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图5A/PU质量比对吸水率的影响
 

2.7-NCO与-OH摩尔比对涂料性能的影响

固定R值为3.5，DMPA用量为4.7%，中和度为100%，A/PU质量比为1∶1，改变A-B2两个组分中-NCO与-OH的摩尔比，按表1配制涂料，结果见表7。
 

表7-NCO与-OH摩尔比对涂料性能的影响
 

由表7可见：随-NCO与-OH摩尔比的提高，涂膜耐化学品性能提高；当n-NCO/n-OH为1.2∶1时，羟基基本反应完全，再提高比例，涂膜性能提高不明显。从实用角度考虑，n-NCO/n-OH以1.2∶1为佳。另外，随-NCO与-OH摩尔比增大，涂料黏度降低，是因为-NCO与-OH摩尔比增大，粒径越大，则粒子数越少，粒子间距越大，位移变得容易，黏度减小。随-NCO与-OH摩尔比增大，涂膜拉伸强度和耐洗刷性等性能提高，是因为多异氰酸酯含量增加，与水反应生成脲比例提高，增加了涂膜交联密度。-NCO与-OH摩尔比对吸水率的影响如图6所示：涂膜吸水率随-NCO与-OH摩尔比增大而减小，是因为随其摩尔比增大，多元醇组分用量相对减小，即减少了水溶性TMS用量，导致涂膜耐水性提高；多异氰酸酯含量增加，增加了涂膜交联密度，有利于耐水性提高。
 

图6-NCO/-OH摩尔比对吸水率的影响
 

2.8最佳工艺验证实验

固定最适宜工艺参数：R值为3.5，中和度为100%，DMPA用量为4.7%，A/PU质量比为2∶1，A-B2两个组分中-NCO与-OH的摩尔比为1.2∶1，按表1配制涂料并测定其性能，结果见表8。

 

表8苯丙乳液改性TMS水性双组分聚氨酯涂料的性能
 

表8表明：本文研制的苯丙乳液改性的TMS型水性双组分PU涂料，在涂膜外观、硬度、耐冲击性等方面与溶剂型聚氨酯涂料相当，且其溶剂含量较低，能满足环保要求。

3结语

（1）采用茶皂素及其改性体作为水性双组分聚氨酯的多元醇组分，同亲水改性固化剂配合，制备了TMS型水性双组分PU涂料。（2）在水性多元醇组分中加入苯丙乳液，改善了TMS型水性双组分PU涂料的耐水性、耐化学品性及力学强度。（3）探讨了影响苯丙乳液改性TMS型水性双组分PU涂料性能的各因素，得到了最佳工艺参数：R值为3.5，中和度为100%，DMPA用量为4.7%，A/PU质量比为2∶1，A-B2两个组分中-NCO与-OH摩尔比为1.2∶1，此工艺条件下所得涂膜的铅笔硬度>2H，耐冲击性达100cm，耐洗刷次数达2500次以上。