聚氨酯介绍

2024-06-15

聚氨酯介绍（精选6篇）

篇1：聚氨酯介绍

聚氨酯胶黏剂主要由异氰酸铵，多元醇，含烃基的聚醚，聚酯和环氧树脂，填料，催化剂和溶剂组成。具有反应活性高，常温能固化，耐冲击等很多优异的性能。

聚氨酯胶一般分为单组分和双组分两种基本类型，单组分为湿气固化型，双组分为反应固化型。单组分胶施工方便，但固化较慢；双组分有固化快、性能好的特点，但使用时需要配制，工艺较为复杂。两者各有发展前途。按是否有流动性，聚氨酯胶又可分为不垂挂型(non-sagging))和自流平行(self-leveling)。不垂挂型用于垂直面、倾斜面、天花板等场合，固化之前不会由于胶条自重而发生偏移、滑动或流动;而自流平型专门用于水平场合。按使用后的性质还可以分为不干型、半干型和全固化弹性体型

对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性)､固化条件及粘接强度､耐热性､耐化学品性､耐久性等性能要求｡

1.聚氨酯分子设计--结构与性能

聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料｡例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体､泡沫材料｡聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度､机械性能､耐久性､耐低温性､耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构｡所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识｡有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系｡

2.从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计

聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物､多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇､扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺､水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂｡从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种｡

(1).由上述原料直接配制

最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合､直接使用｡这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚 Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小､初粘力小｡有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低, 实用价值不大｡并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大､挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPl､Desmodur R､Desmodur RF､Coronate L等可用作异氰酸酯原料｡

不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂｡例如:(1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好｡这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大;(2)由聚醚(或聚酯)或及水､多异氰酸酯､催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂､粘合剂,用于保温材料等的粘接､制造等,有一定的实用价值｡

(2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性

如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度､缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应,制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物,作为NCO成分或OH成分使用｡

3.从使用形态的要求设计PU胶

从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分,主要有单组分和双组分｡

A.单组分聚氨酯胶粘剂

单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用,无双组分胶粘剂使用前需调胶之麻烦｡单组分聚氨酯胶粘剂主要有下述两种类型｡

(1)以一NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的湿固化聚氨酯胶粘剂,合成反应利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化,还可与基材表面活性氢基团反应形成牢固的化学键｡这种类型的聚氨酯胶一般为无溶剂型,由于为了便于施胶,粘度不能太大,单组分湿固化聚氨酯胶粘剂多为聚醚型,即主要的含一OH原料为聚醚多元醇｡此类胶中游离NCO含量究竟以何程度为宜,应根据胶的粘度(影响可操作性)､涂胶方式､涂胶厚度及被粘物类型等而定,并要考虑胶的贮存稳定性｡

(2)以热塑性聚氨酯弹性体为基础的单组分溶剂型聚氨酯胶粘剂,主成分为高分子量端OH基线型聚氨酯,羟基数很小,当溶剂开始挥发时胶的粘度迅速增加,产生初粘力｡当溶剂基本上完全挥发后,就产生了足够的粘接力,经过室温放置,多数该类型聚氨酯弹性体中链段结晶,可进一步提高粘接强度｡这种类型的单组分聚氨酯胶一般以结晶性聚酯作为聚氨酯的主要原料｡

单组分聚氨酯胶另外还有聚氨酯热熔胶､单组分水性聚氨酯胶粘剂等类型｡

B.双组分聚氨酯胶粘剂

双组分聚氨酯胶粘剂由含端羟基的主剂和含端NCO基团的固化剂组成,与单组分相比,双组分性能好,粘接强度高,且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围,可以此调节固化物的性能｡主剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇｡两组分的配比以固化剂稍过量,即有微量NCO基团过剩为宜,如此可弥补可能的水分造成的NCO损失,保证胶粘剂产生足够的交联反应｡

4.根据性能要求设计PU胶

若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求,应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方设计｡

不同的基材,不同的应用领域和应用环境,往往对聚氨酯胶有一些特殊要求,如在工业化生产线上使用的聚氨酯胶要求快速固化,复合软包装薄膜用的聚氨酯胶粘剂要求耐酸耐水解,其中耐蒸煮软包装用胶粘剂还要求一定程度的高温粘接力,等等｡

A.耐高温

聚氨酯胶粘剂普遍耐高温性能不足｡若要在特殊耐温场合使用,可预先对聚氨酯胶粘剂进行设计｡有几个途径可提高聚氨酯胶的耐热性,如:(1)采用含苯环的聚醚､聚酯和异氰酸酯原料;(2)提高异氰酸酯及扩链剂(它们组成硬段)的含量;(3)提高固化剂用量;(4)采用耐高温热解的多异氰酸酯(如含异氰脲酸酯环的),或在固化时产生异氰脲酸酯;(5)用比较耐温的环氧树脂或聚砜酰胺等树脂与聚氨酯共混改性,而采用pN技术是提高聚合物相容性的有效途径｡

B.耐水解性

聚酯型聚氨酯胶粘剂的耐水解性较差,可添加水解稳定剂(如碳化二亚胺､环氧化合物等)进行改善｡为了提高聚酯本身的耐水解性,可采用长链二元酸及二元醇原料(如癸二酸､1,6—己二醇等),有支链的二元醇如新戊二醇原料也能提高聚酯的耐水解性｡聚醚的耐水解性较好,有时可与聚酯并用制备聚氨酯胶粘剂｡在胶粘剂配方中添加少量有机硅偶联剂也能提高胶粘层的耐水解性｡

C.提高固化速度

提高固化速度的一种主要方法是使聚氨酯胶粘剂有一定的初粘力,即粘接后不再容易脱离｡因而提高主剂的分子量､使用可产生结晶性聚氨酯的原料是提高初粘力和固化速度的有效方法｡有时加入少量三乙醇胺这类有催化性的交联剂也有助于提高初粘力｡添加催化剂亦为加快固化的主要方法

