聚氨酯涂料具有優(yōu)良的耐磨性、柔韌性、附著力和耐化學品性等特點,廣泛用作木器漆、建筑涂料、汽車漆及防水涂料等領域。但由于傳統(tǒng)的聚氨酯涂料含有大量有機溶劑,嚴重污染環(huán)境,隨著人類生活質量的提高以及環(huán)保法規(guī)的發(fā)布,各種環(huán)保條例對揮發(fā)性有機化合物(VOC)的排放量都有嚴格限制,所以水性聚氨酯涂料應運而生。
水性聚氨酯涂料是以水為分散介質,不僅節(jié)能、環(huán)保、不易燃燒、不污染環(huán)境;同時還具有溶劑型聚氨酯漆的一些重要性能特征,水性聚氨酯涂料將聚氨酯涂膜的高硬度、強附著力、耐腐蝕、耐溶劑等優(yōu)點與水性涂料環(huán)保性相結合,順應了時代的要求,因此近年水性聚氨酯涂料獲得了廣泛的應用。
單組分水性聚氨酯涂料是運用比較早的水性聚氨酯涂料,具有較高的斷裂延伸率和適當?shù)膹姸?,并能常溫干燥。傳統(tǒng)的單組分水性聚氨酯涂料通常有較低的分子量或低交聯(lián)度。與溶劑型聚氨酯涂料相比,單組分水性聚氨酯涂料的耐化學性和耐溶劑性不良,硬度、表面光澤度和鮮艷度都低。
但由于單組分水性聚氨酯涂料的涂膜性能不夠理想,且實際應用中,有時為了滿足高強度的需要,常對單組分水性涂料的涂膜進行一些特殊處理,比如烘烤等處理,以提高膜的交聯(lián)度。由于這些處理使得其應用范圍受到較大的限制,所以現(xiàn)在對水性雙組分聚氨酯涂料的開發(fā)與研究已變得十分活躍。
常規(guī)的雙組分水性聚氨酯涂料含有活潑異氰酸基團的固化劑A 組分和含有可與異氰酸基團反應的活潑氫(羥基)的水性多元醇組分B 兩部分。組分A:即含活潑異氰酸根(-NCO)組分,同時須具有較低的粘度, 能在水中迅速分散的特性。由于多異氰酸酯單體具有較大的揮發(fā)性、刺激性和毒性,所以在制備聚氨酯涂料時,很少直接使用多異氰酸酯單體,而是利用多異氰酸酯的預聚體。所謂的多異氰酸酯預聚體就是指多異氰酯的二聚體、三聚體或是它與羥基化合物生成的低分子量的聚合物,預聚體具有低揮發(fā)性及貯存穩(wěn)定性,且粘度小,利于改善產(chǎn)品的涂布性能。常用的預聚體有:TDI 三聚體和TDI-TMP 的加成物;HDITMP加成物和HDI 的二聚體;HDI 三聚體;MPDI 三聚體等。