水性聚氨酯性能及应用ppt课件.ppt

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1、水性聚氨酯产品性能及应用,主要的产品种类,一、芳香族水性聚氨酯 SP-6802 单组分芳香族水性聚氨酯SP-6803 双组分芳香族水性聚氨酯二、脂肪族水性聚氨酯 SP-6812 单组分脂肪族水性聚氨酯,SP-6802芳香族水性聚氨酯,简介,该产品采用丙酮法和后扩链工艺合成，使该产品具有环保无污染、产品稳定性好等特点；并通过功能性单体的引入赋予该产品常温自交联功能,自交联单体的引入,使漆膜具有极好的硬度、光泽、丰满度、耐水性及耐磨性等。可广泛应用于水性装饰漆、水性工业漆、水性油墨等产品中。,应用,用于水性木器漆体系中，使漆具有优异的硬度、光泽、丰满度、耐水性及耐磨性；适用于配作各种清漆、色漆、底

2、漆等,产品特性,具有非常高的硬度和优异的耐水性，能改变了人们普遍认为水性漆性能差的观念。自身具备非常优秀的消泡能力，制漆过程中无需加入大量的消泡剂。无NCO残留，安全环保。,典型指标,测试条件：温度252，湿度301%。Test terms:temperature 252，humidity 301%.,SP-6803芳香族水性聚氨酯,简介,该产品使用疏水性聚酯多元醇，采用后扩链工艺，形成具有互穿络结构的高分子聚合物，且引入了大量活性氢，能够与专用固化剂8801搭配使用，以提高漆膜交联度，使漆膜具有更优异的硬度、耐水性、耐醇性及耐磨性等。可广泛应用于制作双组份水性家具漆、地板漆、水性工业漆等环保

3、涂料的生产。,应用,适用于水性木器漆体系中，使漆具有优异的硬度、丰满度、耐水性及耐磨性；适用于配作各种清漆、色漆、地板漆等。使用时要把计量好的专用固化剂8801加入到漆中搅拌均匀，并在48小时内使用完。,产品特性,具有非常高的硬度和优异的耐水性、耐醇性，能改变了普遍认为水性漆性能差的观念。自身具备非常优秀的消泡能力，制漆过程中无需加入大量的消泡剂。无NCO残留，安全环保，固化剂中也不含有剂溶剂。,典型指标,测试条件：温度252，湿度301%。Test terms：temperature 252，humidity 301%.,SP-8801水性交联剂,简介,该产品是SP-6803和SP-6813

4、专用的交联剂，该产品分子结构中含有四个以上活性基，可与水性聚氨酯中存在的活泼基团发生交联反应，进而形成更加强韧的漆膜。由于交联密度高，使水性聚氨酯耐化学性和力学性能均能有大幅度地提高。该产品为水性化的产品，不含有机溶剂，而且非常易于分散在水性聚氨酯中。,应用,与水性聚氨酯搭配使用，漆膜具有优异的硬度、光泽、丰满度、耐水性、耐化学性、耐磨性、附着力，适用于配作各种家具漆、地板漆以及各种金属基材的工业漆。,产品特性,该产品为水性化的产品，绿色环保，不含二甲苯、甲醛等有害溶剂。在水性聚氨酯乳液非常容易分散。价格低，用量小，通常在乳液量的（4%7%）就能达到理想的效果。,典型指标,测试条件：温度252

5、，湿度：301%。Test term：temperature 252，humidity：301%。,备注：如果条件允许，能够把涂好的漆膜在100以上烘烤（12）小时，会是该产品的性能发挥的更加优秀。,SP-6812脂肪族水性聚氨酯,简介,该产品使用聚己内酯为多元醇，采用丙酮法和后扩链工艺合成，使该产品具有环保无污染、产品稳定性好等特点，并通过功能性单体的引入赋予该产品常温自交联功能，使漆膜具有极好的硬度、光泽、丰满度、耐水性及耐磨性，特别是具有优异的耐黄变。若在50以上处理漆膜，交联度会更高。该产品可广泛应用于高档水性装饰漆、水性工业漆、水性油墨等领域。,应用,用于水性木器漆体系中，使漆具有优