判断聚氨酯发泡剂质量好坏可以通过如下方法：

1、如是枪式聚氨酯发泡剂，看出枪效果，打泡沫时，喷出的泡沫要流畅，不能太稀亦不能太稠，太稀发泡不大，而且会塌陷，太稠表现为泡沫发干，泡沫容易收缩；

2、把聚氨酯发泡剂打在报纸上，打一层，第二天看这层泡沫两端是否翘起，如翘起，表明泡沫收缩，翘的越高，收缩越厉害；如两端不翘起，泡沫良好；

3、切开泡沫，看泡孔，泡孔均匀细密为良好泡沫，如泡孔很大，并且密度不好则为次品；

4、看聚氨酯发泡剂的泡沫表面，好的泡沫表面呈沟壑状，光滑但光泽不是很亮；差的泡沫表面平整，有褶皱；

5、看聚氨酯发泡剂发泡的大小，好的泡沫发泡饱满浑圆；差的泡沫发泡小，并且呈现坍塌；

6、用手按泡沫，泡沫富有弹性，则为好的泡沫；差的泡沫没有弹性；

7、看聚氨酯发泡剂的粘接性，好的泡沫粘接力强，差的则粘接力差

篇2：聚氨酯介绍

聚氨酯保温直埋管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年，我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术，正推动着国内管网建设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温直埋管建设方式与传统的地沟及架空建设相比，具有诸多优点。直埋式保温管是由输送介质的钢管，高密度聚乙烯外套管，以及钢管和外套管之间的硬质聚氨酯泡沫保温层紧密结合而成。这也正是聚氨酪保温直埋管在中国供热工程上得以迅猛发展的内在动力。

聚氨酯直埋保温管有十分突出的优点：

1、聚氨酯直埋保温管保温性能好，热损失仅为传统管材的25%，长期运行可节约大量能源，显著降低能源成本。

2、具有很强的防水和耐腐蚀能力，不需附设管沟，可直接埋入地下或水中，施工简便迅速，综合造价低。

3、在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，可直接埋入地下冻土。

4、使用寿命可达30-50年，正确的安装和使用可使管网维修费用极低。

5、使用寿命可达30-50年。管径：DN15--DN600 厚度:15--50mm 用途:集中供热管道、制冷管道、工业管道等。

6、含氧指数：≥27 密度：40--70kg/立方m 憎水率：0.03kg/立方cm 导热系数:0.022kcal/m.h.℃

聚氨酯

容量

单位

指标

40-60

kg/m2

≤120

≥-50

≥200

玻璃钢

抗压强度

表层硬度

击穿电压

表层含胶量

导热系数 W/mk

耐热性 ℃

耐寒性 ℃

粘结强度 KPa

单位

MPa

指标

120-220

210-355

<320

>25

>45%

抗压强度

吸水率

KPa

≥200

氨凝

使用年限

kg/m2 ≤0.2KPa

400-900

30-50年

聚氨酯直埋保温管是一种理想的供热，供冷的管道的敷设方式，具有节省投资，节约用地，美化环境，市约能源，安全运行，节省运行维护成本等优点，深受用户好评，任众多的用户使用实践中和有关检测中心检测寿命可达50年以上。

一、产品适用范围输送介质：热水、空凋水介质压力：≤1．6MPa 介质温度：≤120℃ 工作环境：地下土壤

二、产品结构

保温管由钢管、氰腐剂、聚氨脂硬质泡沫保温层和高密度聚乙烯外套管结合的预制管。

三、产品材料技术要求

1、钢管

采用输送流体用无缝钢管(GB8163—99)或承压流体输送片用螺旋缝埋弧焊接钢管(SY5036—83)，亦可应客户要求采用铜管或不锈钢管等其它材质的管材。

2、防腐材料

采用氰腐剂作为底层防腐

预制聚氨酯直埋保温管结构由里到外可分为三层：聚氨酯直埋保温管接头注意事项

1、一定要真正理解供热管道的两种直埋敷设方式：弥补直埋敷设及无补偿直埋敷设，确实掌握两种方式各自的工作原理，特点及其应用场所，以便在设计上合理选用，施工上安全、可靠、经济。

2、进场后认真进行检验，施工前必需对生产聚氨酯厂家进行调研，对不合格的保温管拒绝使用。

3、在预制直埋管道施工中，聚氨酯保温管焊接是一项保证工程质量的关键工作。

4、满足打压条件下，必需重视聚氨酯保温管道的打压。首先进行灌水排净空气，然后分两步做：稳压10分内无渗漏。强度试验：把管道内的压力升至工作压力的1.5倍后；用1kg小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查，严密性试验：把管内的压力降至工作压力时，30分钟无渗漏且压力降不超过0.2个大气压即为合格；应按规范要求做好试压记录。

5、因聚氨酯保温管埋于地下，工程验收要仔细，如果竣工验收不认真，竣工资料不详细，将会影响以后的使用。

6、接头，回填土应在管道试压。竣工丈量，清扫完毕后方可进行，且必需按聚氨酯保温管施工特点回填规定厚度砂子，千万不可偷工减料。

7、聚氨酯保温管现场接头保温须在试压合格后方可进行，现场接头保温施工。这一项内容是聚氨酯保温管道施工特有的施工质量好坏直接影响使用寿命。

聚氨酯直埋保温管堆放与保管

1、保温管堆放场地应平整，无杂物，无积水，并有足够的承载能力。

2、保温管堆放应距热源2m以外，并有消防设施。

3、露天堆放时，保温管应用雨布覆盖、严禁曝晒、雨淋，并应有良好的排水设施。

4、保温管存放施工现场时，应有专人看管。

1、认真仔细阅读设计院的设计工程图纸，设计施工说明。

2、接收并检验所有待安装的保温管。

3、排管。

4、焊接工作钢管，焊接坡口，表面质量应按GB50236-98《现场设计，工作管道焊接工程施工及验收规范》执行。

5、进行水压试验，试验压力应根据设计压力的1.5倍，且不得低于0.4MPa确定。

6、接头进行现场发泡保温。

7、外套管的焊接，焊接前应去除接头管上的杂物，油迹等。

8、填砂，回土

篇3：新《聚氨酯防水涂料》国标介绍

聚氨酯防水涂料是20世纪60年代在欧美及日本率先发展起来的一种新型高分子防水涂料。它是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体, 配以催化剂、无水助剂、无水填充剂、溶剂等, 经混合等工序加工制成[1], 具有强度高、延伸率大、耐水性能好、对基层变形的适应能力强等特点。

国内最早的聚氨酯防水涂料标准是1992年颁布的JC 500—1992《聚氨酯防水涂料》, 当时的产品主要是焦油型聚氨酯防水涂料, 其耐候性、耐久性都比较差。在此基础上, 2003年又制定了GB/T 19250—2003《聚氨酯防水涂料》, 同时废止了JC 500—1992。2003版标准在1992版标准基础上增加了单组分聚氨酯涂料的相关要求, 淘汰了焦油型聚氨酯涂料, 修改了试验方法, 调整了试验项目。然而, 随着材料及工程应用技术的发展以及国家政策的变化, 2003版聚氨酯涂料标准已不能满足实际需要, 于是相关单位于2011年提出了《聚氨酯防水涂料》国标的修订。2013年3月, 新《聚氨酯防水涂料》国标通过审查。根据2013年11月27日发布的中华人民共和国国家标准2013年第23号公告, GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》将于2014年8月1日起正式实施。在此新国标即将实施之际, 笔者将验证试验中积累的一些经验, 以及新国标的具体指标作简单介绍, 供聚氨酯防水涂料生产企业和检测机构参考。

