防腐涂料
研究聚氨酯防腐蚀涂料的分类及应用进展
1.1.2涂料特点
单组分潮气固化型聚氨酯防腐蚀涂料是防腐蚀涂料的重要品种,主要是由于它具有以下优势[6]:
(1)施工简便,对底材处理要求不高,和其他单组分涂料不同的是,单组分聚氨酯无需工件表面干燥,即使工件表面有一层水膜也可完全固化。
(2)施工范围宽,一般零度以上、相对湿度在30%~98%均可施工,即使在冬天、雾天、甚至细雨天的潮湿基面上,也能够正常地施工干燥,施工后1~2h就可以达到涂膜触干,空气湿度越高,固化时间越短。
(3)潮气固化型聚氨酯涂料中含有大量的脲键、氨基甲酸酯键,因此涂膜的耐磨性较双组分聚氨酯更好,耐化学品性、耐特种润滑剂、防原子辐射性、耐水性、附着性和柔韧性优异。
(4)潮气固化型聚氨酯涂料既可作为面漆,又可作为底漆,对各种基材都有很好的表面容忍性和附着力。
(5)涂料具有优异的耐水性和耐化学品性,可以用于被浸湿的条件下,能够和阴极保护一起使用。
1.1.3湿气直接固化聚氨酯涂料
该聚氨酯涂料是由聚氨酯预聚物加溶剂配制而成。为了能使涂膜顺利地固化,应先将预聚物进行预先扩链,以增加其相对分子质量。在配制好的涂料中含少量游离的—NCO基,它们可与空气中的水分反应而使涂膜交联固化。这种聚氨酯涂料的优点是使用方便,缺点是因含活泼的—NCO基,它易与空气中的水分反应,故储存期短,一般为1a左右。
1.1.4烘干型封端聚氨酯涂料
封端聚氨酯是利用多异氰酸酯与酚类化合物反应形成氨基甲酸酯,其特点是加热可重新分解出—NCO。将它与大分子多元醇混合构成单组分涂料,在储存过程中稳定,烘烤时分解出的—NCO与—OH固化成膜。一般涂层固化成膜的烘烤温度大约为100~160℃。选择封端剂时应考虑脱封温度,通常可选用苯酚、甲酚、乙酞乙酸乙酯等,另外,加入催化剂可降低脱封温度。常规情况下,脱封温度低的产品储存稳定性也差。
单组分聚氨酯涂料除了上面两种外,还有单组分湿气活化潜催化剂聚氨酯涂料、单组分催化湿气固化聚氨酯涂料、氧固化聚氨酯改性油等。
1.2双组分聚氨酯防腐蚀涂料
1.2.1涂料特点
这是一种最常见的聚氨酯涂料。该类涂料分为两个组分,一份含多异氰酸酯,另一份含大分子多元醇以及各种添加剂和催化剂等。使用时按一定比例混合即可,现用现配。正是由于多元醇部分可以任意调节,固化剂部分也有较多的品种可以选择,因此普通聚氨酯涂料所具有的特点在聚氨酯防腐蚀涂料中也都有。双组分聚氨酯防腐蚀涂料主要有如下特点[9]:
(1)涂料固化后形成的交联的分子结构使涂膜具有优异的不透水和不透氧性能,能耐水、溶剂、盐水浸泡,具有优良的防腐蚀性能。
(2)固化后的聚氨酯涂膜内含有较强极性基团,氨酯键之间可形成氢键,因此能和基底形成紧密附着,具有优异的附着力和优异的耐磨性。
(3)选择不同羟基组分的羟值和多异氰酸酯固化剂的—NCO值就可以获得不同交联度的涂膜。而且用于提供羟基的多元醇树脂的选择性很广,通过羟基组分选择,就可以获得对特定腐蚀介质稳定性好的涂料。
(4)比环氧树脂防腐蚀涂料具有更低的施工温度,可在零度甚至更低温度施工,可制备适用于低温潮湿环境下使用的防腐蚀涂料。
(5)双组分聚氨酯涂料两组分需按比例精确配制,现配先用,有施工期限。
