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聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料,被譽(yù)為“第五大塑料”,因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域,正發(fā)揮著極大的作用?v觀聚氨酯產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展前景,西方發(fā)達(dá)國(guó)家聚氨酯行業(yè)早已進(jìn)入成熟發(fā)展時(shí)期, 進(jìn)入創(chuàng)新研究發(fā)展階段。本文從六個(gè)方面論述了聚氨酯涂料的發(fā)展趨勢(shì)。
1. 重視發(fā)展水性建筑涂料
由于溶劑型涂料對(duì)環(huán)境和人類健康危害很大,因此世界各國(guó)都十分重視發(fā)展水性建筑涂料,并制訂有關(guān)法規(guī),嚴(yán)格限制建筑涂料中的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的含量。如今使用溶劑型建筑涂料的比例越來(lái)越小,取而代之的是水性建筑涂料。由于水性建筑涂料具有技術(shù)先進(jìn)、工藝簡(jiǎn)單、低能耗、低排放、安全無(wú)毒等特點(diǎn),建筑涂料水性化就成了未來(lái)建筑涂料發(fā)展的必然方向,有著非常廣闊的發(fā)展前景。比如建筑防水涂料將向水性、彈性、耐酸、耐堿、隔音、密封和抗龜裂方向發(fā)展。如聚氨酯防水涂料、水性PVC(聚氯乙烯)防水涂料、厚質(zhì)保溫防水涂料、氯丁橡膠防水涂料等。
2. 進(jìn)一步完善TDI固化劑的多樣化和系列化,開(kāi)發(fā)MDI系列涂料產(chǎn)品
MDI 的蒸汽壓比TDI 低,其涂料產(chǎn)品的毒性較小,硬度大,國(guó)內(nèi)MDI主要用作硬質(zhì)泡沫,MDI用作室內(nèi)涂料的性能優(yōu)勢(shì)要大于TDI,主要用于高硬度的水晶地板漆,重防腐涂料等。盡快研發(fā)脂肪族異氰酸酯固化劑,發(fā)展HDI縮二脲、HDI三聚體、IPDI加成物和三聚體等固化劑產(chǎn)品,以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,推動(dòng)我國(guó)聚氨酯涂料的發(fā)展。
3. 發(fā)展高耐候性涂料
丙烯酸類樹(shù)脂涂料和聚氨酯涂料作為高檔次的建筑涂料大量使用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的美國(guó)、歐洲及日本等國(guó)家和地區(qū)。亞太地區(qū)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,這兩類涂料也開(kāi)始占領(lǐng)主要市場(chǎng)。隨著現(xiàn)代高層建筑的興起,對(duì)建筑涂料耐候性的要求越來(lái)越高,高耐候性涂料樹(shù)脂的研究開(kāi)發(fā)是當(dāng)今世界尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家涂料研究的活躍領(lǐng)域。目前,最活躍的領(lǐng)域是氟碳樹(shù)脂和有機(jī)硅改性樹(shù)脂的研究。建筑內(nèi)墻涂料的發(fā)展方向是健康環(huán)保型乳膠漆,外墻涂料的發(fā)展方向是高抗玷污性、白乳化、高固體分乳膠漆。
4. 降低游離異氰酸酯單體含量,增加固化劑與羥基樹(shù)脂的相容性
國(guó)外聚氨酯固化劑產(chǎn)品的游離單體含量大都在0.5 %左右。為使產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量分布均勻,以降低粘度,增強(qiáng)與其他組分的混容性,有的采取不完全反應(yīng)法,即當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到60 %以上,就終止反應(yīng),然后采用薄膜蒸發(fā)器后處理除去殘留的單體。相比較而言,我國(guó)由于技術(shù)手段落后、工藝設(shè)備缺乏,目前尚無(wú)規(guī)模較大的去除游離單體的專用設(shè)備,降低殘留單體含量主要依靠改變配方和增加反應(yīng)程度來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些措施直接導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、粘度過(guò)大,和其他組分的混容性差,色澤深,殘留單體依然高居不下。必須加大薄膜蒸發(fā)器的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì),降低固化劑體系中游離單體含量,解決固化劑生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù),華南理工大學(xué)正在進(jìn)行這方面的工作。
5. 開(kāi)發(fā)功能性涂料
隨著各種建筑特別是高層建筑的大量出現(xiàn),功能性建筑涂料越來(lái)越受到全社會(huì)的重視,尤其是外墻涂料。它除了對(duì)建筑物具有保護(hù)和裝飾作用外,還應(yīng)有其他特殊功能,如涂料的防水防滲、高耐污、防碳化、防霉、殺菌、抗靜電、保溫隔熱、防火阻燃、隔聲等功能。
6. 單組分涂料獲得更大市場(chǎng)配額
單組分聚氨酯防水涂料由于不含焦油、瀝青、石油樹(shù)脂及MOCA等物質(zhì), 是21 世紀(jì)環(huán)境友好型產(chǎn)品之一;由于是單組分包裝,開(kāi)桶即可直接施工, 即使是水固化型的單組分聚氨酯防水涂料,也是加5 %~20 %的到處可得的自來(lái)水,避免了雙組分需準(zhǔn)確計(jì)量配料的繁瑣,給施工帶來(lái)了許多便利;由于單組分聚氨酯防水涂料中純聚氨酯含量正常40 %~70 %,遠(yuǎn)比雙組分聚氨酯防水涂料高,反映在力學(xué)性能上單組分比雙組分要好,防水性及耐久性也相對(duì)高一些。因此,單組分是今后聚氨酯防水涂料的發(fā)展方向。研制開(kāi)發(fā)水性聚氨酯涂料,豐富和完善水性聚氨酯涂料品種,提高性能將是一個(gè)極富挑戰(zhàn)的課題;開(kāi)發(fā)聚氨酯粉末涂料, 使封閉的IPDI固化劑國(guó)產(chǎn)化,降低粉末聚氨酯涂料的固化溫度,開(kāi)發(fā)HMDI、IMIC等新型粉末聚氨酯涂料固化劑,同時(shí)研制生產(chǎn)配套的羥基聚酯和羥基丙烯樹(shù)脂, 改善聚氨酯粉末涂料的外觀,進(jìn)一步研究其固化機(jī)理;利用新型多異氰酸酯單體,研究開(kāi)發(fā)高固體分、無(wú)溶劑及非水分散體等聚氨酯涂料新品種。發(fā)展和完善聚氨酯專用涂料品種,擴(kuò)大聚氨酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域。