170在塑料涂料中，幾乎不可以單獨(dú)使用，一般是與其它合適