6、异的硬度、光泽、丰满度、柔韧性、耐磨性及耐水和耐黄变性；适用于配作各种高光清漆和色漆。,产品特性,具有非常高的光泽度和耐黄变性能，可以做成高档装饰漆。具有非常高的硬度，完全改变了人们普遍认为水性漆性能差的观念。无NCO残留，绿色环保，,典型指标,测试条件：温度252，湿度301%。Test term：temperature 252，humidity 301%。,水性木器漆市场需求,欧洲是水性木器漆的发源地，现占市场40；发达国家已占10我国木器涂料大约占涂料总量的20%，产量达70-80万吨。水性木器漆刚刚从零发展。目前的油性木器漆产品，由于其含有大量挥发性溶剂，造成对人身的毒害和环境污染已经

7、备受社会关注。各国纷纷颁布法令法规限制涂料的VOC含量。大多数用户已经意识到使用溶剂型产品的危害性，并在开始寻求使用水性环保产品。酒店，政府办公，公众场所，医院，学校，别墅，房屋装修都希望使用水性环保产品。是潮流的趋势,水性木器漆的发展,50年代使用酚醛清漆、醇酸清漆、磁漆、硝基漆 60年代末期，聚氨酯涂料开始用于家具90年代，山东珠江三角洲地区合资企业，民营企业生产“聚酯漆”如雨后春笋般发展，甚至到了“遍地开花”的地步 90年代末期以山东亚力美为代表的水性木器涂料投放了市场，为木器涂料的水性化、环保化开创了先河 水性聚氨酯涂料是近年来迅速发展的一类水性涂料。它具有：一般聚氨酯涂料的高强度、耐

8、磨等优异性能对环境无污染，中毒和着火的危险性小由于水性聚氨脂树脂分子内存在氨基甲酸酯键和脲键，所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性等都十分优异欧、美、日均将其视为高性能的现代涂料品种大力研究开发。现在市面上有，都芳，绿博，嘉宝莉等品牌，但销量仍很少。,阻碍水性化的因素,质量层次 与传统油漆相比，目前水性漆在漆膜的丰满度、硬度、耐磨性手感等方面尚有差距，所以尽管目前水性木器漆在家庭装修及普通家具上已得到个别应用，并且其市场占有率正在扩大，但在高档家具上的应用却受到了限制。价格 普通水性木器漆的单罐价格都比传统油漆高油漆相媲美品质 目前水性木器漆的某些品质还不能与油性相

9、比使用习惯用惯传统油漆的工人，对水性漆抱怀疑态度有恐惧心理,使用者习惯,一直以来，使用者都使用油性漆产品在山东，硝基漆类的使用相当普遍用天拿水调稀（1：1至1：4调稀）多次涂刷（10遍以上）近5来，开始使用聚氨酯漆，已经成为国内用量最大的木器用漆同样是以天拿水调稀，涂刷次数减少含有游离TDI等剧毒物质多年的使用使油漆工形成习惯对水性的认识不足消费者还不能坚决指定使用水性产品或者说消费理念还没有改善。,解决方案,提倡环保、健康意识，改换消费理念质量层次圣光木器漆树脂经多年的研发，品质上已经到达传统油漆的物理指标，耐久性和环保性是更胜一筹。价格由于技术发展，水性聚氨酯的成本在下降。石油产品提价，特

10、别是有机溶剂的价格大幅度提高，水性漆的每平方米成本已不高于同效传统油漆使用习惯大量的样板，试用可解决使用者的后顾之忧。加上用户对环保健康产品的追求，足可形成时尚。,应用范围,家庭装修木门、窗，橱柜，家具，木地板公众场所，商务、娱乐场所装修酒店，办公室，医院，学校，商店家具厂出口家具，儿童家具、玩具，木材加工制品室外木材保护木制庭阁，休闲木制品，室外木饰高档次油墨和上光油,可能客户,要求无味的用户酒店，办公楼，购物中心等中央空调场所的装修 要求环保的用户别墅，住宅，医院，学校要求豪华时尚装修的用户有严格无毒害要求的用户出口产品，儿童用品，饮食用品室外装饰用户目前硝基漆和聚酯漆不可用于室外装修最低

11、成本用户达到工程最低包工包料可验收成本低于任何油性漆,市场展望,到2010年水性木器漆可达到3亿以上的市场规模 水性聚酯漆的工作重点是从经济发达城市做起从水性木器漆做起，可陆续推出多个产品水性聚氨酯内墙漆水性聚氨酯外墙漆，金属漆城市街面抗涂鸦漆水泥建筑（桥梁，高架路）渗透性保护漆医院漆各种工业用途水性漆木器漆店面调色系统,市场展望,溶剂型在下降，水性、高固含涂料在上升,与油性漆的比较,环保和健康性比较，水性漆有绝对优势,高,低,与油性漆的比较,品质和性能比较，综合性能持平,好,差,与油性漆的比较,施工和成本比较，基本持平,高,低,民用建筑工程室内环境污染控制规范,GB50325-2001的执行

