無溶劑脂肪族聚氨酯彈性涂料的制備與性能研究.pdf

1、本論文針對橋梁大壩及海洋防腐等領(lǐng)域?qū)郯滨椥酝苛蠙C械強度、抗老化、耐腐蝕等性能的要求，結(jié)合環(huán)保與節(jié)能減排的發(fā)展趨勢，研制高性能無溶劑聚氨酯彈性涂料。
　　試驗研究了不同原料及反應(yīng)條件對預聚體性能的影響。結(jié)果表明，4,4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）與二元醇需使用催化劑才能正常反應(yīng)。二元醇與含催化劑HMDI的反應(yīng)活性以及相應(yīng)預聚體粘度的大小均為：聚己內(nèi)酯二元醇（PCL）1000型＞聚四氫呋喃醚二元醇（PTMG）1000型＞

2、聚氧化丙烯二元醇（PPG）1000型。預聚最佳溫度為（80±3）℃，PTMG1000、PCL1000的最佳時間是2h～2.5h， PPG1000的最佳時間是3h～3.5h。預聚體粘度隨異氰酸酯組分用量增加而下降。
　　聚氨酯彈性體性能與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系的單因素考察試驗證實，PPG型聚氨酯彈性體較軟，PTMG型偏硬，PCL型綜合拉伸性能優(yōu)良。預聚體異氰酸酯（-NCO）含量增加，彈性體斷裂伸長率下降，強度先增加后下降；交聯(lián)劑（SGN）用量

3、提升，強度及硬度先上升后降低，斷裂伸長率逐漸下降；聚天門冬氨酸酯的取代基分子結(jié)構(gòu)空間位阻越小，擴鏈反應(yīng)速度越快，對應(yīng)彈性體的拉伸強度小。預聚體-NCO含量為8.5％，SGN用量為0.3%，擴鏈劑為F420時，彈性涂層綜合性能良好。
　　本文研制的聚氨酯彈性涂料固體含量高達95.8%，雙組分涂料操作時間及干燥時間適宜。固化后的涂層柔韌性及耐沖擊性能優(yōu)良，涂層與 Q235鋼基材附著力為12.3MPa。2000h鹽霧及30d介質(zhì)浸泡試驗

4、后，涂層無起泡和脫落等破壞現(xiàn)象，鋼基材表面未出現(xiàn)銹蝕；介質(zhì)浸泡30d，涂層與基材附著力及涂層自身拉伸強度下降率不超過10%。制備的聚氨酯彈性涂層長效防腐蝕性能優(yōu)良。
　　試驗測試了不同類型聚氨酯彈性體的抗紫外老化性能。紫外500h后，脂肪族HMDI-PTMG1000型彈性涂層無粉化和開裂等現(xiàn)象，光澤度下降率為8.11%，色差變化值△E僅為1.57，涂層拉伸強度下降8.55%，斷裂伸長率下降10.71%；芳香族MDI-PTMG100