聚氨酯涂料概述

    聚氨酯即聚氨基甲酸酯的简称，是大分子链中含有特征链节的树脂。聚氨酯树脂系由二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇结合而成，属于逐步加成聚合。

    选用不同的二异氰酸酯或多异氰酸酯与不同的二元醇或多元醇就可以得到许多品种的聚氨酯树脂。制备聚氨酯常用的芳香族异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯(TDI)，工业上供应的TDI系以2，4-TDI与2，6-TDI的混合物。

   TDI的挥发性较大，蒸气压更低一些的MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）有时也用来作为涂料原料，它也有两种异构体，4，4，_MDI和2，4′-MDI，35：65混合物较常见。比MDI挥发性更低的是多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PA-PI)。以上三种芳香族异氰酸酯制得的涂料经过曝晒易于泛黄与失光，MDI的泛黄更严重，因为其氧化变成芳香胺继而生成双醌酰亚胺，颜色比TDI的单醌色重。

    脂肪族的异氰酸酯制造的涂料保色性和户外耐久性要好于芳族异氰酸酯。脂肪族的异氰酸酯常见的是HDI(六亚甲基二异氰酸酯，OCN(CH2)6NCO)。异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI，工业品为顺式75%：反式25%的混合物）也是涂料工业上经常用到的品种。此外，国外尚有其他脂肪族的异氰酸酯产品制造聚氨酯的报道，但国内都不常见。

    除了上述二异氰酸酯外，聚氨酯涂料广泛使用的二元醇或多元醇一般来自聚酯、聚醚、丙烯酸树脂、环氧树脂和醇酸树脂等。聚酯多元醇是含端羟基的饱和聚酯，用其制得的聚氨酯涂层强度高、耐磨性好、耐热性高、耐油性也很好，但耐水解性不佳，广泛用作地板涂料、舰船甲板涂料、纺织工业用纱管及大型化工设备内外壁涂层。聚醚多元醇多由环氧丙烷、环氧乙烷等通过离子机理开环聚合而得，用其制备的聚氨酯涂层耐寒性好、耐碱性水解，但聚醚型涂层的其他物化性能不及聚酯型产品，故聚醚型涂料应用面远不及聚酯型。含羟基的丙烯酸酯制备的聚氨酯涂层耐候性好、耐溶剂、表面光亮、干燥快，大量应用于汽车修补涂料、高级外墙涂料、海上钻井平台上层结构涂料等。环氧树脂含有的仲羟基可以与异氰酸酯反应得到聚氨酯涂层，其附着力、抗碱性均有所提高，适宜做耐化学品、耐盐水涂层。醇酸树脂合成时因为醇过量在其分子链端会留有适当数量的羟基，用其制备的聚氨酯涂层，耐候性好于聚酯型聚氨酯产品。

    聚氨酯涂料可以做成适合各种场合施工的品种，如潮气固化型单组分涂料、缩短干燥时间的催化固化型预聚物单组分烘干涂料、依靠空气中氧的作用而干燥成膜的聚氨酯改性油涂料、需要高温烘烤成膜的封闭型涂料及其有清漆、面漆、底漆配套成系的双组分羟基固化型聚氨酯涂料等。聚氨酯涂料现已被广泛用于石油、化工、海洋、航空、机电、车辆以及木材、皮革、水泥、织物、电器等各方面，成为涂料工业发展较快、技术含量较高、创新品种较多的一种涂料类别。