慧聪网塑料讯:汤京强(上海交通大学化学化工学院201108)
摘要:通过实验确定了有利于双组分聚氨酯塑料清漆加快固化的催化剂及其组合,在不影响涂膜性能和施工使用时间的前提下,适应不同烘烤温度和烘烤时间的塑料件涂装生产线。
关键词:双组分塑料清漆;聚氨酯;快干;催化剂
0前言
现代汽车中,塑料部件的比重越来越大,塑料部件的供应商愈来愈多,对涂装的要求也越来越高,为了适应不同的塑料件涂装生产线,适应不同的材质,我们在双组分聚氨酯塑料清漆部分做了很多研究,以期对不同的涂料生产商和使用厂商有良好的借鉴和参考。
1问题的提出及解决途径
某些北方保险杠厂家使用双组分聚氨酯清漆(丙烯酸树脂/HDI体系)施工时,因其烘烤时间短或者烘烤温度低,导致产品出烘房后指触不干,易吸附灰尘,更影响打磨或者装配。要求提供适应其生产条件的快干型塑料清漆。从聚氨酯理论可知,—NcO和—OH的反应从混合后就已开始,但当—NCO的反应率超过35%时,才开始表现出漆膜的特性。所以要加速—NCO的反应来获得快干漆膜。通过以下途径可以改良聚氨酯的干燥固化进程:A.使用软化点、玻璃化温度(Tg)高的异氰酸酯树脂和多羟基组分;B.拼人物理干燥型树脂;c.利用其它反应;D.提高烘烤温度;E.添加催化剂;F.选择官能团位阻小的多羟基树脂。因产品基础配方的调整需要很长时间,故考虑选择E方式,即添加合适的催化剂(促进剂),对固化工艺进行改进,降低活化能,促进异氰酸酯的反应,缩短固化干燥时间,以便达到客户的个性化需求。
2催化剂的选择
可用于聚氨酯涂料的催化剂很多,常用的有3大类:叔胺类、金属化合物、有机磷类。但就—NCO/OH型双组分聚氨酯清漆干燥而言,由聚氨酯键产生的桥键结构的形成是最重要的因素。作为促进—NCO与—OH反应的方法,可选择碱、有机酸、金属化合物等催化剂,尤以胺类、锡和锌的金属化合物特别见效,但必须同时考虑催化剂的加入对双组分清漆的适用期(potlife)以及对产品性能的影响。
塑料件用双组分聚氨酯清漆以NCO/ROH型反应为主。主要反应如下:
