聚氨酯 涂料 现状 发展

DOI:10.16581/ki.issn1671-3206.2010.07.025第39卷第7期2010年7月

应　用　化　工AppliedChemicalIndustry

Vol.39No.7Jul.2010

聚氨酯涂料研究现状及发展

李晓明

1,2

,张义新

1,2

,冯辉霞,郭静威,李汉峰

222

(1.甘肃银光聚银化工有限公司,甘肃白银　730900;2.兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州　730050)

摘　要:聚氨酯是世界六大具有发展前途的合成材料之一,聚氨酯涂料具有良好的粘结性、耐磨擦性,光泽度高,是涂料行业中占有非常重要的位置的主要品种之一。综述了聚氨酯涂料用单体、预聚物和环保型聚氨酯涂料的研究进展,介绍了环保型聚氨酯涂料性能与应用,指出了聚氨酯涂料的发展趋势。关键词:聚氨酯;涂料;性能;应用

中图分类号:O633.4　　　文献标识码:A　　　文章编号:1671-3206(2010)07-1091-05

Researchcurrentsituationanddevelopmentofpolyurethanecoatings

LIXiao-ming,ZHANGYi-xin,FENGHui-xia,GUOJing-wei,LIHan-feng

(1.GansuYinguang-JuyinChemicalLimitedCompany,Baiyin730900,China;

2.CollegeofPetrochemicalEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)

1,2

1,2

2

2

2

Abstract:Polyurethaneisoneofthemostdevelopmentsyntheticmaterials.Polyurethanecoatingforitsoutstandingbonding,wearclean,highlusterplayedveryimportantroleinthepaintindustry.Thepolyure-thanecoatingwithmonomer,prepolymer-basedandenvironmentalpolyurethanecoatingsresearchwasre-viewedinthispaper.Theenvironment-friendlyperformanceandapplicationofpolyurethanecoatingwas

introduced,andthedevelopmenttrendofpolyurethanecoatingswasthendiscussed.Keywords:polyurethane;coatings;performance;application　　聚氨酯涂料是在20世纪后半叶才发展起来的一种新型材料,它的结构中除含有氨基甲酸酯键外,还含有酯键、醚键、脲键、缩二脲键、脲基甲酸酯键、酰基脲键以及油脂的不饱和键,因此,既具有类似酰胺基的特性,如强度、耐磨性、耐油性,又具有聚酯的耐热性与耐溶剂性,以及聚醚的耐水性和柔顺性。

自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯以来,聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识,其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等均已获得广泛应用。另外,聚氨酯的主要原料异氰酸酯很活泼,不仅能与羟基树脂结合,还能与底材中的羟基结合,形成牢固的化学键和氢键,增强了与底材的粘附力,这使它集涂料的优点于一身,具有极好的通用性和优异的使用效果,聚氨酯涂料是增长速度最快的涂料品种之一,它在涂料中所占比例和增长速度象征着一个国家的涂料工业水平,受到世界各国的高度重视和广

[1-5]

泛研究。本文综述了异氰酸酯单体、预聚物和聚氨酯涂料的研究进展。

收稿日期:2010-04-21　　修改稿日期:2010-04-28

基金项目:甘肃省科技重大专项计划(0801GKDD069)

作者简介:李晓明(1966-),男,浙江宁波人,甘肃银光聚银化工有限公司总工程师,教授级高级工程师,硕士生导师,从

事异氰酸酯生产技术研发。电话:13830007440,E-mail:lxm@1966,女,,,。

1　异氰酸酯单体的制造方法

[6-11]

聚氨酯涂料的常用单体有芳香族异氰酸酯,如甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯

(MDI)及脂肪族二异氰酸酯,如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等。

TDI的生产方法有三种:胺光气化法、硝基化合物羰基化法和碳酸二甲酯法。到目前为止,全世界甲苯二异氰酸酯的生产方法仍以光气法为主。光气化法制备甲苯二异氰酸酯中,光气剧毒,污染严重;工艺流程长,技术复杂;生产设备投资大,产生的氯化氢对设备腐蚀性严重,生产要求苛刻,操作危险性大,存在很大的安全隐患,但是其工艺成熟,比较适用于工业化生产。TDI的合成反应大致由5个工序组成:一氧化碳和氢气反应生成光气;甲苯与硝酸反应生成二硝基甲苯(DNT);DNT与氢反应生成甲苯二胺(TDA);处理过的干燥的TDA与光气反应,生成TDI。