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聚天门冬氨酸酯涂料技术及应用

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聚天门冬氨酸酯涂料技术及应用聚天门冬氨酸酯涂料技术及应用 贵州工业职业技术学院 杨熙 摘要:本文阐述了聚天门冬氨酸酯涂膜固化的化学反应 聚天门冬氨酸酯涂料允许配方师控制反应速度;混合物的 适 原理以及该涂料的性能特征,介绍了一种高固含、量厚膜型 用期可以从几分钟到两小时;既可使用两组分喷涂设备,也 聚天门冬氨酸酯涂料的研制过程及方法,同时结合实际介绍 可采用传统的施工方法。聚天门冬氨酸酯涂料和聚脲材料的 1该涂料的应用。 对比见表 。 关键词: 聚天门冬氨酸酯涂料 应用 0 引言 聚天门冬氨酸酯涂料是近几年来在聚脲工业领域出现 ...

聚天门冬氨酸酯涂料技术及应用
聚天门冬氨酸酯涂料技术及应用 贵州工业职业技术学院 杨熙 摘要:本文阐述了聚天门冬氨酸酯涂膜固化的化学反应 聚天门冬氨酸酯涂料允许配方师控制反应速度;混合物的 适 原理以及该涂料的性能特征,介绍了一种高固含、量厚膜型 用期可以从几分钟到两小时;既可使用两组分喷涂设备,也 聚天门冬氨酸酯涂料的研制过程及方法,同时结合实际介绍 可采用传统的 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 方法。聚天门冬氨酸酯涂料和聚脲材料的 1该涂料的应用。 对比见表 。 关键词: 聚天门冬氨酸酯涂料 应用 0 引言 聚天门冬氨酸酯涂料是近几年来在聚脲工业领域出现 的一种新型脂肪族慢反应高性能双组分涂料,被称为第三 、、 [1]B A HDI 代聚脲。该材料的 组分采用 三聚体,组分采用聚天 1门冬氨酸酯(见图 )。聚天门冬氨酸酯是近年来开发的一种 PU 新型位阻胺。早期它曾用于双组分高固体分 体系中作为 [2]活性稀释剂,由于大多数胺在用于双组分涂料时体系的反 ()应速度太快以致难以控制如聚脲材料的快速固化,而聚天 门冬氨酸酯是空间位阻型脂肪族仲二胺,它与多异氰酸酯的 固化反应的凝胶时间取决于聚天门冬氨酸酯的结构,采用不 X 同结构的取代基 可以得到不同反应速度的聚天门冬氨酸 酯衍生物。 聚天门冬氨酸酯涂料在应用和性能上与双组分脂肪族 聚氨酯涂料相近;由于它不黄变,经常用作面漆但它们也有 。 明显的差异:聚天门冬氨酸酯涂料比传统的双组分脂肪族聚 70,:100,氨酯涂料有更高的固体份()、更高的膜厚(一次 375 施工可达 微米)。又由于聚天门冬氨酸酯涂料比传统的 脂肪族聚氨酯涂料固化速度快,因此它通常被应用在需要快 [3] 2 速固化的场合,从而提高生产效率。表 为传统聚氨酯涂料 与聚天门冬氨酸酯涂料的比较 。 1 图 聚天门冬氨酸酯结构式 聚天门冬氨酸酯涂料这一名称在涂料工作者中日益 “” 通用,是因为涂料技术人员试图将它与聚脲材料以及聚氨酯 [4]涂料区分开来。根据定义,聚天门冬氨酸酯涂料是一种脂肪 族聚脲,它是由脂肪族的异氰酸酯和聚天门冬氨酸酯反应的 产物,而聚天门冬氨酸酯是一个脂肪族的二元胺但聚天门 。 冬氨酸酯涂料在应用和性能上迥异于传统聚脲涂料。例如, 2009-3 贵州农机化 GUIZHOUNONGJIHUA 本文采用拜耳材料科技的聚天门冬氨酸酯和 HDI 三聚 体作为主要原料研制了一高固含量厚膜型的涂料,并对其 、 性能进行了测试 。 1 试验部分 1.1 主要实验原材料: 固化剂: Desmodur 3390(拜尔公司) Desmodur 380 0(拜尔公司) 树 脂:Desmophen 122(0拜尔公司) NH NH 1420(拜尔公司) Desmophen NH 1520(拜尔公司) Desmophen 颜 料:钛白 930(日本)等 溶 剂:丁酯 MPA 等 助 剂:EFKA2022 EFKA2722 BYK110 等 1.2 聚天门冬氨酸酯涂料的制造工艺 本试验研制一高固含量的聚天门冬氨酸酯涂料,主要性 90150 能指标如下:光泽大于 、一次喷涂成膜厚度 微米左右 2:3 1 (干膜)、小时表干时间、小时左右适用期、人工加速老 3000 化 小时,涂层无明显变化等等。 