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聚氨酯涂料由于分子結(jié)構(gòu)獨特具有優(yōu)良的耐化學(xué)性、低溫固化和覆涂性等性能優(yōu)勢在防腐領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。更為重要的是,與其他類型涂料相比,它很容易達到低VOC排放標(biāo)準(zhǔn),并且實際應(yīng)用成本最低。而單組份聚氨酯涂料是其中的佼佼者,在工程應(yīng)用中擁有以下性能優(yōu)勢:單組份,方便施工;低溫固化,甚至可用于冰點以下溫度(最低達-5 ℃);耐化學(xué)性極強,可用于重防腐環(huán)境;無露點限制,能在潮濕表面施工;涂層表干快,涂覆時間短,生產(chǎn)效率高。本文介紹了一種以聚醚多元醇和甲苯二異氰酸酯為基礎(chǔ)的無溶劑單組份重防腐聚氨酯涂料(簡稱PU-1涂料)的制備工藝。其具體的制備工藝如下:
1. 異氰酸酯預(yù)聚物制備
準(zhǔn)確稱量混合聚醚多元醇(N210、N330)加入到脫水釜中,開動攪拌器并升溫加熱,使液溫達50~60 ℃,啟動真空泵,使其釜內(nèi)真空度緩慢升至0.098~0.1 MPa,控制釜溫為(115±5)℃對其進行真空脫水處理2 h,然后降溫至40 ℃以下,出料,得到無水聚醚多元醇。將經(jīng)計量的聚醚多元醇加入反應(yīng)釜中,開動攪拌,升溫至70 ℃,啟動真空泵,使其釜內(nèi)真空度緩慢升至0.06~0.065 MPa,將TDI、HDI及少量DBTDL依次緩慢加入釜中,控制釜溫為75~80 ℃,反應(yīng)4 h,然后降溫至50 ℃以下,得異氰酸酯預(yù)聚物,備用。
2. PU-1涂料制備
將計量好的氧化鈣、聚醚N210先加少量水充分?jǐn)嚢璺稚⒊?a href="http://www.ruiyunsheng.cn/tec/354/technology_info2374.html" target="_blank">乳液,然后加入制好的異氰酸酯預(yù)聚物內(nèi),抽真空在90 ℃下進行反應(yīng)3 h后,再加入顏填料等添加劑攪拌均勻,降溫至室溫,出料,即得PU-1涂料,其制備工藝流程圖如圖1所示。
圖1 無溶劑單組份聚氨酯重防腐涂料制備工藝流程圖
3. PU-1涂料固化
PU-1涂料的固化機理為利用空氣中的水汽和殘留-NCO基團反應(yīng)生成胺,胺再與剩余的-NCO基團反應(yīng)生成脲而固化成膜,其固化條件為溫度>-5 ℃,相對濕度>30 %。