1 新旧标准的主要变化

1.1 标准范围的变化

原标准的产品主要适用于建筑工程屋面、厕卫间与一般地下工程防水, 最高强度要求为2.45 MPa[2], 不能满足桥梁、道路等用途的防水。新标准拓宽了聚氨酯防水涂料的应用范围, 增加了高铁桥梁、上人屋面外露使用等要求较高的应用领域。

1.2 环保要求的变化

随着国家对环保重视程度的提高, 产品标准应保证环境及人身健康安全, 新标准增加了环保方面的要求。

1.3 产品分类的变化

单组分和多组分聚氨酯涂料在使用功能方面并没有本质的差异, 因此需要对原标准中对单组分和多组分聚氨酯涂料技术要求分别规定的方式进行调整, 新标准中仅保留了与产品组分相关的技术要求差异, 如:干燥时间、固体含量等, 其余要求都作了统一。此外, 新标准将聚氨酯防水涂料按产品用途和性能分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型, 将原标准的Ⅰ型、Ⅱ型合并为一个型号 (Ⅰ型) , 性能指标适当调整;Ⅱ型参考高铁用聚氨酯防水涂料的要求;Ⅲ型满足道路、上人屋面等方面应用的要求[3]。

1.4 产品试验项目的变化

原标准产品试验项目不能满足防水涂料功能化的需求, 需要将物理力学性能分为基本性能与应用性能两部分, 基本性能适当增加项目, 如粘结强度、流平性、外露使用时的阻燃要求等;应用性能是可选性能, 包括硬度、耐磨性、耐冲击性、接缝动态变形能力。

1.5 试验方法的变化

新标准对试验方法进行了完善和细化, 尽可能明确取样、成型、养护、试验等方法和步骤, 减少了试验误差, 提高了试验结果的再现性和准确性。

此外, 新标准可满足水固化聚氨酯一类产品的质量检验。

2 新标准的技术要点

2.1 涂膜制备

新标准中涂膜制备的试验方法采用现行国家标准与行业标准规定的方法, 并进行了细化。多组分产品规定混合后在不混入气泡的情况下充分搅拌5min, 静置2 min, 倒入模框中, 并1次涂覆到规定厚度;单组分产品搅匀后分3次涂覆到规定厚度, 也可按生产厂商要求的次数涂覆, 但最多3次, 且每次间隔不超过24 h。多组分产品, 多遍涂覆性能影响不大, 但容易在两遍之间产生分层, 因此采用1次涂覆;单组分产品涂覆遍数越多, 其性能越好, 但实际工程受施工成本的限制, 不可能如此施工, 因此规定单组分产品最多分3次涂覆。涂料涂覆后间隔5 min, 用硬纸片或金属网轻轻刮去涂膜表面的气泡, 表面刮平后, 在标准试验条件下养护96 h, 然后脱模, 并将涂膜翻过来继续在标准试验条件下养护72 h。通过对涂膜制备方法的改变, 统一了制备方法, 提高了试验结果的再现性。

2.2 固体含量

固体含量影响环保性能, 也影响流平性能和产品成本, 同时也是用户关注的产品用量的主要参数。有些企业为了降低成本, 过量加入溶剂, 导致固体含量偏低;有些企业宣称固体含量高, 但其产品施工涂刷性能可能不佳, 如产品不能厚涂等。因此, 需要根据工程应用和产品特性确定一个合适的固体含量指标。新标准中规定单组分聚氨酯涂料固体含量为85%, 比2003版有所提高;多组分聚氨酯涂料固体含量为92%, 与2003版相同。

新标准还对固体含量的检测方法进行了细化, 明确规定单组分水固化聚氨酯涂料产品固体含量的测定方法为不加水进行测试;双组分水固化聚氨酯涂料产品固体含量的测定结果需减去采用GB 18582—2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准附录中的气相色谱法或卡尔·费休法测得的水分含量。

2.3 流平性

流平性是一项新增指标。聚氨酯涂料如果施工时涂覆不便, 需要在施工现场掺加溶剂, 既危害环境与人体健康, 又影响产品性能。因此, 需要对聚氨酯涂料的流平性进行控制。新标准规定聚氨酯涂料的流平性指标为20 min无明显齿痕, 也可以根据供需双方要求商定时间或按包装上的明示值。该指标不适用于喷涂施工和单组分的聚氨酯产品。

2.4 拉伸性能

拉伸性能是聚氨酯涂料产品的主要特性。新标准将聚氨酯涂料按用途和性能分为了Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型, Ⅰ型产品满足房屋建筑等普通防水要求, 强度取2.0 MPa, 介于2003版标准Ⅰ、Ⅱ型指标之间;断裂伸长率取500%, 与2003版标准基本相近。Ⅱ型产品满足高铁桥梁电缆沟等防水要求, 强度取6.0 MPa、断裂伸长率取450%;Ⅲ型产品满足桥梁、上人屋面等外露通行防水要求, 参考国外相关产品的指标要求, 强度取12.0 MPa、断裂伸长率取250%。

2.5 粘结强度

2003版标准中仅规定了潮湿基面粘结强度的测定方法, 采用的方法为“8”字砂浆块法, 此方法数据离散性很大, 两个粘结面无法做到满粘, 且潮湿基面无法准确反映产品在工程中的实际应用情况。因此, 新标准中参考了GB 16777—2008《建筑防水涂料试验方法》中的A法 (拉拔法) , 且只做干燥基面粘结强度, 该方法结合了工程应用的实际情况, 且数据离散性较小。

2.6 燃烧性能

燃烧性能也是一项新增指标, 主要针对外露使用的聚氨酯防水涂料。目前, 国家对防水材料燃烧性能并没有一个明确的要求, 《屋面材料 (制品) 外部燃烧试验方法》国家标准还在制定中。根据新GB 50016《建筑设计防火规范》中的规定, 屋面外露防水材料可采用可燃材料。根据GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中的规定, 可燃材料的最低要求是B2-E, 采用GB/T 8626《建筑材料可燃性试验方法》中的垂直燃烧法进行测试。新版聚氨酯涂料标准亦采用其指标和方法, 点火15 s、燃烧20 s, 火焰蔓延不超过150 mm, 无滴落物引燃滤纸为合格。

2.7 附加性能

考虑到不同的应用环境对产品某些性能的特殊要求, 新标准中增加了硬度、耐磨性、耐冲击性、接缝动态变形能力等4项性能作为聚氨酯防水涂料的附加性能。

2.7.1 硬度

硬度反映了产品在停车场、上人屋面、道路通行等场合应用时的需求 (防止产品太软产生变形和破坏) , 按GB/T 531.1—2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法 (邵尔硬度) 》中的规定进行试验, 用邵AM橡胶硬度计测定, 弹簧试验力保持时间为15 s。

2.7.2 耐磨性

耐磨性是考虑产品作为外露使用时的磨损情况, 参照GB/T 1768—2006《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》中规定的方法进行试验, 但由于橡胶砂轮的磨耗很小, 无法明显区分产品, 因此将砂轮改为100#石英砂砂轮进行测定, 试验时应将涂膜试件满粘至玻璃基板上, 方可保证试验数据的有效性。

2.7.3 抗冲击性

抗冲击性主要考虑外露产品可能因物品掉落引起的损坏, 按GB/T 20624.2—2006《色漆和清漆快速变形 (耐冲击性) 试验第2部分:落锤试验 (小面积冲头) 》中规定的方法进行试验。将制备好的符合要求的涂膜试件放置在 (0.50±0.05) mm厚的马口铁板上, 采用球形冲头冲击, 球形冲头直径为12.7 mm, 质量为1 kg。

2.7.4 接缝动态变形能力

接缝动态变形能力主要反映产品在桥梁或振动环境下基层微裂缝引起的防水涂膜的开裂破坏性能, 采用EN 14224《柔性防水卷材混凝土桥面和路面防水裂缝变形能力的测定》中规定的方法进行试验, 测试指标采用EN 14695《柔性防水卷材用于混凝土桥面和车辆通行的混凝土表面的增强沥青卷材定义和要求》中的指标。该方法与JC/T 975—2005《道桥用防水涂料》中的方法是一致的。

2.8 有害物质限量

有害物质限量主要考虑到目前国家和社会对建筑产品环保的要求, 参照JC 1066—2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中规定的方法进行试验。但是, 根据笔者日常检测的经验, 苯酚、蒽、萘等由于气体升华温度较高, 采用顶空进样方式不能反映产品真实情况, 因此需采用单组分或双组分的非预聚体组分直接进样方法。

2.9 其他性能

表干时间、实干时间、撕裂强度、低温弯折性、不透水性、加热伸缩量、定伸时老化、热处理、酸碱处理以及人工处理等指标的测试方法与2003版标准基本一致, 只是在相关指标和试验时间方面稍有不同, 故在此不再赘述。

3 结语

聚氨酯防水涂料在整个防水涂料市场中, 市场占有量居第2位[4]。目前, 国内生产聚氨酯防水涂料的企业约有百家, 规模大的企业年产量达数万吨, 用途极为广泛。随着新标准的发布执行, 将规范聚氨酯防水涂料的应用, 提高工程质量。本文的目的是在新国标发布之前, 对国标中的一些指标进行简要的说明, 给广大聚氨酯防水涂料生产企业和检测机构针对新国标开展生产和检测提供参考。

参考文献

[1]李荣, 孙曼灵, 任普亮.聚氨酯防水材料与施工技术[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[2]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.GB/T19250—2003聚氨酯防水涂料[S].北京:中国标准出版社, 2003.

[3]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.GB/T19250—2013聚氨酯防水涂料[S].北京:中国标准出版社, 2013.

篇4：浅析聚氨酯塑料油墨

油墨用聚氨酯树脂简介

聚氨酯树脂是主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物，英文缩写PU，由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和黏合性。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点，通过调节软硬段比例，控制分子量及分子量分布，可制备不同性能的树脂，其后的技术进步和产业化促进了聚氨酯科学和技术的快速发展。

复合油墨用聚氨酯的聚合原料主要有聚酯多元醇或聚醚多元醇、多异氰酸酯、引发剂、扩链剂、交联剂及溶剂。聚合过程为多元醇与多异氰酸酯先在引发剂的作用下通过一段聚合、二段聚合成为聚氨酯预聚体，之后加入乙酸乙酯及异丙醇等溶剂进行稀释，并使用扩链剂对预聚体进行扩链得到一定分子量的油墨用聚氨酯树脂。

目前多数厂家大多采用聚醚与聚酯共混，再通过与多异氰酸酯聚合的的方式来提高聚氨酯树脂的各项性能。值得注意的是，多异氰酸酯有脂肪族和芳香族，采用芳香族多异氰酸酯聚合出来的聚氨酯在室外环境下容易产生黄变。

聚氨酯复合油墨的配方组成

聚氨酯复合油墨的配方由聚氨酯树脂、颜料、助剂、溶剂组成。其中聚氨酯树脂（35%固含量）占20%～40%，颜料占5%～40%，助剂占0.5%～5%，溶剂占40%～60%。聚氨酯树脂作为油墨连结料，影响着油墨的黏度、颜料湿润分散性、在薄膜上的附着力及印刷适应性等，而颜料则作为“有效成分”决定了油墨的色浓度、饱和度及着色力。最后是分散剂，选择与树脂匹配的分散剂不仅能缩短研磨时间，使得颜料获得最佳粒径，从而使油墨的色彩鲜艳、光泽好、色相饱满，更能使油墨获得良好的身骨、黏度并可提高油墨在基材上的附着力。因此，下面就该三大组分的组成及特点进行论述：

1.聚氨酯树脂

市售聚氨酯树脂为30%～40%的液体树脂。聚氨酯树脂按多元醇区分可分为聚酯类聚氨酯和聚醚类聚氨酯，按多异氰酸酯区分可分为芳香族聚氨酯和脂肪族聚氨酯。按照溶解性质可分为酯溶性聚氨酯、醇溶型聚氨酯和水性聚氨酯。由于水性聚氨酯表面张力较大，成膜时容易缩孔，且干燥较为困难，所以目前水性聚氨酯应用与塑料软包装印刷的较少。酯溶性聚氨酯则经过多年来的发展，配方及聚合工艺均较为完善，制作出来的复合油墨性能较佳。醇溶型聚氨酯则方兴未艾，可单纯使用较为便宜的乙醇作为稀释溶剂，且醇类的导电率较高，用于印刷时可减少麻点、转移不良等静电故障。在未来一段时间，可作为水性聚氨酯大面积推广前的过渡环保产品。

2.颜料

颜料可分为有机颜料和无机颜料。其中钛白粉及炭黑作为白色、黑色的无机颜料广泛应用于油墨行业，而黄色、红色、蓝色、紫色、桃红色等则普遍使用有机颜料。从绿色化学的角度出发，因软包装属于一次性消费品，因此复合油墨中使用的颜料都在保证性能的情况下尽量选用低成本、性价比高的颜料。

①白色颜料

油墨行业中使用的白色颜料绝大多数为钛白粉。

钛白粉的化学式为TiO2，它主要分金红石型（Rutile R型）和锐钛型（Anatase A型）二种晶型结构。由于金红石晶体结构致密，比较稳定，光学活性小，因而耐候性好，同时有较高的遮盖力，消色力。因此油墨行业普遍使用金红石型钛白粉。聚氨酯与钛白粉的相容性较好，同时合理的配方可使得油墨的遮盖力有较大的提升。

②黄色颜料

聚氨酯复合油墨用黄色颜料品种众多，无机颜料中有铬黄、铁黄等，但此类颜料对环境污染严重，已经基本淘汰。有机颜料中最具工业价值的当属不溶性偶氮系列颜料。偶氮颜料按照化学结构区分可又可分为汉沙黄、联苯胺黄、偶氮缩合黄和苯并咪唑酮黄等，其中联苯胺黄G（P.Y.12）的应用性能远远超过其他单偶氮黄色颜料。联苯胺黄G具有很高的着色力，色彩鲜艳，耐热、耐溶剂性能优异，其在油墨、涂料、塑料、橡胶等方面的用量占到所有黄色颜料的一半以上。联苯胺黄常用的还有P.Y.13 、P.Y.14。但由于其耐光性较差（3～4级），因此当耐光性要求较高时，常常采用分子量较大的改进型偶氮黄和其他杂环颜料黄进行替代。目前聚氨酯油墨与偶氮类黄色颜料的相容性较佳，印刷适应性、溶剂释放性较氯化聚丙烯油墨、丙烯酸油墨好。

③红色颜料

聚氨酯复合油墨用红色颜料最重要的品种当属色淀类颜料。色淀颜料是由一些水溶性染料与重金属无机盐（钡或钙盐）作用而生成的不溶性沉淀物。形成色淀的方法随染料性质而异。一般用含磺酸基或羟酸基的酸性染料与氯化钡（BaCl2）或氯化钙（CaCl2）反应使其沉淀。在此，大多数采用BaCl2，因为CaCl2形成的色淀颜色往往比BaCl2形成的色淀色光偏蓝些。而2-羟基-3萘甲酸（BON酸）衍生的色淀颜料，又称BON酸洋红。此类颜料由于耐溶剂性能优异，耐光性、耐热性及耐迁移性能较好，因此广泛应用于油墨、涂料及塑料的着色。其主要品种有：立索尔宝红（57∶1）、立索尔紫红2R（63∶1）、永固红F5R（48∶2）和金光红C（53∶1）等。此类BON酸洋红耐碱性较差，因此当颜料pH较小时容易反应，与聚氨酯制备成油墨时要防止产生胶化。当使用条件较苛刻时可改用杂环类颜料红。

④蓝色颜料

蓝色颜料中使用最广泛的当属铜酞菁类颜料，它不仅具有优异的耐热、耐光、耐气候牢度，而且颜色鲜艳、着色力强。主要品种有：P.B.15∶1（α晶型酞菁蓝）、P.B.15∶2（NCNF型α晶型酞菁蓝）、P.B.15∶3（β晶型酞菁蓝）、P.B.15∶4（NCNF型β晶型酞菁蓝）、P.B.15∶5（γ晶型酞菁蓝）、P.B.15∶6（ε晶型酞菁蓝）。酞菁蓝目前是聚氨酯油墨中性能匹配最好的颜料，适用于低黏度高浓度油墨的生产制作。

⑤黑色颜料

油墨行业主要使用炭黑。炭黑按照着色强度又可分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。按照pH值分可分为酸性炭黑、中性炭黑、碱性炭黑。部分经过表面处理改性的炭黑能获得极佳的黑度。需要注意的是，聚氨酯油墨制作时若使用酸性炭黑，容易产生增稠严重、油墨流动性差的问题，进一步导致印刷刀线、雾版及转移不良等印刷故障。

3.分散剂

分散剂亦为表面活性剂，油墨用分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的药剂。分散剂的原理：大部分分散剂都是通过润湿、研磨与分散、偶联和包裹稳定的过程来达到分散颜填料的目的。它能缩短油墨分散研磨时间，提高光泽，赋予油墨良好的身骨，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降。

目前油墨用分散剂按照结构类型及作用原理的不同可分为非离子型分散剂、阳离子型分散剂及阴离子型分散剂及高分子型超分散剂。

①非离子型分散剂

非离子型分散剂是在已经附带负电荷分散剂的颜料粒子接近而有可能凝聚时，非离子型分散剂使粒子互相错开，这种功能称为空间位阻效应。此类分散剂的分子量为400～2000。主要是线型烷基酰胺类或枝型多聚羧酸、或是多聚羧酸与多元胺组成的低聚物。通过空间位阻作用，使颜料粒子相互排斥，油墨在使用过程或储存过程中，其稳定性也会相对提高，沉淀、分层现象减少。

②离子型分散剂

阳离子和阴离子分散剂则通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用在颜料颗粒界面吸附时，亲水基使颗粒带上负电荷，在分散粒子周围形成扩散双电层，产生电动电势即Zeta电势。当两个带有相同电荷的分散相离子相互靠近时，扩散双电层重叠而产生的静电排斥迫使带电的分散相离子相互分开，阻止了其合并，使悬浮体系保持其分散稳定性。

阳离子型分散剂目前使用最多的是季铵盐类分散剂，阴离子型分散剂则为磺酸化物及碱金属皂类。

③高分子型超分散剂

目前高分子超分散剂是研究的热点，顾名思义，该类型分散剂分子为聚合物，分子量为1000～10000。可紧密牢固地结合在颜料粒子表面，达到高效率的覆盖，厚度约10μm，其可溶剂化部分有效地扩展到分散介质中，形成空间位阻效应，提供立体稳定势垒。按照分子链结构可分为AB型嵌段高分子分散剂、Bola型高分子分散剂和Dendrimer型高分子分散剂3种。

4.溶剂

由于油墨生产制造时需要溶剂作为载体，对树脂进行溶解，促使研磨工艺顺利进行，并通过溶剂的比例调节油墨的挥发速度，从而在减少印刷故障的同时降低溶剂残留。而印刷使用过程则需要溶剂的进行稀释到一定黏度进行印刷，因此按照真溶剂、助溶剂、假溶剂和挥发速度的性质来对溶剂的选用及比例搭配也至关重要。此外，由于溶剂的选用对油墨树脂的溶解性有决定性的影响，溶解性好的溶剂能使得树脂中的分子链得到有效的舒展，从而提高颜料的研磨效果。下面简单介绍油墨行业使用的溶剂。

①苯类溶剂

该类溶剂是以甲苯、二甲苯为主的慢干溶剂，主要为天那水。因对环境及人体健康危害较大，苯类溶剂对聚氨酯树脂的溶解性较差，加之环保法规日益严格，目前已经基本淘汰。

②酮类溶剂

酮类溶剂的特点就是溶解性能极佳，溶解范围广泛，对聚氨酯的溶解性也较佳。但由于其气味较大，且存在环保性问题，现除了少量用于氯化聚丙烯类油墨，在聚氨酯油墨中基本已经不使用。常用的有丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等。

③酯类溶剂

现阶段的聚氨酯油墨主要是酯溶性的聚氨酯，因此酯类溶剂作为真溶剂广泛用于油墨的制造及使用时的稀释溶剂，主要有醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙酯、仲丁酯等。目前醋酸正丙酯作为酯溶聚氨酯复合油墨的主要生产、使用溶剂，不仅对酯溶聚氨酯有优异的溶剂性能，还有适当的挥发速度。但是醋酸正丙酯的价格不低，且价格波动大，2013年其价格上扬到18元/公斤，使得印刷企业溶剂成本高涨。

④醇类

目前市场上通用的食品包装油墨多数为酯溶性聚氨酯油墨，而醇溶聚氨酯是未来一段时间的主要产品，用于醇溶聚氨酯油墨的溶剂有乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇等。由于醇类较酯类溶剂环保，且乙醇的价格低廉，具有的香味让人愉悦，而印刷企业目前普遍存在招工难的问题，原因就是车间气味大，对人体有较大的危害。加上国家对环保越来越重视，因此印刷企业在水性油墨尚不适应印刷塑料基材的情况下，将优先选择使用醇溶聚氨酯油墨。

在聚氨酯复合油墨生产制造过程中溶剂的类型比例不仅对生产研磨时的效率有较大的影响，且对油墨使用过程中的性能也存在较大的影响，完美的溶剂配比能够使得油墨中的聚氨酯分子链得以最大程度地舒展，颜料分子得以排列整齐，使其稀释后有较高的色浓度、着色力，并有较佳的印刷适应性。而当稀释溶剂配比不合理时，会导致印刷刀线、浅网转移不良等印刷故障，严重时还会导致油墨凝絮、印刷不上色、发白、反粘、溶剂残留过高等一系列问题。因此印刷企业在使用油墨时应该先了解哪些溶剂为真溶剂、哪些溶剂为助溶剂，并需要了解每一种溶剂的挥发速度，按照油墨公司提供的稀释溶剂配比，结合自身设备条件，设定适合自身印刷的最佳溶剂配比及稀释比例。

篇5：水性聚氨酯简介

1·水性聚氨酯涂料在建筑领域的应用

建筑涂料广泛应用于建筑物的装饰和保护，要求是能抵御外界环境对建筑物的破坏，能对建筑物的防霉、防火、防水、防污、保温、防腐蚀等起保护功能;更重要的是低毒或者无毒、不易燃，对人类来说有足够的安全性。WPU涂料所具备光泽性、柔韧性、耐候性、耐溶剂等优异性能以及无毒、环保的优点，使其在建筑领域大放异彩。

1.1地坪涂料

地坪涂料是一类应用于水泥基层的涂料，要求具备耐磨、防滑、耐腐蚀、耐沾污等性能。WPU涂料所具备的柔韧可调整和环保等优势，在地坪领域所占的份额越来越大。对于单组分WPU，需要通过交联改性来获得优异的力学性能、耐水性、耐溶剂性以及耐老化性，从而满足地坪涂料的要求。而双组分WPU自身所具有的易清洗、耐磨性、耐刮擦性、耐化学品等优异的性能，在地坪领域应用十分广泛。陈凯研究一种双组分WPU地坪涂料，是由硅丙水分散体的OH基团和多异氰酸酯NCO基团两组分配制而成。结果发现，有机硅氧烷单体加入量、羟基含量、酸值、固化剂的选择等对涂膜性能均有显著的影响。当硅氧烷单体质量分数为5%～10%、羟基量为2.8%～3.0%、酸值在25～36mgKOH/g、玻璃化转变温度为40～58℃条件下合成高性能含羟基硅丙树脂，将其与固化剂配制的地坪涂料涂膜性能最佳;其涂膜坚硬、耐久，具有很好的耐水性、耐蚀性、耐划伤性和耐擦洗性。沈剑平等研究发现，只要选材得当，双组分WPU涂料可以实现非常优异的综合性能。用基于多元醇分散体BayhydrolAXP2695和多异氰酸酯BayhydurXP2487/1研发的白漆，以60kg的压力将40mm×40mm的冬季防滑胎压放在涂料样板上，常温压放1d后，在50℃下压放3d，发现其漆膜表面仅留下轻微的印痕，并且可以用乙醇轻易地擦拭干净。最新的研究表明，某些高交联密度的双组分WPU地坪涂料具有优异的抗热胎痕的性能。

1.2建筑防水涂料

目前在建筑防水领域，溶剂型聚氨酯涂料应用比较广泛；但随着环保的力度的加大，涂料势必要向无溶剂、水性化方向发展。WPU由于引入亲水集团，涂料的耐水性不佳，无法满足建筑防水涂料的需求，所以可以通过改性来提高和改善相应性能。罗春晖等采用氮丙啶对阴离子WPU分散体(PUD)进行交联改性，结果表明，室温下氮丙啶可与PUD链上的羧基反应，其加入可以显著改善涂膜的耐水性、耐溶剂性及耐沾污性。沈一丁等以异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二元醇(PTMG)以及二羟甲基丙酸为主要原料合成聚氨酯预聚体，并引入含酮羰基的双羟基化合物(DDP)与预聚体进行交联，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性，合成了稳定高交联度脂肪族WPU，研究结果表明，KH550能显著改善水性聚氨酯的力学性能及耐介质性。当KH550质量分数由0增加至10%时，乳胶膜的拉伸强度由20MPa增加至27MPa，吸水率由43.2%降低至21.3%，吸丙酮率亦由47.5%降低至26.2%。TG分析表明，随着KH550含量的增大，聚氨酯涂膜的热稳定性明显提高。郭松等采用蓖麻油为内交联剂合成防水性能较好的WPU成膜剂，以表面能、吸水率、接触角等指标分别考察蓖麻油的不同用量对WPU防水性的影响。结果表明，当蓖麻油最佳质量分数为4%时，其表面能仅为26.3mN/m，水接触角可达106.8°，吸水率为8.7%，其拉伸强度达22.77MPa，断裂伸长率达到了489.83%，开始分解温度提高到173℃，制得的WPU膜有良好的防水性能和一定的力学性能。以上品种均可以用于建筑防水。

