風(fēng)機葉片用水性聚氨酯面漆的開發(fā)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(lián)密度過大,涂膜呈現(xiàn)剛性材料的特征；羥值過低,交聯(lián)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(lián)密度,另一方面也起到了調(diào)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(yù)期的彈性,一方面和羥基組分的選擇有關(guān),另一方面也與異氰酸酯組分關(guān)系密切。由于本項設(shè)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(diào)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(jīng)過親水改性而得,加水后經(jīng)攪拌可形成均一的乳液。考慮到風(fēng)機葉片所處環(huán)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(shè)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(jié)果如表4所示。
    其中，H1固化劑是體系的主選固化劑，經(jīng)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(wěn)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(chǎn)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(xiàn)出了比單一應(yīng)用H1固化劑時優(yōu)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(xiàn)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(xiàn)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