聚氨酯涂料常用助劑種類

涂料用的助劑不是成膜物質(zhì)，而是涂料配方中用量很少（一般在千分之幾或更少），并能顯著改善涂料性能的一種化學(xué)物質(zhì)。在現(xiàn)代涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用中起著越來越重要的作用。在聚氨酯涂料中使用的助劑很多，其作用在于：（1）改善聚氨酯涂料的生產(chǎn)工藝；（2）提高聚氨酯涂料的貯存穩(wěn)定性；（3）改進(jìn)聚氨酯涂料的施工性能；（4）改善涂膜的使用性能�？傊�，采用不同的助劑可賦予聚氨酯涂料不同的性能，用以解決聚氨酯涂料生產(chǎn)、貯存、施工和應(yīng)用中遇到各種問題，有助于將聚氨酯涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用提高到一個嶄新的水平。本文列舉了集中聚氨酯涂料常用的助劑，并對它們做了詳細(xì)的介紹。
    1. 催化劑

    在聚氨酯涂料的制造和固化成膜過程中都需要使用催化劑，因此催化劑的選擇和使用，在聚氨酯涂料中具有特別重要的意義。用于加速異氰酸酯基和含活性氫化合物反應(yīng)的催化劑主要有如下兩類：

    （1）胺類催化劑，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、己-二胺、二乙醇胺、三乙胺、4,4-二氨基-3,3-二氨二苯基甲烷（MOCA），二氮二雜環(huán)辛烷等。

    （2）金屬鹽類。最常用的是二月桂酸二丁基錫、辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅等。

    催化劑的用量視聚氨酯涂料的品種、反應(yīng)溫度、催化劑的類型之不同而異， 一般在0.03-0.1 %之間。

用于異氰酸醋的二聚或三聚成環(huán)反應(yīng)的催化劑，必須是具有親核特性的化合物，如吡啶、甲醇鈉、三乙基膦、三丁基膦；金屬有機(jī)化合物，如烷基錫、二茂鐵、堿金屬的醋酸鹽、草酸鹽等均可作為異氰酸酯自聚或共聚的催化劑，以有機(jī)膦化合物和有機(jī)錫化合物最為有效。
    2. 紫外吸收劑和抗氧劑

    紫外光吸收劑是能吸收紫外光，并將所吸收的能量轉(zhuǎn)化為無害能量（如熱能）的一種功能性化合物。例如二苯甲酮類化合物，可通過鰲合氫鍵的形成而使紫外光能轉(zhuǎn)化為熱能，以便有效的消除或削弱紫外光能對涂膜的破壞作用，對涂膜的其他性能也沒有影響。作為一種理想的紫外光吸收劑還應(yīng)具有很好的光熱穩(wěn)定性，與漆基有很好混溶性；其揮發(fā)性小，不易被水和溶劑抽出，也不會遷移；對可見光的吸收盡可能低，不著色、不變色；無毒或低毒，不會與漆料發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)而影響涂料性能；原料來源豐富，價(jià)格適中。紫外光吸收劑種類很多，一般按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為如下六大類：二苯甲酮化合物、水楊酸酷類化合物、雜環(huán)類化合物、取代丙烯腈類化合物、金屬絡(luò)合物以及其它紫外光吸收劑。在前述六類紫外光吸收劑中，用于聚氨酯涂料的主要有一取代或三取代二苯甲酮衍生物和羥基苯并三唑（又名羥苯基連三氮雜）兩大類。

    高分子涂膜對氧有一定的敏感性，易受氧的作用而老化。加入涂料中，能延緩或抑制氧化降解的物質(zhì)稱為抗氧劑，有時也稱防老劑。一般按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理進(jìn)行分類,按前者通常分為酚類、胺類、亞磷酸酯類、硫酸酯類以及其它抗氧劑，共計(jì)五大類；按后者一般分為鏈終止劑、過氧化物分解劑、金屬鈍化劑等三大類型的抗氧劑。作為一種理想的抗氧劑具有很高的抗氧效率，較小的污染性和著色性，揮發(fā)性和遷移性應(yīng)小，耐抽出性高，使用壽命長；能與漆基很好的混溶，并不發(fā)生任何有害化學(xué)反應(yīng)、穩(wěn)定、無毒、價(jià)廉易得。在前述常規(guī)抗氧劑中，有很大一部分都適用于聚氨酯涂料。
    3. 流平劑

    能改善濕涂膜流動特性的物質(zhì)稱為流平劑。它的主要作用是降低涂料組分之間的表面張力，增加流動性，使其達(dá)到光滑、平整，從而獲得無針孔、縮孔、刷痕和桔皮等表面缺陷的致密涂膜�；旌先軇�、有機(jī)硅、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、丁醇改性三聚氰胺甲醛樹脂、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛等都是有效的流平劑。

    在某些聚氨酯涂料中，尤其是聚酯型聚氨酯涂料往往需要使用流平劑，以便提高其流平性，消除刷痕和桔皮等表面缺陷。醋酸丁酸纖維（CAB），如CAB381-0.1、CAB552-0.2、CAB551-0.1、CAB381-20等都是聚氨酯涂料中最常用的流平劑。其用量為其不揮發(fā)分重的1-5 %，常配制成10 %的50/50的甲苯/醋酸溶纖劑溶液使用，這種溶液都很粘稠。某些硅醇酸樹脂，如Dri-Flim103（General Electric）也能有效的消除氣泡，改善其流平性，減少潤濕性差的顏料引起的浮色。
    4. 消泡劑

    在涂料生產(chǎn)和施工過程中，由于某些物質(zhì)的引入以及攪拌等因素，往往會產(chǎn)生泡沫。能防止產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)稱為消泡劑，有時也稱抗泡劑和防泡劑。它們大都是含有一種親油性或親水性基團(tuán)的物質(zhì)，能改變涂料表面張力，從而防止起泡和消除泡沫。醇類、脂肪酸及其酯類、酞胺、磷酸酯、金屬皂、有機(jī)硅等都可用作消泡劑。聚氨酯涂料，尤其是雙組分聚氨酯涂料的施工應(yīng)用，往往離不開消泡劑的使用, 否則涂膜外觀嚴(yán)重受損。

    在聚氨酯涂料中還是以有機(jī)硅類型的消泡劑應(yīng)用最多，效果最好，BYK-141是最具有代表性的產(chǎn)品。此外，常用的產(chǎn)品還有BYK-065/066、BYK-051/052。其用量通常為涂料含量的0.1~ 0.5 % 。國產(chǎn)的201甲基硅油，也是聚氨涂料中常用的消泡及平滑助劑。
    5. 增稠劑

    凡能提高涂料粘度，減少流動，但并不引起觸變的物質(zhì)稱為增稠劑。使用增稠劑提高涂料粘度的目的在于防止施工時產(chǎn)生的流掛，同時可防止涂料貯存過程中的分層(即顏料沉淀和絮凝)，以提高涂料的貯存穩(wěn)定性。纖維素醚類、有機(jī)膨潤土、微粉化二氧化硅、丙烯酸聚合物等都是很有效的涂料增稠劑。