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聚氨酯抗风沙磨蚀涂料的研究开发及制造

2012-07-16 17:14
水墨黯月
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  (2)制备工艺

  将二甲苯加入三口瓶中,加热升温至60~70℃,加入等量环氧树脂609,树脂溶化后,搅拌均匀,制成固含量为50%的环氧树脂溶液。将弹性聚酯加入分散罐中,搅拌下加入环氧树脂液、羟基丙烯酸树脂、适量混合溶剂,搅拌混合均匀,加入各种助剂、金红石型钛白粉,高速分散30min,经砂磨而成颜料浆。颜料浆在搅拌下加入空心微珠和余量溶剂,高速分散均匀后调整黏度至90~100s(涂-4杯),过滤、包装成A组分。施工时按m(A组分)∶m(B组分)=5∶1搅拌混合均匀,静置30min后便可涂刷。

  1.5涂料性能

  环氧/丙烯酸/弹性聚酯—聚氨酯抗风沙磨蚀涂料的性能见表2。

  表2弹性抗风沙磨蚀涂料的性能

  注:在钢板上制备涂膜,膜厚140μm,养护7d,手动喷砂10min,砂粒直径0.5~1.0mm,压力为6~7kg/cm2。

  2结果与讨论

  2.1不同树脂混拼比例对涂膜性能的影响

  涂膜的延伸率、强度、恢复率、附着力、耐磨性是衡量其耐风沙撞击、冲磨强弱的重要表征。当涂膜延伸率大、恢复率高且有一定强度时,其弹缩性好、耐磨性优、抗风沙撞击性强。而高附着力是保证涂膜在外力作用下不损坏、起皮或脱落的决定因素之一。在配方中其他因素不变的条件下,不同树脂混拼比例对涂膜性能的影响见表3。

  表3不同树脂混拼比例对涂膜性能的影响

  由表3可知,在混拼树脂中,随着弹性聚酯用量的增加,涂膜的断裂伸长率提高,抗拉强度相应下降,恢复率及耐磨性先增后降,耐人工喷砂撞击性先是由差变好、当聚酯用量过多致使强度、恢复率、耐磨性下降时,耐喷砂撞击性也变差,附着力变化不明显。当m(环氧树脂)∶m(丙烯酸树脂)∶m(弹性聚酯树脂)=1∶1∶3时,涂膜的断裂伸长率为185%,抗拉强度为130kg/cm2,拉伸恢复率为94%,附着力为1级,磨耗为0.008g,涂膜抗人工喷砂撞击性好,无明显损坏现象,取得了较好的综合性能。其机理是:(1)环氧树脂对涂膜的附着力、柔韧性和强度有显著贡献。双酚A环氧树脂因其分子结构中含芳环而有一定硬度,又因含醚键便于分子旋转而具有弹性;环氧基极性大而具有优异的附着力。环氧树脂的分子量越大含羟基值越高,与—NCO基团的交联密度越大,因而涂膜的弹性好且抗拉强度高、附着力强。环氧树脂SM609具有高分子量(Mr3750)、羟基值高(0.37)、粘结强度高、柔韧性更佳的特点,故而选之。SM609中的仲羟基和多异氰酸酯的反应:

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