12、,I 类民用建筑工程：住宅，医院，学校,II类民用建筑工程：办公楼，公共场所,水性聚氨酯漆特点,无异味-用水稀释，无味涂装环保-不含甲醛，不含游离TDI，不含有害重金属，不含有机挥发溶剂快干-正常环境下，20分钟表干硬度高-表面坚硬，耐磨，漆膜柔韧，不会因碰撞变白不变黄-采用脂肪族体系，漆膜经年保持清澈透明耐水-漆膜防水，长期水浸不受任何影响耐热-能承受高温，耐沸水，不会在台面留下永久的热水杯白印丰满剔透-丰满度高，清澈透明手感好-漆膜润滑，不粗糙，不油腻，不粘手附着力强-对硬木，软木，合板，贴面板，竹藤表面或已有油性漆面附着力强耐候性-耐紫外线及风雨侵蚀，可用于室外涂装施工方便-单组分，用水

13、稀释、清洗，流平性好性价比高-每平方米的需漆量少，不用天拿水稀释，工时少特种底漆-封闭底材，具有极强的填充力和极好的可打磨性,水性木器漆的设计基础及配方,1溶剂型涂料与水性涂料的区别,表(1)：溶剂型涂料与水性涂料的组成,由组成中可以看出不同的核心是“溶剂”和“水”，水溶剂的两者最大区别是表面张力,表(2)各类溶剂的表面张力（）,注：CHK:34.5 CAC:31.8 二乙二醇丁醚:33.6,表(3)溶剂型涂料常用溶剂的表面张力,由此，与溶剂型涂料产生一系列的不同点：表面张力高，流动流平性好，基材润湿性差；表面张力高，许多表面活性物都构成了稳泡因素，所以水性涂料特别容易起泡。例如树脂中的乳化剂

14、；动态表面张力容易失衡，涂料中加了许多降低表面张力的活性剂，在高剪切速率下来不及快速在瞬间扩大的界面上重新排布，造成失衡；颜料分散困难，容易絮凝产生沉降，发花浮色；特别容易受温度影响。,2配方设计基础（原理）,2-1水性木器漆的树脂类型 丙烯酸 多数是乳液型，最大优点是保光，保色性好，耐水性好，树脂分子中不含或少含亲水基，多数用于门窗等户外使用。缺点:漆膜不丰满、耐粘联性不佳不好打磨。PU+PA c 有冷拼的也有热拼，主要是为保留丙烯酸的优点，克服其缺点用聚氨酯改性。,PUD 也就是单组分聚氨酯，因改性方法很多其性能也各不相同，有环氧改性，有丙烯酸改性，有油改性的还有用VeoVa-10改性的。

15、所用二元醇不同性能也不同，所以不好做一个统一的评价。单独的印象是油改性的丰满度好，漆膜透明度好，但硬度不高，环氧改性的硬度高，但丰满度不及油改性的好。多用于室内装修、家具等。PUD是热塑性的树脂，不能与油性的双组分PU相比，最好与油性NC相比。分子中含有亲水基耐水性稍差，硬度大多数在BH-H之间。,双组分PUD，A液带羟基的，B液含-NCO的固化剂。它可以与油改性的双组分PU相比美，但价格贵，多用于橱柜等家具。UV光固化树脂 多是丙烯酸系含双键，可用光敏剂激发进行游离基聚合，其性能与溶剂型相差不多。,2-2树脂混配,上边讲了各种树脂的特点，用单一的树脂制造出价廉质优的涂料是不容易的，是必要采取

16、多种树脂混拼，互相取长补短，优势互补。调整价格。,水性树脂的混拼与溶剂型涂料没有什么太大的区别，但要注意以下几点：相容性，液态时无法观测其相容性，必须制板观测涂膜的透明性表面状态等。观测其相容后的稳定性 有无析出物，黏度变化，有无成胶现象发生有无破乳黏度低，产生沉降物有无分层等现象发生。,注意树脂的离子型态，最好是相同离子型的，即使相同离子型还要注意离子型的构成及是否有游离离子存在，也就是说要特别注意离子的电荷作用。要注意树脂极性的过渡性，比如选一个高极性的和一个相对低极性树脂相拼，相容不好，可以再选一个介于两者之间第三种树脂来平衡两者的极性。要注意树脂的价格，出发点是市场的接受价位。,2-3

17、颜料分散,水性体系的颜料分散要比溶剂型难，润湿困难，必须使用润湿分散剂。选用润湿分散剂时要注意以下几方面：,润湿分散剂必须与树脂相容，与颜料的亲合力要大于树脂的亲和合力，HLB值是一个标志。润湿分散剂要与树脂是相同离子型态，最好选用非离子和高分子型润湿分散剂。,添加量，无机颜料是该颜料吸油量的10%，大致在15%之间，最好在25%之间。炭黑，可测定DBP的吸收值，按DBP吸收值的20%添加，一般在2030%之间。例如FW200最好按30%添加750-40%。炭黑占漆量3%，30.3=0.9，0.90.4=2.25，1252.25=281.3，2503=750 有机颜料 黄、橙、红是BET的50

18、%酞青蓝、绿是BET的25%备注：混颜料混合研磨最好分别计算。添加顺序 水+分散剂+颜料+（树脂）研磨色浆，是用树脂研磨还是用水制造浓色浆添加，这是个值得讨论的问题。,添加量主要视树脂而定，具有润湿分散功能的树脂可以参加研磨，例如水溶的胺化丙烯酸，没有活性官能团可以不参加研磨，比如一些含交联基团丙烯酸乳液。关于PUD是否参加研磨，理论上讲，无论羧酸型还是磺酸型的，最后分别中和成盐，关键是羧酸基和磺酸基的多少，吸附牢度，和吸附颜料粒子的亲水性，第二层吸附的形成等要认真研究和实践，,2-4基材润湿和流平,高表面张力有助于流平，但对基材润湿不利，看来这两者之间是矛盾的，这个矛盾并不十分尖锐，因为水的

19、表面张力降到30以上mN/m是不成问题的，对流平有些影响，但并无大碍。溶剂型涂料大体亦如此。基材润湿剂的选择 能够降低表面张力的流平剂等都可以作基材润湿剂，有化合物类、硅类、氟类。,目前比较好的是小分子量的有机硅化合物，它类似表面活性剂，有固/液界面定向排布的特征而不影响气/液界面，所以它不同于一般公司所推荐的流平剂，它会在基材/涂料之间定向排布降低界面张力，增强展布性。Tego Wet 245、270、DEUC W-469等,2-5泡沫问题,水性涂料比溶剂涂料更容易起泡，原因：表面张力差距较大；水性材料添加的表面活性剂要比溶剂型多；木材空隙的填充情况；机械搅拌；施工刷、滚、高压无气喷涂等。,

20、消泡剂，有脱泡和消泡之区别：消泡剂与树脂要一定的不相容性；消泡剂的表面张力一定要比涂料低；消泡剂要有良好的扩散性 消泡剂要有良好的渗透性；消泡剂不能影响涂料的性能（附着力、光泽、漆膜的透明性等）。,消泡剂的试用及添加量的确定 消泡剂的用量最好在所有添加剂都加完以后再测定消泡剂的添加量，这样可以排除其他助剂的稳泡因素，另外粘稠的液体最好添加两种消泡剂，一种脱泡，一种消泡。例如脱泡剂902，825，消泡剂901，822，DEU 052、094，BYK019、024等。,2-6流动与流平,流动是指无外力作用涂膜自动流平，这个力就是表面张力，所以高表面张力有助于流平。表面状态控制是指消除表面张力差，使

21、表面张力趋于平衡，因表面张力差是产生表面缺陷的主要原因。一般使用表面状态控制剂（流平剂）,除消除表面缺陷外，还有抗粘连、抗划伤的效果。降低摩擦系数（消除表面粗糙度，提高平滑性）；在涂料表面形成一层薄的润湿剂，填平空隙，使滑动物体与表面保持一定距离。硅系列流平剂恰好能达到上述两项要求，所以具有抗划伤、防粘连的效果。例Tego Glide 410、482,BYK333,DEU461,2-7动态表面张力控制,动态表面张力失衡在高表面张力高剪切速率的前提下才能发生。产生的弊端是满板缩孔，甚至不展布。解决办法：添加在高剪切速率下能够快速展布的表面活性剂。例如Tego Wet 500.505.510等。,

22、2-8粘度控制,水性树脂固含量少，粘度低，为达到颜料防沉的目的，人们喜欢用粘度调整剂来增稠，我认为这是很不可取的，主要有两点：影响流平 若达到施工粘度势必要加水，本来就固含量低的树脂，使固含量更少，丰满度更差。要添加最好添加高剪切增稠的PU型缔合增稠剂，比如212 Tego 的3000等。刷痕：更不要增稠要调整触变指数。,2-9溶剂,有的树脂必须加添成膜助剂，有的树脂不加溶剂也可成膜，是否可以不加添溶剂？我认为：最好加添少量溶剂一般控制在5%以下，这样对成膜有好处，条件是：溶剂挥发速度要比水慢，沸点在100以上。该溶剂必须能溶所用树脂。另外加添溶剂可以降低水的表面张力，调整表面状态，对消泡也有

23、帮助，特别是不相溶的溶剂。例如200#溶剂汽油在丙烯酸乳液中就有消泡作用。常用的成膜助剂：罗地亚的DEE，上海锦山的PPH304，醇酯十二等备注：产品体系中最好不要使用丙二醇丁醚,3配方设计,3-1涂料体系中的确定，一般的涂装体系是：填孔或填孔着色；封闭底漆；打磨底漆；面漆 高光 哑光,3-2各涂层的设计,3-2-1 填孔剂：少量树脂（10-15%）大量颜填料（50-60%）剩下是水。添加剂：渗透剂 例如：Tego Wet 270，DEU 469 消泡剂：BYK019，4201等3-2-2 封闭底漆：选用柔韧性好的，例如油改性的PUD配上少量填充剂如sio2、云母粉、玻璃粉等等。助剂，基材润湿

24、剂Wet KL-245,DUE469。喷涂时涂膜的固含量控制在在20%左右。,3-2-3 打磨漆：树脂固含量的10%以下的填充剂及硬脂酸锌，最好只添加硬脂酸锌。助剂：分散剂Raybo-57,消泡剂Foamex 810 0.1-0.2%，黏度调整剂RHeolate 288,可喷涂可刷涂。树脂可选用好打磨性的丙烯酸、SP-6802、SP-6803、6812等,3-2-4面漆高光多种树脂混拼体，可以是PUD也可以是双组分水性PU。或者说根据客户的需求选择我们的6812、6802和6803。哑光漆关键是哑粉选择和分散。常用的水性消光粉有ML-386,TS-100W,C803和805及W300等，分散剂

25、可选用Dispers-760+Dispers-735也可以用 Dispers-752，5040，DEU511和519等.其它与高光漆无大差异，但不需要用分子量太大的油改性的材料，因为这些东西很难消光。助剂 流平剂Glide 410 BYK333,DEU461,消泡剂822,BYK019和024,DEU052、094，4201等。基材润湿剂Tego Wet KL-245、500，DEU469 等黏度调整剂RHeolate 288,2000等。溶剂 罗地亚DEE，上海锦山的PPH304，醇脂十二等,参考配方:,参考指标：,用前提示,开罐后用干净的木棍搅拌均匀，不要采用摇晃的方法。水性聚酯漆清漆的开

26、罐状态是呈乳白色液体，干燥后为无色透明明亮的漆膜。在10-35，相对湿度30%-80%之间使用可在原油性漆面上使用,上漆准备,旧漆膜：如果有破损或沟痕，不牢固的地方，必须把全部漆膜打磨干净。在完整的漆膜上再涂水性聚酯漆需用砂纸均匀打磨一遍。新木表面：在板材未被划线分锯前，用水性封闭漆加入涂刷一遍。以防止在制作过程中被沾污，须注意涂簿均匀，干燥前不能叠放。补钉眼采用专用腻子，调配色精或色粉到与木材同色，修补钉眼，注意不能补到木纹。,涂布方法,一般底漆采用刷涂方式。面漆可采用刷涂或有气喷涂。可用适量清水稀释，一般是10%以下，最好少加水。加水量以无明显刷痕又不流挂为准涂刷间隔时间：2-4小时，视环境温湿度而变。如果湿度高于90%漆膜干燥时间有可能长达一天。固化保养期7天，时间越久漆膜越硬。,打磨,打磨：底漆施工完成后，用600#以上的砂纸，充分打磨。注意不能磨穿漆层。可干磨或水磨。打磨后如填充效果仍不满意，可再施底漆。最后一遍面漆涂喷前，用1000#以上砂纸，精磨。,涂装工艺,注意事项,注意薄涂，不能厚涂。所有水性聚酯漆和工具，木材不能沾污到油脂、油性漆。所有工具可以用清水清洗，工作后或中间暂停时间，用清水立刻清洗工具。涂料需储存于阴凉通风，不冰冻的地方。漆料倒出后罐内有余漆，需立刻盖紧,谢谢合作,