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1.3隔热涂料

经济的快速发展加速了建筑能耗，给社会造成了极大的能源负担和严重的环境污染，门窗(尤其是玻璃)是建筑能量最易损失环节;为了节约能源，透明隔热涂料应运而生。将涂料涂在玻璃的表面，能够形成一层透明且隔热涂膜，使玻璃在满足采光需求的同时又具备较好的隔热效果。因此对该涂料的要求是具有较高的可见光透过率和良好的隔热效果。有学者研究发现，在WPU树脂中加入纳米功能性的填料，可以制得透明性和隔热性均较好的建筑节能涂料。廖阳飞等以PUA树脂为基料，用纳米氧化铟锡(ITO)浆料为颜填料制备水性透明隔热的玻璃涂料，并制得隔热夹层玻璃。该玻璃耐辐照、耐热和耐冲击等性能好，且具有良好的隔热效果和可见光透射比，当颜基质量比为1∶4时，纳米ITO透明隔热涂料在可见光区域(380～780nm)，透射比在75%左右，遮阳系数可达0.57，隔热15℃以上。

张永进等将纳米氧化锡锑(ATO)作为颜填料应用于涂料，以WPU为成膜剂制备了ATO隔热透明涂料，并对涂层进行光学性能表征，结果表明，当颜料体积浓度(PVC)为0.081时所制得的纳米ATO透明隔热涂料所得涂层(30μm)，其可见光透射比可达86.2%，近红外区(800～2500nm)的屏蔽率可达61.3%，具有良好的隔热效果和可见光区足够的透明度。孟庆林等将纳米ATO与WPU通过一定的工艺制备出纳米隔热涂料，在常温下将之涂覆在玻璃表面制成低辐射玻璃。光学性能分析表明，其具有较好的隔热效果，6mm厚白玻璃涂覆后遮阳系数SC小于0.67，且可见光透过率较高，大于63%，并且玻璃表面光滑平整可视性好，具有良好的市场前景。

2·水性聚氨酯涂料在建筑领域的研究进展

建筑涂料目前发展方向是环保和高性能，对WPU进行改性和功能化已经成为当今重要的研究内容。

WPU的改性方法主要有共混改性、交联改性、复合改性、纳米粒子改性。共混改性可以提高WPU的耐水性、力学性能等，但树脂之间的相容性不佳，综合性能不理想;交联改性是将线性聚氨酯通过化学键的形式交联成网状结构的聚氨酯，其在很大程度上提高了WPU耐溶剂性和力学性能，但是树脂种类单一，无法发挥多种树脂共混的优越性;复合改性是利用一定的方法(共聚和接枝)将不同类型的树脂(如丙烯酸酯、有机硅、环氧树脂)复合到WPU主链上，克服各自的缺陷，在性能上达到很大的互补性，使涂膜的性能得到明显的改善，从而配制出性能优异的水性涂料;纳米粒子改性可以使WPU获得优异的性能，也是当今研究的热点，但如何使纳米粒子在聚合物基体中分散均匀而不发生团聚，怎样通过无机纳米粒子的含量、界面的作用和分散状态来优化从而得到性能更好的纳米复合材料，也是值得相关人员深入研究的。本节着重介绍了复合改性和纳米改性。

2.1复合改性

对于单一WPU，存在耐水性差、固含量低等缺陷，其在建筑领域的应用受到很大的限制。通过复合改性，可以发挥各种改性剂的优点提高WPU的各项性能。常用的改性剂有丙烯酸和环氧树脂类单体。郑绍军等利用丙烯酸类单体来改性WPU，合成了稳定的核壳型水性PUA复合乳液，使得涂膜具有良好的耐水性。李璐等采用物理共混法制备了丙烯酸乳液改性WPU涂料，研究了WPU和聚丙烯酸酯乳液种类及配比对涂膜性能的影响。性能测试表明，共混改性的涂膜性能比WPU乳液涂膜性能有明显的提高。姜守霞等研究了环氧树脂在WPU乳液中含量对性能的影响，研究发现加入环氧树脂后，产品的耐水性有明显的提高，且随着环氧树脂含量的增加，硬度也增加，粘度呈上升趋势。

以上研究表明，用丙烯酸酯类和环氧树脂类单体对WPU进行改性的复合乳液涂料，其性能适合现今建筑业对其的优质要求。

有机硅改性是最近几年发展的新兴改性方法;主要是侧基或者端基带有活性集团的聚硅氧烷，对WPU改性主要以共聚为主。安徽大学采用硅烷偶联剂KH-602改性WPU，研

http:// 究显示硅烷偶联剂应在预聚体中和后加水乳化时加入，否则易发生凝胶，当KH-602质量分数为5.2%时，乳液稳定性和胶膜的综合性能较佳。康圆等以甲苯二异氰酸酯、聚醚二元醇(N-220)、l，4-丁二醇、二羟甲基丙酸和硅烷偶联剂(KH-550)等为主要原料，采用丙酮法合成了有机硅改性WPU乳液。结果表明，KH-550和DMPA的加料方式和用量对WPU乳液稳定性影响较大；当KH-550质量分数为5%、DMPA质量分数为3%～5%时，WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。

魏丹等合成了一种新型的具有高交联密度和优异涂膜性能的环氧树脂和丙烯酸酯同时改性的紫外光(UV)固化WPU，通过引入质量分数为4%的环氧基团与以异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体之间的反应，同时通过聚氨酯链的异氰酸酯基与二元丙烯酸酯以及季戊四醇三丙烯酸酯的羟基反应引入碳碳双键，通过引发聚合，可以获得交联度非常高的涂膜，测试表明，涂膜具有优异的耐水性、耐溶剂性、力学性能和化学性能。周亭亭等将磺酸型聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和三羟甲基丙烷(TMP)在无有机溶剂参与的情况下进行预缩聚，以硅烷偶联剂KH-550作为改性剂，加入双官能团单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)，得到含乙烯基和有机硅封端的聚氨酯作为种子乳液，然后与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)混合单体共聚，合成了有机硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。热重分析表明，经有机硅和丙烯酸酯改性后，胶膜的最大热失重温度提高了20℃，X-射线衍射分析表明，胶膜的结晶度降低，有利于提高膜的韧性。力学性能测试及吸水率测试结果表明，当有机硅质量分数为19%时，胶膜的拉伸强度最高达25.03MPa，断裂伸长率为328%，此时膜的吸水率最低。

以上结果表明，对WPU进行复合改性可以改善性能缺陷，达到性能互补;目前用丙烯酸酯和环氧树脂改性的研究和应用已经相当成熟;有机硅和多元复合改性也已经成为人们的研究热点，对WPU的优化可以达到新型建筑涂料的要求。

