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水性聚氨酯的应用

来源:山东奥德美高分子材料有限公司 作者:孙晓泽 时间:2013-09-21 点击:
导读:结合本公司十年来科研攻关开发的各种水性聚氨酯产品及客户实际应用获得的经验,探讨了水性聚氨酯在木器涂料、上光油和油墨以及粘合剂中的应用,列举了不同用途的水性聚氨酯涂料、油墨及粘合剂的参考配方及其制备方法。
0 引言
近年来,国际上“低碳”的呼声越来越高。在国内,人们对健康、环境以及可持续发展的关注程度也在进一步提升,对水性涂料的认知度大幅提高。涂料水性化的趋势已经形成并且显得尤为紧迫。各学校及企业研发机构对涂料产品的水性化工作也进行得如火如荼。聚氨酯为官能性高分子,可以通过改变其组成来调控其物理化学性质,此一特性使其可应用在油漆、粘合剂、弹性体等方面。由于传统的溶剂型聚氨酯含有大量的溶剂且会残余有毒单体,对环境和健康具有危害性,因此溶剂型聚氨酯已在逐渐被水性聚氨酯所取代。水性聚氨酯以水分散介质,在木器涂料、工业涂料、皮革涂饰、粘合剂等行业受到广泛关注,并得到实际应用。本文结合本公司10 年来科研攻关开发的各种水性聚氨酯产品及客户应用的实际经验,探讨了水性聚氨酯在不同行业领域中的应用。

1 水性聚氨酯木器涂料
1.1 简述
木器家具用的油漆水性化已经进入了快速发展期,但是水性木器漆的性能还存在着各种各样的缺陷,比如0.5成膜后的耐水性、耐醇性、耐高温性能的不足就直接影响了产品的广泛应用。因此,围绕产品的这几方面性能进行研究改性成为各研发机构和研究人员的主要工作内容。经过10 年来的潜心研究和攻关,本公司开发出了适合水性木器漆用的耐水耐醇性好且硬度高的水性聚氨酯产品,在珠三角和长三角地区应用后,得到水性木器漆客户的认可。
1.2 树脂选型
底漆:ADM-FD106、ADM-FD108、ADM-F206;
面漆:ADM-F206、ADM-F206A、ADM-Z719、Z208。
1.3 水性聚氨酯底漆
1.3.1 底漆树脂及助剂选型
水性木器底漆的打磨性、封底性、高固含与高透明度是基本要求,因此选择水性树脂时要注意固含量、打磨性、渗透性这几方面的性能,ADM-FD106、ADM-FD108 这两款产品固含量高,比较硬,容易打磨,黏度低,渗透性好,比较适合做底漆。另外,填料的选择也要做到好打磨,填充性好、透明度高,分散容易,密度尽可能做到与树脂一致或者接近。
1.3.2 底漆基本配方
水性聚氨酯底漆参考配方见表1。
水性聚氨酯底漆参考配方
工艺:
① 将原料6、7 加入到原料1 中搅拌5 min;
② 将原料2、3、4 混合均匀慢慢倒入步骤①制得的混合物中,将原料5 与水按1∶7 比例混合均匀倒入乳液中;
③ 加入8 及适量的增稠剂搅拌20~30 min;
④ 静置2 h,过滤,装桶。
1.4 水性聚氨酯面漆
1.4.1 水性中涂漆
中涂漆作为承上启下的过渡层,对涂料最终形成的丰满度、附着力和其他机械性能及耐候性能均非常重要,既要与底漆的附着力好,又要不影响面漆的附着力,透明度要高,打磨性要好,最重要的是比最终面漆的成本低。因此在选型上可采用ADM-F206 这一款树脂产品。
水性聚氨酯中涂漆参考配方
工艺:
① 准确称量原料1;
② 将原料6 配成12.5%的水溶液(按流平剂∶水=1∶7),表中“0.1”为12.5%的水溶液的用量;
③ 将原料3、4、5 预混于原料2 中,在高速搅拌下加入步骤①中的原料,然后中速搅拌下加入步骤②制得的混合物中,搅拌30 min;
④ 静置2 h,过滤、装桶。
1.4.2 水性聚氨酯高光面漆
水性聚氨酯高光面漆参考配方见表3。水性高光面漆是最终的涂层,表面要求比较高。一般要求光泽高,手感好;耐水、耐一般有机溶剂;硬度高、抗刮伤性好;抗高温不返粘,室外用的还需要耐候性好;要求比较苛刻。因此,在选型上要注意选有以上性能要求的产品。室内用的可选ADM-F206A , 室外用的可选用ADM-Z719 或者ADM-Z208。
水性聚氨酯高光面漆参考配方
工艺:
① 准确称量原料1。
② 将原料3、4、5、6 混合搅拌均匀,再加入原料2,搅拌30 min。
③ 将步骤②制得的混合物在搅拌状态下缓慢加入到步骤①中原料,搅拌30~60 min,可根据施工要求添加适量增稠剂,以达到合适的施工黏度。
④ 静置2 h 以上,过滤,装桶。
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