在溶剂型聚氨酯涂料中,水与异氰酸酯反应,生成胺和二氧化碳,胺继续与异氰酸酯反应,使异氰酸酯大量消耗,同时二氧化碳不断逸山,在涂膜丧面形成气泡,导致涂膜性能变差。 但是水性聚氨酯双组分涂料在水大量存在时也能够成膜,因为在水性双组分涂料中,水与异氰酸酯反应较慢,而当形成薄膜时,水分却挥发很快。例如其清漆的涂膜在20~60min内从乳白色变得透明。 分散的异氰酸酯粒子与多元醇粒子共凝结t异氰酸酯官能团与羟基接触时发生交联反应。 水陛双组分聚氨酯成膜机理与热蠼性聚合物分散体的粒子共聚机理和热同性聚合物溶液的交联反应成膜机理有关。 在其成膜过程中有如下反应过程:①可挥发物(溶剂、水)的挥发;②多元醇和多异氰酸酯粒子的共凝结;③多异氰酸酯和水的反应;④多元醇和多异氰酸酯的反应。 水性漆料的反应过程本身就比较复杂,当两组分接触时,两者不在一相内。搅拌后,多元醇作为乳化剂将多异氰酸酯分散在水中才能成为一相,进行反应,同时迁有水和羟基与异氰酸酯的竞争反应发生。水和异氰酸酯生成的CO2成膜以前逸出,从而形成完整涞膜。也可以这样理解其成膜机理,两组分混合后,粒子凝结,异氰酸酯的反应是主要过程;施工后,水和溶剂挥发是主要过程。因此混合后施工前,水、羟基与异氰酸酯的竞争反应,羟基与异味氰酸酯的反应几乎是立即发生的,而水与异味氰酸酯却在2h后才开始反应。双组分混合后,体黏度在起初的1-2h内轻微增加,随后黏度逐步降低,开始轻微起泡,最后大量起泡,因为水与异氰酸酯生成了CO2.随着催化剂(二丁基锡)量的增加,开始起泡时间会缩短催化剂、消泡剂和搅拌速度等都可能影响这种结果,但也影响产品的使用期限。施工以后,可挥发物开始挥发,使粒子更紧密接触。粒子的凝结使异味氰酸酯与羟基的反应大大增强。
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