2.2纳米改性

纳米技术是当今许多学科的研究热点，其特殊的体积、界面以及表面缺陷等效应，可以赋予其独特的光学、电学、磁学、催化以及化学等特性。采用纳米粒子对WPU进行改性，可以大幅度提高物理机械性能，隔热保温、抗菌防霉以及防火性能等，目前常用于改性的纳米粒子有纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO、纳米ATO、纳米CaCO3等，主要的处理方法有原位聚合法、插层法、直接混合法和溶胶凝胶法等;但是纳米粒子改性最大的缺点是易团聚，需要对其进行表面改性，避免用直接共混法。GaoXY等用油酸对纳米CaCO3进行改性，采用原位聚合法制备一系列WPU/纳米CaCO3复合材料，扫描电镜(SEM)观察材料断面发现改性后的纳米CaCO3在WPU中的分散良好;FT-IR检测发现纳米CaCO3质量分数为2%时，WPU化学结构变化最小;由TGA测量发现WPU的热稳定性大大提高，同时其机械性能、拉伸强度比纯WPU高得多。SooKL等采用紫外光固化制备WPU/SiO2复合材料，其中无机纳米粒子SiO2的加入，改善了WPU的机械性能和热性能，降低了材料的制作成本;研究发现这种材料具有较好的形状记忆能力。金祝年等采用内乳化法在聚氨酯主链上引入亲水基形成自乳化WPU分散体，选用多元胺作为扩链剂，选择添加l%以下的阴离子羟基硅油微乳液，以SiO2为载体基的纳米银化合物作为水性木器漆的抗菌粉，制成纳米水性环保健康涂料，使之具有较强的吸附甲醛和抗菌的作用。张冠琦等以WPU树脂为成膜物，以自制的纳米ATO分散体为功能性填料，经一定的工艺制得透明隔热涂料，将其涂覆在玻璃表面后，能形成一层透明隔热涂膜，在满足采光的需求的同时，又表现出较好的隔热效果，在建筑玻璃和汽车玻璃隔热节能领域具有较好的应用前景。罗振扬等分别将纳米氧化铝和纳米氧化铟锡加入到WPU树脂中，研究发现纳米氧化铝粒子在水性树脂具有较好的分散性，树脂固化时纳米氧化铝以层状堆叠的方式相容在聚氨酯树脂中，且能大幅度提高WPU

http:// 乳液涂膜的耐磨性;纳米氧化铟锡改性WPU涂膜具有较高的可见透过率和较好的红外阻隔性。

纳米粒子改性WPU的技术也日益成熟，聚合物基纳米复合材料必将取代单一的聚合物，为了发挥纳米粒子最大的性能，确保纳米粒子的分散均匀性，达到与聚合物分子相容性十分重要;细乳液聚合法作为一种比较新型的方法，将会取代传统的乳液聚合。

3·总结

篇6：聚氨酯防水施工方案

一：工程概况

该工程为中宏新农中心屋面防水施工，施工工艺为聚氨酯防水涂料，涂刷一布二涂遍。

二、主要特点：

1、可在潮湿或干燥的多种材质的基面上直接施工；

2、涂层弹性高，强度大，耐水，耐久性优异；

3、无毒，无污染，施工简便，工期短。

4、聚氨酯防水涂料应储存于阴凉、干燥处。

三、施工条件：

不能在0℃以下或雨中施工，不宜在特别潮湿又不通风的环境中施工，否则影响成膜效果。

四、施工准备：

1、防水涂料进入现场，必须有国家标准进行检测的检验报告和合格证及质量保证书。

2、使用工具：短把棕刷、油漆毛刷、刮板、小桶、小批刀、钢尺、壁纸刀等。

3、戴手套，穿软底鞋.五、施工工具：

1、基面清理工具：锤子、凿子、铲子、扫帚、钢丝刷，麻布；

2、取料配料工具：台秤，称料桶，水桶，搅拌器，剪刀；

3、涂料涂覆工具：滚子用于涂覆较稀的料；刮刀用于较稠的料及嵌缝处理。刷子用于面层修平及异形部位涂刷；大面积涂覆可用滚子或

刮板进行施工。

六：施工

1.配料

配料应在涂刮前的所有准备工作进行完毕后进行，甲乙料的配比按生产厂家的规定配比，称量要准确，其配料量应根据工程用量速度来决定，一般配好料应在半小时内用完。

配料时，首先加甲组分，随之加入乙组分，并不断的搅拌均匀，搅拌是否均匀，可以从反映变化中加以确定，料由稠变稀，色泽由深蓝深绿变成黑色，此时说明料已经充分搅拌均匀，应在清洁，干燥的圆形容器中进行搅拌，因为方形容器容易造成边角处得不到充分拌和，从而使局部不能固化，应及时清除容器和搅拌器上的涂料，最好上下午要调换桶，否则会产生类似疙瘩的不均匀涂膜存在，容器低部要垫好油毡或其他与基层隔离的物品，防止料落在基面上，造成将来防水层的气鼓和剥离现象。

2.施工

将面刷冷底子油处理后，就可以进入大面积防水涂布，在施工前必须检查屋面是否干燥，含水量应控制8%左右。

在地面大面积涂布，应由内向外进行，在操作时将搅拌均匀的聚氨酯涂料分倒在施工部位上，用刮板或滚筒将料均匀的摊平，第一度应保持0.8mm左右，等第一度料未固化前铺布，布搭接宽度3-5cm，（玻纤布的标准为04mm，玻纤布主要起到加强层和保护层的作用）在固化成熟后，检查是否有空鼓，固化不良之处，如有上述情况，应

进行技术处理。待修补后方可涂第二度，第二度的方法应与第一度涂层垂直，厚度在1.0 mm左右。涂刷时间应以能上人为标准，涂层总厚度为1.8mm（涂层表干时间为，夏季约8h，秋季12h，冬季24h。）

3.当配料粘度太大不易流淌，施工困难时，可掺入一定数量有机溶剂（如甲苯，二甲苯，）或磷酸稀释，其比例控制在10 % 以

内，涂料固化过快时，加磷酸或苯蟥酰氯，如固化过慢时，加二酸二丁基锡。

七、女儿墙SBS防水层质量要求：

1、SBS防水层要求铺设到位，上至女儿墙压顶石板下，下伸入天沟内侧反起200，采用热胶铺贴，卷材搭接热熔法连接。

2、SBS防水层与基层之间必须粘接牢固。不得有空鼓、折皱、砂眼、脱层等现象的存在。

八、清洗：

在施工间歇或结束时，应及时用清水清洗所有粘有涂料的工具及工作装，以便下次使用。

九、工程检验：

防水施工完毕后，应认真检查工程各部分，涂膜防水层不应有裂纹，脱皮，鼓泡，皱皮，流淌现象。

十、安全消防

1、对施工操作人员进行安全教育，使施工人员对所使用的材料性能及安全措施全面的了解，并在操作中严格劳动保护制度。