風機葉片用水性聚氨酯面漆的開發及性能研究

   對于水性雙組分聚氨酯涂料來說,樹脂的羥值對涂膜彈性影響很大,羥值過高,交聯密度過大,涂膜呈現剛性材料的特征；羥值過低,交聯密度過小,涂膜的強度和耐沙蝕性等性能就會較低,影響綜合性能。因此,本項試驗中選用羥值約為100mgKOH/g的樹脂,適中的羥值一方面能夠保證最終涂膜具有一定程度的交聯密度,另一方面也起到了調整涂膜彈性的作用。
    3.2 固化劑組分的選擇
    水性聚氨酯涂膜能否具有預期的彈性,一方面和羥基組分的選擇有關,另一方面也與異氰酸酯組分關系密切。由于本項設計的羥基組分選擇為羥基純丙分散體,因此涂膜的彈性主要是通過對異氰酸酯組分的調整來賦予。
    目前,用于雙組分的水性聚氨酯固化劑主要是由聚異氰酸酯經過親水改性而得,加水后經攪拌可形成均一的乳液?？紤]到風機葉片所處環境的特殊性,本項實驗中選用聚醚改性的HDI三聚體（H1）作為主固化劑,其紅外譜圖如圖2。同時,由于要制備彈性的聚氨酯涂膜，因此，在固化劑體系中拼用一部分聚酯改性HDI三聚體（H2），但由于該固化劑不具有親水的特性，并且當其拼用量過多時會影響其它性能，因此，其用量受到一
定的限制，其紅外譜圖見圖3。
    3.2.1 固化劑配比對涂膜伸長率的影響
    采用純丙類的羥基丙烯酸分散體作為羥基組分，對兩種不同功能固化劑的配比進行選擇。當量比設定為1.2，采用PP板刮膜的方式進行制膜，室溫充分干燥后切割進行拉伸測試，
測試結果如表4所示。
    其中，H1固化劑是體系的主選固化劑，經過親水改性處理，它是涂膜（除拉伸性能外）主要性能的賦予者，也是使涂料具有水性化和良好穩定性的重要組分。H2固化劑是作為一種功能性固化劑來使用，能夠有效彌補H1固化劑產生的涂膜拉伸性能不足，賦予涂膜良好的彈性。

     從表4可以看出，拼入H2固化劑的配方中，除了配比為8/2的體系外，均表現出了比單一應用H1固化劑時優越的斷裂伸長率，斷裂強度和彈性模量。當H1/H2配比為7/3時，體系表現出最佳拉伸性能，斷裂伸長率可以達到66%，斷裂強度10MPa以上，即體系具有較好的抵抗惡劣形變的能力。以H1/H2配比7/3為分界，隨著H2固化劑用量的增加或減少，涂膜的拉伸性能均不同程度的出現了降低，如配比為5/5，6/4和8/2的涂膜斷裂伸長率要較配比為7/3至少低10%，甚至更低。這主要是由于H2固化劑在賦予體系良好的拉伸性能的同時，其加量過多也一定程度降低了H1/H2混合固化劑體系的親水能力，從而在固化劑的配比上存在著7/3這樣一個拐點。
    3.2.2 固化劑配比對涂膜耐磨性的影響