Desmophen试验中选用拜尔公司的聚天门冬氨酸酯树脂 NH 1520 Desmophen N H 1420 Desmodur和 作 树 脂 , 用 3390 作固化剂按配方量称取聚天门冬氨酸酯树脂和部分溶 。 20 剂,加入钛白粉,分散研磨至细度不大于 微米,再加入溶 剂和助剂,分散均匀,制得漆料 。 1.3 涂料体系的总配方 聚天门冬氨2 结果与讨论 3酸酯涂料的配方见表 。 2.1 树脂比例的确定 试验基本配方为(质量比): 树脂 69 930钛白 30 EFKA2022 0.4 EFKA2722 0.6 Desmodur 用 3390 NCO 1.1作固化剂,指数为 。 溶剂体系为 MPA=3?170%丁酯:(质量比),总配方为 固含量。 用普通喷枪喷涂,结果见表5 (表干时间和适用期为 25?50%RH ,下数据): 固化剂为 Desmodur 3390 55,NCO 指数为 1.1。 ? PMA=3?170%溶剂为 丁酯:,总配方为 固含量 。 1.4 涂料性能检测 涂料性 4能检测结果见表 。 2009-3 贵州农机化 GUIZHOUNONGJIHUA 从 表 5 可 以 看 出 ,Desmophen NH 1520 与 Desmophen NH 1420 31 Desmophen ?的比例为 时,表干时间太长;当 NH 1520 DesmophenN H 1420 11 ?与 的比例为 时,适用期 DesmophenN H 1520 Desmophen NH 太短因此,选择 与 。 1420 2?1的比例为 。 2.2 颜基比的确定 试验基本配方: DesmophenN H 1520 DesmophenN H 1420 与 的比例为 2?1 EF2022 KA0.4 EF2722 0.6 KA 用 Desmodur 3390作固化剂 ,NCO 指数为 1.1。 MPA=3?170%溶剂体系为 丁酯:(质量比),总配方为 固含量 。 6用普通喷枪喷涂,试验结果见表 : 2.4 附着力的改进 聚天门冬氨酸酯涂料的反应速度比传统聚脲材料慢,涂 料有足够的时间润湿底材,按理应该有好的附着力,但实际 发现附着力并不理想。这可能与高固体分的高表面张力有 关。体系的表面张力相对较高,难以润湿底材,造成附着力不 [5] 好。 127 LD- 1.0试验中加入扬州立达公司的 附着力促进剂 从表 6 可以看出,当颜基比为0.254 时 ,光泽为 92,可以 份,改善了聚天门冬氨酸酯涂料的附着力 。0.254 达到要求;同时,在试验中发现:当颜基比大于 时,刷涂 0.254时,涂膜会起泡严重,难以去除。因此,选择颜基比为 。 2.5 聚天门冬氨酸酯涂料的性能分析 2.3 抗流挂剂的选择 从表 4 可知,聚天门冬氨酸酯涂料具有良好的防腐性 实验基本配方为: 能,是一高性能涂料。这是因为: B DesmophenN H 1520 45Desmophen组分:为 , NH 1420 DesmophenN H 1520 和 DesmophenN H 1420这两 种 1. 为 23.,钛白 930 为 30,EFKA2022为 0.4,EFKA2722为 0.6 。聚天门冬氨酸酯树脂分子量分布窄,官能团分布均匀,保 证(均为质量份数) DesmodurHDI 涂膜有足够高的交联密度,同时选择 三聚体 溶剂体系为 MPA=31 ?丁酯:(质量比),总配方为3390 NCO 1.1 作固化剂,指数为 ,与漆料生成致密的膜层,保 70%固含量。 证了涂料的优异物理性能; 2.从分子结构分析,聚天门冬氨酸酯涂料中的脲基呈现 加入不同份量的抗流挂剂,用普通喷枪喷涂在用砂纸打 C=O 以 基团为中心的几何对称结构,比聚氨酯材料的氨基甲 7磨好的马口铁板上,试验结果见表 。 酸酯基稳定,所以聚天门冬氨酸酯涂料的耐老化、耐化学介 BYK410 表中抗流挂剂 是一改性脲溶液,是一种有效的 质、耐膜、耐辐射和耐高温性能优异。 201P 液态流变性控制助剂; 属于阴离子性合成蜡,防流挂 3 6900- 20X ASASWA SCABA 应用 效果很差;属于脂肪酸酰胺蜡;和 Ircoge1905 流挂剂属于反应性高分子有机物; 属于高碱性 本实验通过对树脂、颜料和助剂的试验,研制了一高固 BO 磺酸钙,抗流挂性好; 是一种具有微纤维形态的流挂添 含量的聚天门冬氨酸酯涂料,它具有优异的综合性能。