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水性聚氨酯涂料防水性能的影响因素

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水性聚氨酯涂料防水性能的影响因素

发布日期:2018-12-29 作者:济宁久邦新材料 点击:

  水性聚氨酯防水涂料的影响因素有很多,从水性聚氨酯合成过程来看,多元醇的选择、异氰酸酯根指数、亲水扩链剂、交联剂等影响着水性聚氨酯的防水效能。

  1.多元醇的选择。一般而言,由于聚醚多元醇的疏水性要明显好于聚酯多元醇,合成水性聚氨酯防水涂料的多元醇一般选择聚醚型多元醇。聚醚型多元醇由于醚基具有较好的柔顺性,具有优越的低温性能,且醚基抗水解性能要远好于酯基,但相比聚酯型聚氨酯而言,聚醚型聚氨酯的强度及粘附力要差些,而四氢呋喃二醇等聚醚型聚氨酯机械强度及耐水性均较好。

  2.异氰酸根指数(R值)。以小分子二元醇为扩链剂的聚氨酯体系,随着R值的增大,结构中苯环、氨基甲酸酯键、脲键等疏水基团比重增大,因而胶膜的耐水性提高。而以小分子二元胺为扩链剂的聚氨酯体系,随着R值的增大,预聚物中残留的-NCO含量增大,乳化时与水或二元胺反应生成的脲键增多,而脲键中有两个N原子,氨基甲酸酯中含有一个N原子,因此,脲键形成的三维氢键作用力比氨基甲酸酯大,故胶膜耐水性反而变差。

   3.亲水扩链剂。亲水扩链剂作为水性聚氨酯合成中的关键原料,直接影响水性聚氨酯涂料的耐水性能。通常,亲水扩链剂的含量越高,预聚物在水中的分散效果越好,得到的乳液越透明,产品越稳定,但耐水性越差。

   4.交联剂。交联剂在水性聚氨酯防水涂料中的作用主要在于通过提高聚氨酯体系的交联密度,有效阻止水分子对聚氨酯结构的分解,显著增强水性聚氨酯胶膜的耐水性能。一般而言,交联度越大,体系的防水性能越好。

   5.中和剂。以阴离子型水性聚氨酯为例,选择挥发性的中和剂,如氨水、三乙胺等、其在成膜过程中会随着水分的挥发而挥发,相比氢氧化钠等非挥发性的中和剂,后者造成胶膜体系中残留较多的-COO-,其胶膜的耐水性也明显表现出前者好于后者。

  6.乳液粒径。水性聚氨酯乳液的粒径在一定程度上反映了体系中粒子的分散均匀程度,从水性聚氨酯成膜机理的角度来看,粒径越小成膜性越好,更能防止水分子的渗透,但另一方面,粒径越小通常意味着体系中的亲水成分越多,使得胶膜的耐水性下降,往往后者的影响程度要大于前者。

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