第三章 涂料的基料.ppt

涂料化学 吉林大学化学学院 3.1干性油、松香和大漆 3.2醇酸树脂 3.3不饱和聚酯 3.4氨基树脂 第三章 涂料的基料 3.5 聚氨酯树脂 聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，化合物中含有氨基甲酸酯键： 是由多异氰酸酯与多元醇(包括含羟基的低聚物)反应生成的， 实际上在聚氨酯中除了含有氨基酯键以外，还含有许多其他的酯键、醚键等， 因此把用异氰酸酯或其反应产物为原料的涂料都统称聚氨酯涂料。 聚氨酯涂料形成的漆膜中含有酰胺基、酯基等，分子间很容易形成氢键， 因此聚氨酯涂料多方面性能都很好是一种高级涂料，其漆膜的性质有： 1、很强的耐磨性和柔韧性， 2、优异的附着力，可以与金属、木材、塑料、玻璃和水泥等粘合。 3、很好的耐腐蚀性，耐酸、碱、盐溶液及石油品的腐蚀。  3.5.1制备聚氨酯的主要反应 主要成分是异氰酸酯 有很高的活性，可以与胺、脲、酸、醇反应， 主要是由于异氰酸酯中含有两个双键， N,O都带有负电性，C带有正电性，易受到亲核试剂的攻击。 异氰酸酯的典型反应 1、与醇反应生成氨基甲酸酯 2、与胺反应生成取代脲 5、与脲反应生成缩二脲 R-N=C=O + R′NHCONHR〞 6、自聚反应 二聚体 三聚 3.5.2异氰酸酯的结构与反应速度 3.5.3几种重要的异氰酸酯 1、甲苯二异氰酸酯（TDI) 2，4—甲苯二异氰酸酯 和2，6—甲苯二异氰酸酯 的混合物 TDI有较高毒性，但价钱便宜，用量最大． 也是涂料中常用的交联剂 4、1,6-己二异氰酸酯(简称，HDI)，其结构式是ONC-(CH2)6-CNO, 属于不变黄脂肪族二异氰酸酯，其特点是制成的聚氨酯胶粘剂光稳定性好。 上面介绍的TDI、 MDI都为芳香族异氰酸酯，HDI、 H12MDI为脂肪族的异氰酸酯 ◇芳香族异氰酸酯的反应活性比脂肪族的高，所得漆膜容易泛黄。 ◇泛黄的原因：异氰酸酯与水反应生成芳香胺，或胺酯键光解生成芳香胺，芳香胺受氧作用可得醌式结构， ※改进泛黄性，可以使用异氰酸酯 的三聚体 4、封闭型异氰酸酯 异氰酸酯的活性太大，在单组分涂料中往往使用封闭型异氰酸酯。 所谓封闭就是将异氰酸酯的基团和某些化合物反应。生成室温稳定的化合物，但在高温下，该化合物又重新分解为异氰酸酯 常用的封闭剂：苯酚、酮肟、己内酰胺等，以苯酚为封闭剂为例， 由于异氰酸酯的反应活性， 聚氨酯涂料 有单组分和双组分之分。 3.5.4单组分聚胺酯涂料 1、封闭型聚氨酯涂料及应用 所谓的单组分聚氨酯--封闭型异氰酸酯 和羟基组分合装。 涂料用封闭型异氰酸酯主要有三种： (1)加成物型，如苯酚封闭的TDI与三羟基甲基丙烷的加成物(用于电线磁漆和一般的烘烤漆) 3.5.6双组分聚氨酯涂料 双组分聚氨酯涂料--分甲乙二组分，使用前混合．甲组分为多异氰酸酯， 乙组分为含羟基的低聚物 及催化剂、颜料等． 双组分聚氨酯涂料可室温固化．也可在稍高温度下固化、用途十分广泛 1、甲组分---异氰酸酯的加成物、缩二脲和三聚体 1)三羟甲基丙烷—TDI的加成物： 价廉、易于制备、性能全面 耐候性差、易泛黄，适于室内使用． 2) TDI的三聚体：固化速度快，可作快干木器清漆，对颜料的润湿性差，使用寿命短 3)HDl缩二脲：有不泛黄、保光性好的特点，用于户外高级涂料，但成本较高．不及三聚体稳定． 2、乙组分—含羟基的组分（固化剂） 一般用的羟基组分是含羟基的聚酯(或醇酸)、聚醚、环氧树脂、丙烯酸树脂等。 1）聚酯 聚酯的耐热性好，耐溶剂性好，对金属附着力好．但耐水解性能差。 用途：聚酯固化的聚氨酯漆大量 用于卡车涂料． 与醇酸和脂肪族异氰酸酯配合使用的涂料大量用于汽车维修涂料． 2）聚醚固化 聚醚固化的聚氨酯在聚氨酯中占主要的地位．主要是因为聚醚便宜，耐碱、耐水性好，粘度低， 但因为有醚链，在紫外光下易氧化，一般只能作底漆及室内抗化学腐蚀和耐油涂料． 3）环氧树脂固化 环氧固化的聚氨酯漆的附着力，抗化学性能，抗碱性均很好． 4)丙烯酸树脂固化 丙烯酸树脂固化的聚氨酯是高级涂料，它具有干燥快，便宜，所需异氰酸酯量较少的特点．所得漆膜户外耐候性好、不泛黄， 特别是和脂肪族二异氰