至今 2 加剂,通过有机物改性制得,它具有增稠、防沉淀、防分层、防 为止我们已在许多领域推广应用,举例如下: OB流挂以及很好的流平性等特性。因此,确定使用 ,加入量 23.1 用作钢铁户外保护 0.3 为 份。 露天钢结构长期遭受环境腐蚀,需要配套使用高性能的 2009-3 贵州农机化 GUIZHOUNONGJIHUA 防腐材料,而传统的防腐材料以及热喷锌、铝等技术难以胜 聚天门冬氨酸酯涂料还可以用于其它应用场合。由于它 能快速固化,就可以直接喷涂于构造物的金属表面;由于施 任聚天门冬氨酸酯涂料具有漆膜硬度高颜色稳定耐磨性 。、、 VOC 100g/l和耐候性好等性能,适合于用作钢铁表面的防腐涂料 工过程低 排放(低于 ),它可用于管道防腐混凝 。、 土地面防护和木器保护。如聚天门冬氨酸酯涂层可于隧道翻 双涂层聚天门冬氨酸酯涂料体系采用富锌湿固化聚氨 VOC 修,低 和高性能的特点在这一应用中令人瞩目 。酯底漆、聚天门冬氨酸酯面漆。它施工过程如下:先将钢材喷 砂底漆处理,除去表面的铁锈与油污,再用底漆喷涂,在底漆 2 施工完 小时后,再喷涂聚天门冬氨酸酯。它可替代防腐蚀 参考文献 (施工中典型的三层溶剂型涂料体系双组分环氧富锌底漆、双 [1] .[M].黄微波喷涂聚脲弹性体技术北京:化学工业出版社, )组分环氧树脂中间漆、双组分脂肪族聚氨酯面漆,具有更快 2005. 的施工速度。应用范围如:工矿企业的露天设备防腐,钢结构 桥梁防腐等 。[2] Zwiener C., Schmalstieg L., SonntagM ., etc. New Cnocepts 3.2 用于工业涂装 聚天门冬氨酸酯涂料还可用于工业for Two- PackP olyurethane Coatings, Farbe& Lack [J ] ,1991, 涂装领域,如电力机 (12):1052. 车表面涂装 。[3] Lutha S., Wayt T . D., Yeske P. E., dimne- socyanate AliI聚天门冬氨酸酯涂料由于比传统的脂肪族聚氨酯涂料 Chemistry: Application in High Solids Coatings [A],Proceedings 反应速度更快涂层膜厚更大,使得应用领域大为拓宽快速 、。of the Twenty-f irst Waterborne, Hi gher Solids and P owder 固化特性催生快捷的服务;厚膜特性使得在保持相同膜厚的 Coatings Symposium[C], February 1994. 同时可以减少涂装次数。以上特点都提高了该涂料的施工效 率。 廖有为,熊平凡,等.聚天门冬氨酸酯涂料的研制与应用 [4] [J].涂料工业,2006,36(3):38. 涂料工艺[M]. 北京:化学工业出版 [5] 涂料工艺编委会. 1997.社, 用于玻璃钢保护层 3.3 聚天门冬氨酸酯涂料用在玻璃钢保护层是它的一个重 要应用。聚天门冬氨酸酯涂料与玻璃钢有良好的附着力,高 硬度和优异的柔韧性使它有良好的抗冲击性能,如风力发电 机的叶片防护等。 3.4 用于混凝土的表面保护 聚天门冬氨酸酯涂料在混 凝土的保护方面也有优势,可 用来作为一种具有优异抗紫外光和颜色稳定的保护各种平 面物的面漆,对于封闭和保护混凝土地面是一理想的选择, 如可用在工厂仓库人行和车行道飞机修理库运动场甲 、、、、、 板、阳台和门廊。 用于与聚脲材料配套 3.5 如上文所述,聚天门冬氨酸酯涂料有优异的保、光保色 性,极好的耐化学和耐腐蚀性能,可作为聚脲、聚氨酯或者聚 氨酯脲弹性体的面漆使用普通聚脲材料属于芳香族,用于 。 户外容易变色,可以用聚天门冬氨酸酯涂料作它的配套面 漆。既可以配制成快速反应,用双组分喷涂设备施工的材料, 也可以配制成慢反应涂料;采用手工刷涂或者用普通喷枪喷 涂。聚天门冬氨酸酯涂料与聚脲材料有极好的配套性,层间 附着力良好。 其它应用 3.6 2009-3
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