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涂料技术

研制有机硅和环氧树脂复合改性聚氨酯涂料

时间:2011-06-28 13:28:15 来源: 作者:小辉点击:次

先将一定量的聚醚二元醇在高温下脱水,接着加入一定比例的TDI和催化剂,降温搅拌,获得聚氨酯预聚体。接着依次加入二甲基硅油、环氧树脂、扩链剂、交联剂、增塑剂、消泡剂和填料,控制反应时间和反应温度(指加完各种改性剂和助剂后的时间和温度),搅拌均匀后得到有机硅和环氧树脂复合改性的聚氨酯涂料。涂料的基础配方见表3,配料时,改变某些成分的添加量得到不同的涂料,制成漆膜后以作比较。

表3

将制得的涂料涂在打磨得平整、光滑的铁板上,厚度约2mm,置于室温下2d,自然晾干成膜之后,在烘干箱中干燥,得到厚度约0.6~1mm的涂膜。

2·结果与讨论

2.1NCO/OH物质的量比对涂料性能的影响

图1给出了NCO/OH物质的量比对涂膜拉伸强度的影响。由图1可见,随着NCO/OH物质的量比增大,涂膜的拉伸强度呈先上升后下降的趋势。这是由于NCO/OH物质的量比低于2∶1时,TDI加入量不足,反应后DL2000有残余;而NCO/OH物质的量比高于2∶1时,TDI加入过量,反应后TDI有单体残余。无论是DL2000还是TDI有残余,其两者的分子量都很低,夹杂在聚氨酯大分子中,会严重影响涂膜整体的拉伸强度,故只有在两种单体的加入量符合或尽量接近反应式配比,即NCO/OH物质的量比为2∶1时,聚合物中残余的单体最少,涂膜的拉伸强度才能达到最佳。

图1

2.2有机硅加入量对涂料性能的影响

图2给出了有机硅加入量对涂膜拉伸强度的影响。由图2可见,随着有机硅加入量的增加,涂膜的拉伸强度呈先上升后下降的趋势。加入少量的有机硅时,其分子在生成聚合物的过程中逐渐穿插到聚氨酯大分子中去,形成嵌段或接枝结构。随着有机硅加入量的增加,嵌段或接枝程度越来越深,分子链逐渐增长,分子的作用力也越来越大,涂膜的拉伸强度随之增大。当有机硅加入量接近8%(质量分数)时,这种嵌段或接枝的程度达到饱和。继续加入有机硅时,有机硅以小分子形式残留下来,形成分子间作用力,当受到外界拉力作用时,这种分子间作用力远远小于聚合物的分子内作用力,故涂膜的拉伸强度下降。