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高性能環境友好型工程機械聚脲涂料的實驗結果與討論

作者:九旭機械  更新時間:2018-08-08
  2.1聚脲涂料的快干特性
 
  為了適應工程機械制造商流水線作業,提高生產效率,要求產品在低溫下干燥時間盡可能短。為此我們進行了聚脲涂料與反應較快的丙烯酸聚氨酯涂料的干燥速度對比實驗,按照(TB/T 1728標準進行制板,設計了兩種涂料經45 0C烘烤達到輸入指標硬度所需時間的對比,測試結果如圖1所示。
 
  由圖1可知,聚脲涂料的干燥速度比丙烯酸聚氨酯涂料要快,達到同一硬度指標,丙烯酸聚氨酯涂料所需時間幾乎是聚脲涂料的1倍。這是因為兩者的固化機理不同,丙烯酸聚氨酯涂料是經基與異氰酸醋反應,而聚脲涂料中是氨基與異氰酸醋反應,固化速度遠快于經基與異氰酸醋。另外,還對比了在相同施工膜厚(SO }m)下兩種涂料在不同溫度下干燥45 min后的打磨性。測試結果如表3所示,由表3可知,兩種涂料在不同溫度下干燥45 min后的打磨性差異明顯,經砂紙打磨測試,聚脲涂料表現為不粘砂紙,而丙烯酸聚氨酯涂料則明顯粘砂紙,表明聚脲涂料的干燥性要快于丙烯酸聚氨酯涂料,且聚脲涂料能夠在較低溫度下短時間干燥至可經砂紙打磨,允許制造商設計為免烘烤流水線作業,大大節約了能源消耗,更加環保。
 
  2.2聚脲涂料的低VOC排放特性
 
  隨著國家對企業VOC排放量管控愈發嚴格,施工過程中低VOC排放量的涂料越來越受到制造商的青目來。為此我們測試了聚脲涂料與丙烯酸聚氨酯涂料在不同私度下施工固體分的對比,結果如圖2所示。
 
  由圖2可知,在適宜噴涂私度(20-}-40 s)范圍內,聚脲涂料比丙烯酸聚氨酯涂料固體分高出35%,以涂膜厚度SO腳計,在施工過程中,聚脲涂料能比丙烯酸聚氨酯涂料減少VOC排放約300 g/L??梢灶A見,在未來涂料市場的競爭中,聚脲涂料會以其高固低私、施工固體分高脫穎而出。
 
  2.3聚脲涂料的高硬度特性
 
  工程機械涂料因其施工作業環境,對其機械強度要求高。我們對比了聚脲涂料與丙烯酸聚氨酯涂料的實干硬度,聚氨酯噴涂設備按照國標(TB/T 6739測得聚脲涂料實干硬度為SH,而丙烯酸聚氨酯涂料實干硬度為H。造成兩者差異的原因可能是聚天門冬氨酸醋主鏈上的兩個氨基是與異氰酸醋進行加成反應的活性基團,由此生成的腺鍵表現出很強的極性,在大分子兩端形成遙爪結構,從而產生鰲合作用。除此之外,支鏈上高密度的醋鍵也為大分子鏈提供了強大的極性基團,從而使得聚合物制品具有很強的內聚能,表現在聚天冬氨酸醋涂料具有突出的機械強度[f81
 
  2.4聚脲涂料的耐磨特性
 
  聚脲涂料由于具有很強的交聯密度,產品體系中硬段和軟段均態分布,形成了互穿網絡結構,使得涂膜具有極高的耐磨性。我們采用GB/T 1768-2006標準把聚脲涂料與環氧涂料和丙烯酸涂料耐磨性進行了對比,如表4所示。
 
  從表4數據對比看,聚脲涂料耐磨性比環氧涂料要高出SO%,比丙烯酸涂料要高出2.5倍。聚脲涂料為工程機械提供了更好的耐磨防護,降低了工程機械在惡劣的碰撞、摩擦環境下的損壞程度,提高工程機械的使用壽命,降低了用戶的維修和使用成本。
 
  2.5聚脲涂料優異的耐老化性能
 
  人工加速老化儀是涂膜耐候性能檢測的常用設備,它是通過在實驗室內模擬自然環境進行各種類型氣候的涂膜老化試驗,并給予一定的催化因素,從而克服天然曝曬試驗所需時間長的不足[[9]紫外線是涂膜老化中的一個很重要的因素,大氣中的溫度、濕度和氧氣的含量也對涂膜的老化起著重要的影響。
 
  從表S中可以看到本文所制備的工程機械快干聚脲涂料的耐老化性能特別優異,不管是在氨燈測試條件下還是QL,TVB測試條件下,聚脲涂料的耐老化性能都遠超丙烯酸聚氨酯涂料。這可能是因為,聚天門冬氨酸醋樹脂中每個氨基上都連有一個龐大的丁二酸二(通常為乙基硒旨位阻結構,這種位阻結構能賦予聚合物涂料良好的抗紫外線作用,加上本身是以脂肪族異氰酸醋為固化劑,因此聚天門冬氨酸醋涂料的耐紫外線老化性能非常突出[[6, 8-9]

本文鏈接高性能環境友好型工程機械聚脲涂料的實驗結果與討論 http://www.chennaiciticenter.com/p/273.html

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