一、常见问题
近年来国家环保力度的逐渐加码,车辆行业所使用的溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆受到了前所未有的冲击,随之水性丙烯酸聚氨酯面漆开始逐渐替代传统产品,在装饰性、机械性能以及防腐性能等方面,水性的产品都能够与溶剂型产品相媲美,但是由于施工和环境的限制,水性产品还是存在着一些令人头痛的问题,比如使用时的活化期短的问题,这些都限制了水性聚氨酯面漆在车辆涂装领域的应用。
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二、水性涂料的研发和应用
在车辆涂装行业,双组分聚氨酯面漆由于极佳的装饰性和优异的机械性能,已经得到了广泛的应用。目前,传统的涂装仍然在使用溶剂型的丙烯酸聚氨酯面漆,尽管具有这些优异的性能,但是过高的VOCS使得这类产品已经不再适应行业的发展,尽管现在也出现的一些高固含的产品出现,但是仍然没有从根本上解决VOCs高的问题,特别是在国家环保力度逐渐加码的大环境下,寻找可行的替代产品已经迫在眉睫。
三、水性聚氨酯面漆的优缺点
水性双组份聚氨酯面漆以水作为分散介质,不仅具安全不燃、不污染环境等优点,同时在力学性能、耐化学性能方面与溶剂型双组份聚氨酯面漆相媲美,部分性能甚至优于溶剂型双组份聚氨酯面漆。目前在车辆涂装行业已经得到了部分应用,并且也得到了很好的效果。但是水性双组分聚氨酯面漆在配方设计和漆膜干燥过程还有诸多问题存在,解决这些水性双组分聚氨酯面漆的弊病将会极大推动水性双组分聚氨酯面漆广泛应用。
四、问题的分析及解决
1)活化期
溶剂型双组份聚氨酯面漆的活化期是两组分混合后至开始胶化现象的时间,其中重要的判断依据是粘度变化。
为此做了一个实验分析:将一个水性涂料组分一平均分为两份A.B,其中A+固化剂混合放置4h(粘度无变化)和B+固化剂进行漆膜性能对比检测,A+固化剂的光泽、附着力、耐化学性均不同程度下降。所以水性双组分涂料不能完全根据粘度变化来评价活化期,它的实际活化期要比粘度变化时间短,需要更好判读依据来确定水性双组分聚氨酯面漆的活化期。
影响水性聚氨酯面漆的活化期的因素有很多,经验表明体系PH值和OH/NCO值这两项因素影响最为明显。为此安排了两组测试:1)DMEA调整体系PH值(6.0-10.0)、2)调整OH/NCO值(1.0-1.5)。
测试结论:1)通过图表可以发现,PH值越高,活化期越短,但是考虑PH偏低会导致体系稳定性变差,故推荐体系PH值为6.5-7.0。
2)OH/NCO值越大,活化期越短,但是考虑水对NCO基团的消耗,OH/NCO值偏小的时候漆膜的性能较差,故选择1.3为最佳值。
五、总结
随着水性双组分聚氨酯面漆产品的研发不断进步,施工工艺的不断完善,同时我们的配方也在不断地进步完善,产品施工窗口会不断扩大,更好的适应现场的应用,活化期的问题也能够得到更好的解决,这是一个产品链上中下游所有参与者共同的努力,相信未来水性双组分聚氨酯市场的应用会更加广泛和成功。