单组分潮气固化型聚氨酯防腐蚀涂料是防腐蚀涂料的重要品种,主要是由于它具有以下优势[6]:
(1)施工简便,对底材处理要求不高,和其他单组分涂料不同的是,单组分聚氨酯无需工件表面干燥,即使工件表面有一层水膜也可完全固化。
(2)施工范围宽,一般零度以上、相对湿度在30%~98%均可施工,即使在冬天、雾天、甚至细雨天的潮湿基面上,也能够正常地施工干燥,施工后1~2h就可以达到涂膜触干,空气湿度越高,固化时间越短。
(3)潮气固化型聚氨酯涂料中含有大量的脲键、氨基甲酸酯键,因此涂膜的耐磨性较双组分聚氨酯更好,耐化学品性、耐特种润滑剂、防原子辐射性、耐水性、附着性和柔韧性优异。
(4)潮气固化型聚氨酯涂料既可作为面漆,又可作为底漆,对各种基材都有很好的表面容忍性和附着力。
(5)涂料具有优异的耐水性和耐化学品性,可以用于被浸湿的条件下,能够和阴极保护一起使用。
1.1.3湿气直接固化聚氨酯涂料
该聚氨酯涂料是由聚氨酯预聚物加溶剂配制而成。为了能使涂膜顺利地固化,应先将预聚物进行预先扩链,以增加其相对分子质量。在配制好的涂料中含少量游离的—NCO基,它们可与空气中的水分反应而使涂膜交联固化。这种聚氨酯涂料的优点是使用方便,缺点是因含活泼的—NCO基,它易与空气中的水分反应,故储存期短,一般为1a左右。
1.1.4烘干型封端聚氨酯涂料
封端聚氨酯是利用多异氰酸酯与酚类化合物反应形成氨基甲酸酯,其特点是加热可重新分解出—NCO。将它与大分子多元醇混合构成单组分涂料,在储存过程中稳定,烘烤时分解出的—NCO与—OH固化成膜。一般涂层固化成膜的烘烤温度大约为100~160℃。选择封端剂时应考虑脱封温度,通常可选用苯酚、甲酚、乙酞乙酸乙酯等,另外,加入催化剂可降低脱封温度。常规情况下,脱封温度低的产品储存稳定性也差。
单组分聚氨酯涂料除了上面两种外,还有单组分湿气活化潜催化剂聚氨酯涂料、单组分催化湿气固化聚氨酯涂料、氧固化聚氨酯改性油等。
1.2双组分聚氨酯防腐蚀涂料
1.2.1涂料特点
这是一种最常见的聚氨酯涂料。该类涂料分为两个组分,一份含多异氰酸酯,另一份含大分子多元醇以及各种添加剂和催化剂等。使用时按一定比例混合即可,现用现配。正是由于多元醇部分可以任意调节,固化剂部分也有较多的品种可以选择,因此普通聚氨酯涂料所具有的特点在聚氨酯防腐蚀涂料中也都有。双组分聚氨酯防腐蚀涂料主要有如下特点[9]:
(1)涂料固化后形成的交联的分子结构使涂膜具有优异的不透水和不透氧性能,能耐水、溶剂、盐水浸泡,具有优良的防腐蚀性能。
(2)固化后的聚氨酯涂膜内含有较强极性基团,氨酯键之间可形成氢键,因此能和基底形成紧密附着,具有优异的附着力和优异的耐磨性。
(3)选择不同羟基组分的羟值和多异氰酸酯固化剂的—NCO值就可以获得不同交联度的涂膜。而且用于提供羟基的多元醇树脂的选择性很广,通过羟基组分选择,就可以获得对特定腐蚀介质稳定性好的涂料。
(4)比环氧树脂防腐蚀涂料具有更低的施工温度,可在零度甚至更低温度施工,可制备适用于低温潮湿环境下使用的防腐蚀涂料。
(5)双组分聚氨酯涂料两组分需按比例精确配制,现配先用,有施工期限。
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