4.4.4　雙組分水性聚氨酯涂料應用實例

實例4-18

以水性聚氨酯分散體配以水可分散多異氰酸酯固化劑制得水性雙組分聚氨酯防銹漆，其各項性能指標均達到標準要求，同時兼具配制工藝簡單切符合環保要求^[56]。

（1）水性雙組分聚氨酯防銹漆配方

（2）制備工藝　按照涂料配方稱取1^#～8^#原料，中速攪拌15min，然后研磨至細度≤25μm；再加入水性聚氨酯分散體、成膜助劑等，攪拌10min；最后用增稠劑增稠，用200目濾布過濾，便制得水性雙組分聚氨酯防銹漆A組分。將A組分和B組分按合適的比例分開包裝。

雙組分聚氨酯涂料的施工：①A、B組分按規定質量配比配制，然后充分攪勻；②施工有效期為6h；③漆料攪勻后，需要靜置20min，待氣泡消失后施工；④涂膜需完全干燥后才能涂覆第2道涂料。

（3）水性雙組分聚氨酯防銹漆性能（見表4-7）

實例4-19　雙組分水性聚氨酯汽車罩光清漆^[57]

（1）水性羥基丙烯酸樹脂的制備　首先配制包括單體甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、丙烯酸羥乙酯（HEA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、叔碳酸縮水甘油酯（E-10p）、引發劑偶氮二異丁腈（AIBN）、鏈轉移劑十二烷基硫醇（DDM）等的混合溶液。在配備有冷凝管、攪拌器、溫度計以及滴液裝置的反應器中加入少量異丙醇溶劑，通入N₂升溫85℃，先滴加混合溶液的10%，加入完成后保30min，再滴加剩余的90%混合溶液，2.5～3h內滴完，再保溫1.5h之后，補加少量的引發劑以及溶劑，最后保溫2h；然后，進行減壓抽濾，除去部分異丙醇，固含量在80%以上；最后，將丙烯酸樹脂降溫至70℃，加入二乙醇胺和水，攪拌30min后出料，即制得水性羥基丙烯酸樹脂。

（2）雙組分罩光清漆的制造　雙組分罩光清漆原料配方如下所示。按次序將A組分的各個成分加入帶有攪拌裝置的容器中，攪拌速度控制在500r/min，攪拌20min，得到組分A；根據水性多異氰酸酯的黏度和親水性能，向其中加入適量的助溶劑進行稀釋得到組分B；在攪拌速度200r/min的條件下，將B組分加入A組分中，攪拌20min，加入一定量的增稠劑和水調節至合適的黏度，熟化15min，即得雙組分丙烯酸罩光清漆。

（3）雙組分水性聚氨酯清漆的漆膜性能（見表4-8）

實例4-20　雙組分水性聚氨酯水性重防腐涂料在橋梁鋼結構上的應用實例^[58]

（1）水性重防腐雙組分水性聚氨酯面漆配方　丙烯酸聚氨酯面漆賦予涂膜裝飾性、耐候性及防腐性，水性體系用含羥基丙烯酸乳液與水性異氰酸酯固化劑配合使用。

（2）水性重防腐雙組分水性聚氨酯面漆漆膜的性能（見表4-9）

實例4-21

通過在羥丙分散體的制備過程中引入具有不飽和雙鍵的聚酯多元醇作為功能單體，采用半連續聚合工藝制備得到了高羥基含量、低黏度、低VOC的羥丙樹脂水分散體，利用該分散體與多異氰酸酯固化劑配合，制得了性能優異的雙組分聚氨酯涂料，其在金屬、塑料等基材表面作為防腐涂料得到了較好的應用^[59]。

（1）羥基丙烯酸樹脂水分散體的制備　將混合溶劑和E10P加入反應容器并攪拌升溫至150℃；然后將單體和引發劑、鏈轉移劑混合均勻，分成兩份滴加，第一部分混合單體Ⅰ滴加5h，滴加結束后，保溫1h；然后在第二部分混合單體中加入適量PACL，在2h內將混合單體Ⅱ滴入上述反應物中，滴加結束后，保溫2h。最后降溫至80℃，往反應器中滴入中和劑，滴加結束后加去離子水高速攪拌分散，最后得到外觀呈白色淡黃且有明顯藍光的乳液狀樹脂分散體。羥基丙烯酸樹脂分散體主要性能參數見表4-10。

（2）水性雙組分聚氨酯防腐涂料配方（清漆）

（3）水性雙組分丙烯酸-聚氨酯涂膜性能（見表4-11）

實例4-22

以水性樹脂配用水分散型聚異氰酸酯固化劑，制得了雙組分水性聚氨酯木器涂料，它具有優異的耐水性、耐候性及良好的耐化學品性，其各項性能指標均達到了溶劑型木器涂料的水平，且更加環保^[60]。

（1）雙組分水性聚氨酯木器涂料配方

（2）制備工藝　將水性樹脂加入攪拌罐中，用DeuAdd AA-95多功能胺中和劑調整pH值，加入潤濕分散劑，攪拌均勻后，依次加入消泡劑、流平劑、紫外線吸收劑、成膜助劑等，攪拌10～15min，用水調整黏度合格，過濾，包裝，備用。

（3）水性雙組分聚氨酯木器涂料的性能指標（見表4-12）

實例4-23

風電葉片用雙組分水性聚氨酯涂料由底漆和面漆構成，其A組分的基體樹脂均采用水性羥基丙烯酸樹脂；B組分固化劑：底漆采用聚醚改性HDI三聚體，面漆采用氨基磺酸鹽改性HDI三聚體，物質當量比均選定n（—NCO）∶n（-OH）=1.5。底漆的顏填料選用金紅石型二氧化鈦、絹云母、石墨及空心微珠；面漆的顏料選用金紅石型鈦白粉。

顏基比分別為底漆0.75左右，面漆0.45左右。納米SiO₂的加入提高了風電葉片涂料的交聯密度、增進了致密性，提高了涂膜的綜合性能。

根據雙組分水性聚氨酯涂料的多重反應特性和成膜機理，選擇適宜的助劑，以實現高性能和環保性的完美統一^[61]。

（1）風電葉片用雙組分水性聚氨酯涂料配方

（2）制備工藝

① A組分的制備：去離子水在攪拌下加入分散劑、消泡劑、基材潤濕劑、殺菌劑、納米SiO₂漿、鈦白粉、片狀石墨粉、云母粉，高速分散30min，研磨至細度15μm，中速攪拌下加入水性羥基丙烯酸樹脂、硅鋁基空心微珠、消光粉、氟硅疏水劑，攪拌20～30min至均勻，調色，增稠，調整黏度，過濾，包裝。

② B組分的制備：將水分散型異氰酸酯固化劑與丙二醇甲醚醋酸酯攪拌混合均勻。

（3）風電葉片用雙組分水性聚氨酯涂料的性能指標（見表4-13）

續表