2.1聚脲涂料的快干特性

 

　　為了適應(yīng)工程機(jī)械制造商流水線作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，要求產(chǎn)品在低溫下干燥時(shí)間盡可能短。為此我們進(jìn)行了聚脲涂料與反應(yīng)較快的丙烯酸聚氨酯涂料的干燥速度對(duì)比實(shí)驗(yàn)，按照(TB/T 1728標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制板，設(shè)計(jì)了兩種涂料經(jīng)45 0C烘烤達(dá)到輸入指標(biāo)硬度所需時(shí)間的對(duì)比，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

 

　　由圖1可知，聚脲涂料的干燥速度比丙烯酸聚氨酯涂料要快，達(dá)到同一硬度指標(biāo)，丙烯酸聚氨酯涂料所需時(shí)間幾乎是聚脲涂料的1倍。這是因?yàn)閮烧叩墓袒瘷C(jī)理不同，丙烯酸聚氨酯涂料是經(jīng)基與異氰酸醋反應(yīng)，而聚脲涂料中是氨基與異氰酸醋反應(yīng)，固化速度遠(yuǎn)快于經(jīng)基與異氰酸醋。另外，還對(duì)比了在相同施工膜厚(SO }m)下兩種涂料在不同溫度下干燥45 min后的打磨性。測(cè)試結(jié)果如表3所示，由表3可知，兩種涂料在不同溫度下干燥45 min后的打磨性差異明顯，經(jīng)砂紙打磨測(cè)試，聚脲涂料表現(xiàn)為不粘砂紙，而丙烯酸聚氨酯涂料則明顯粘砂紙，表明聚脲涂料的干燥性要快于丙烯酸聚氨酯涂料，且聚脲涂料能夠在較低溫度下短時(shí)間干燥至可經(jīng)砂紙打磨，允許制造商設(shè)計(jì)為免烘烤流水線作業(yè)，大大節(jié)約了能源消耗，更加環(huán)保。

 

　　2.2聚脲涂料的低VOC排放特性

 

　　隨著國(guó)家對(duì)企業(yè)VOC排放量管控愈發(fā)嚴(yán)格，施工過程中低VOC排放量的涂料越來越受到制造商的青目來。為此我們測(cè)試了聚脲涂料與丙烯酸聚氨酯涂料在不同私度下施工固體分的對(duì)比，結(jié)果如圖2所示。

 

　　由圖2可知，在適宜噴涂私度(20-}-40 s)范圍內(nèi)，聚脲涂料比丙烯酸聚氨酯涂料固體分高出35%，以涂膜厚度SO腳計(jì)，在施工過程中，聚脲涂料能比丙烯酸聚氨酯涂料減少VOC排放約300 g/L?？梢灶A(yù)見，在未來涂料市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中，聚脲涂料會(huì)以其高固低私、施工固體分高脫穎而出。

 

　　2.3聚脲涂料的高硬度特性

 

　　工程機(jī)械涂料因其施工作業(yè)環(huán)境，對(duì)其機(jī)械強(qiáng)度要求高。我們對(duì)比了聚脲涂料與丙烯酸聚氨酯涂料的實(shí)干硬度，聚氨酯噴涂設(shè)備按照國(guó)標(biāo)(TB/T 6739測(cè)得聚脲涂料實(shí)干硬度為SH，而丙烯酸聚氨酯涂料實(shí)干硬度為H。造成兩者差異的原因可能是聚天門冬氨酸醋主鏈上的兩個(gè)氨基是與異氰酸醋進(jìn)行加成反應(yīng)的活性基團(tuán)，由此生成的腺鍵表現(xiàn)出很強(qiáng)的極性，在大分子兩端形成遙爪結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生鰲合作用。除此之外，支鏈上高密度的醋鍵也為大分子鏈提供了強(qiáng)大的極性基團(tuán)，從而使得聚合物制品具有很強(qiáng)的內(nèi)聚能，表現(xiàn)在聚天冬氨酸醋涂料具有突出的機(jī)械強(qiáng)度[f81

 

　　2.4聚脲涂料的耐磨特性

 

　　聚脲涂料由于具有很強(qiáng)的交聯(lián)密度，產(chǎn)品體系中硬段和軟段均態(tài)分布，形成了互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得涂膜具有極高的耐磨性。我們采用GB/T 1768-2006標(biāo)準(zhǔn)把聚脲涂料與環(huán)氧涂料和丙烯酸涂料耐磨性進(jìn)行了對(duì)比，如表4所示。

 

　　從表4數(shù)據(jù)對(duì)比看，聚脲涂料耐磨性比環(huán)氧涂料要高出SO%，比丙烯酸涂料要高出2.5倍。聚脲涂料為工程機(jī)械提供了更好的耐磨防護(hù)，降低了工程機(jī)械在惡劣的碰撞、摩擦環(huán)境下的損壞程度，提高工程機(jī)械的使用壽命，降低了用戶的維修和使用成本。

 

　　2.5聚脲涂料優(yōu)異的耐老化性能

 

　　人工加速老化儀是涂膜耐候性能檢測(cè)的常用設(shè)備，它是通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬自然環(huán)境進(jìn)行各種類型氣候的涂膜老化試驗(yàn)，并給予一定的催化因素，從而克服天然曝曬試驗(yàn)所需時(shí)間長(zhǎng)的不足[[9]紫外線是涂膜老化中的一個(gè)很重要的因素，大氣中的溫度、濕度和氧氣的含量也對(duì)涂膜的老化起著重要的影響。

 

　　從表S中可以看到本文所制備的工程機(jī)械快干聚脲涂料的耐老化性能特別優(yōu)異，不管是在氨燈測(cè)試條件下還是QL,TVB測(cè)試條件下，聚脲涂料的耐老化性能都遠(yuǎn)超丙烯酸聚氨酯涂料。這可能是因?yàn)?，聚天門冬氨酸醋樹脂中每個(gè)氨基上都連有一個(gè)龐大的丁二酸二(通常為乙基硒旨位阻結(jié)構(gòu)，這種位阻結(jié)構(gòu)能賦予聚合物涂料良好的抗紫外線作用，加上本身是以脂肪族異氰酸醋為固化劑，因此聚天門冬氨酸醋涂料的耐紫外線老化性能非常突出[[6, 8-9]