第40卷第1期 2010年1月
涂料工业
PAINT&COATINGS INDUSTRY
双组分水性聚氨酯涂膜交联密度的研究
余喜红，任娜娜"，李红星"，曹银祥”，刘建平？，刘娅莉
Vol.40No,.1 Jan.2010
（1.湖南大学化学化工学院，长沙410082;2.浙江环达漆业集团有限公司，浙江龙游324401）
要：通过耐溶剂擦拭实验、溶胀率实验、盖尔分率实验、红外光谱、扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热仪摘
(DSC)测试等方法研究了不同玻璃化温度(T,)的羟基组分、n(一NCO)：n(一OH)及不同围化时间对双组分水性聚氨酯涂膜交联密度的影响：结果表明：羟基组分的T,对涂膜的交联密度有较大影响，T,为22℃的羟基丙婚酸分散体和水性HDI基固化剂交联的涂膜具有最大的交联密度；水性双组分聚氨酯涂膜在25℃条件下干燥7d可达到最大的耐溶剂擦拭次数，异氰酸酯固化剂和羟基分散体的n(一NCO)：n(--OH)值为1.5~2.0时制得的涂膜有较好的交联密度。
关键词：双组分水性聚氨酯；交联密度：玻璃化温度
中图分类号：TO630.7
文献标识码：A
文章编号：02534312(2010)01003806
ResearchonCrosslinkingDensityof
Two-Components Waterborne Polyurethane
Yu Xihong', Ren Nana', Li Hongxing', Cao Yinxiang, Liu Jianping', Liu Yali
(1. Department of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Uninersity, Changsha, Hunan 410082, China ;
2. Zhejiang Huanda paint Enterprise Group Co, Lid. Longyou, Zhejiang 324401 Chine)
Abstract: Two components waterborne polyurethane coating films were obtained by the curing of HDI based isocyanate (Bayhydur XP 2487/1) with synthesized hydroxyl acrylate dispersions. The influences of T, of hydroxyl acrylate dispersions, the ratio of NCO/OH and the curing time on the crosslinking density were investigated by Solvent Rub Test, Swelling Method, Gel Test, Fourier Transform Infrared spectrometry(FTIR),Scanning Electron Microscope (SEM) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) ,respectively It was found that the T, of hydroxyl acrylate dispersion days an important role for crosslinking density, and the polyurethane with the highest crosslinking density was achieved at the ratio of NCO/OH 1. 5 ~ 2 and by the use of hydroxyl acrylate dispersion with T, of 22 °C.
Key Words : two component waterborne polyurethane; crosslinking density; glass transition temperature
0引言
水性双组分聚氨酯涂料由低黏度多异氰酸酯固化剂和含羟基的水性多元醇组成，具有成膜温度低、附着力强、耐糜性好、硬度高以及耐化学品、耐候性好等特点，是-种可取代溶剂型双组分聚氨酯涂料的环境友好型涂料，近年来人们对双组分水性聚氨酯涂料进行了大量的研究工作，如DavidALey 等"合成了羟基丙烯酸多元醇，并从相对分子质量、玻璃化温度等因素对其进行了优化。Sankaraiah Subramani等2-制备出一种由硅改性制得的水性聚氨留内烯酸粘土复合分散体 BehdadAhmadi等也研究广纳米硅的分布对汽车用聚氨酯清漆性能的影响。另外，EBrinkman等通过耐溶剂性和耐
【基全项月】浙新江省重大科技专项工业项局（2007C11SA930005） 38
水性实验，研究和比较了溶剂型双组分聚氨酯体系与水性双组分聚氨酯体系涂膜性能的差异。MBuder=Stroiszning等3 研究和比较了含羟基的聚酯和异氰酸酯预聚物在不同的固化温度以及固化时间条件下涂膜性能的变化情况。这些研究主要集中在羟基组分的制备，以及采用不同的手段对这种涂料体系进行改性，或者对双组分水性聚氮酯涂料的涂膜进行最终性能的比较：
对水性双组分聚氮酯涂料的研究发现，涂膜的交联密度是影响涂膜性能如硬度、柔韧性、力学强度、耐溶剂性等的重要因素，这一研究对于设计良好的羟基丙烯酸水分体合成配方及水分散体制备是一项具有指导意义的工作。到目前为止，关于影响双组分水性聚氨酯涂膜交联密度的报道比较少