[水性双组分聚氨酯汽车修补漆.docVIP

　　汽车修补漆是随着汽车而出现的 , 最初使用天然树脂漆 ,1925 年开始使用了硝基漆 , 以后出现了刷涂的醇酸树脂漆 ;1940 年开始使用可喷涂的醇酸树脂漆 ,1950 年逐步用中油度的醇酸树脂代替短油醇酸树脂和硝基漆。 70 年代 , 溶剂型双组分聚氨酯涂料进入汽车修补漆市场 , 并逐步成为汽车修补漆市场的主导产品。 90 年代 , 开发了高固体含量的双组分聚氨酯汽车修补漆 , 以代替传统的溶剂型醇酸树脂漆、硝基漆以及热塑性丙烯酸树脂漆。据报道 ,1994 年仅西欧就售出了 13.8 万吨双组分聚氨酯汽车修补漆。目前在西欧 , 溶剂型双组分聚氨酯涂料占据了 85% 的市场份额 [1] 。 　　汽车原车漆要求漆膜有较好的光泽、快干、良好的耐水性、耐溶剂性和耐老化性。汽车修补漆除了要达到这些性能以外 , 还必须能够低温固化 , 而双组分聚氨酯涂料正好能满足这些要求。由丙烯酸酯多元醇和多异氰酸酯组成的双组分聚氨酯涂料 , 能室温或低温烘烤固化 , 可用在汽车的金属、塑料、木材以及其它底材上。这类涂料由于使用了较多的挥发性有机化合物 ( ＶＯＣ ) 作为溶剂 , 因此对环境造成了严重危害。 　　随着各国限制挥发性有机化合物标准的出台 , 对传统的溶剂型聚氨酯涂料提出了挑战。最近几年来 , 又开发了水性双组分聚氨酯涂料 , 并获得成功 , 其主要是采用了水分散的多元醇组分 , 通过在该多元醇组分中引入羧酸基团 , 将其用胺中和后分散在水中 ; 而作为固化剂的多异氰酸酯组分可采用低至中粘度的传统固化剂或使用亲水改性的多异氰酸酯。本文综述了可用于汽车修补漆的水性双组分聚氨酯涂料的各种组成、机理及其性能。 　　水性双组分聚氨酯涂料的反应原理如下 : 　　1 含羟基组分 　　在水性双组分聚氨酯涂料中 , 可使用的含羟基多元醇有聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、聚氨酯水分散体等。聚丙烯酸酯具有最好的保光保色性 , 漆膜耐候性、耐水性好、硬度高、干燥快、耐溶剂、机械性能好 , 因而不论是在溶剂型还是在水性涂料中都得到了大量的应用。聚酯漆膜耐热性好、不泛黄、耐溶剂、耐候性好 , 但耐水性和储存稳定性差 , 在水性涂料中应用较少 , 主要作为水性聚氨酯分散体的原料。聚醚漆膜耐寒性好、耐碱性水解、粘度低 , 但耐油性、耐水性、机械强度、干燥性差 , 不太适合在水性涂料中应用。聚氨酯水分散体是在单组分聚氨酯基础上发展起来的 , 漆膜硬度较高 , 干燥快 , 耐水耐热性好 , 具有良好的发展前景。本文主要介绍聚丙烯酸酯多元醇和含羟基聚氨酯水分散体。 　　1.1 水溶性含羟基丙烯酸树脂 　　水溶性含羟基丙烯酸树脂可用溶液聚合的方法得到。首先在反应器中加入有机溶剂 , 升温并保持在一定温度下 , 滴加含有羧基、羟基的丙烯酸酯单体和引发剂等的混合物 , 反应完全后 , 降温 , 减压蒸馏除去部分或全部溶剂 , 加入中和剂和水得到。巴斯福公司的专利 [2-3] 报道了一种由甲基丙烯酸羟乙 ( 丙 ) 酯、丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁基环己酯制备的丙烯酸树脂 , 通过采用上述方法得到丙烯酸树脂分散体 , 其羟值为 140 ｍｇＫＯＨ / ｇ ( 固体 ), 酸值为 40 ｍｇＫＯＨ / ｇ ( 固体 ), 数均分子量 2300, 重均分子量 5800, 玻璃化温度 37 ～ 81 , 用胺中和至ｐＨ值 6 5 ～ 9 0 之间 , 加水调整固体含量在 40% 左右。将其与各种添加剂混合后 , 再与常规溶剂型脂肪族聚氨酯固化剂组成水性双组分聚氨酯涂料 , 作为汽车面漆和汽车修补漆 , 可以制成有色底漆或罩面清漆。当其在着色的底漆上用作透明面漆时 , 它们仅引起很少的底漆早期溶解 , 对金属颜料的影响非常小 , 由此可以进行湿碰湿施工 , 在低温下固化 , 固化后的漆膜具有良好的耐化学性、耐候性以及与底漆良好的附着性 , 同时具有非常好的流平性和良好的涂覆性。 　　Ｌｅｙ等 [4] 优化了用于与未经改性的叔异氰酸酯型交联剂 ( 四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物 ) 配合的水分散性丙烯酸多元醇的配方 , 得到了双组分水性聚氨酯涂料 , 施工期限超过 8 ｈ , 干燥时间小于 2 ｈ , 具有早期硬度 , 耐溶剂性发展较快 , 漆膜性能达到了溶剂型双组分聚氨酯涂料的指标 , 可满足汽车修补漆的要求。 ? 　　1.2 水乳性含羟基丙烯酸树脂 ? 　　水乳性含羟基丙烯酸树脂的制法如下 :( ａ ) 先制备含羟基丙烯酸酯聚合物溶液 , 或将溶剂加入到水可分散的丙烯酸酯固体聚合物中 ,( ｂ ) 把表面活性剂加入该聚合物溶液中 ,( ｃ ) 将水加入聚合物溶液中形成