芳香族与脂肪族聚氨酯固化剂的差异
聚氨酯涂料是指在其漆膜中含有相当数量的氨酯键(-NH-CO-O)的涂料,一般是由多异氰酸酯与多元醇(如羟基丙烯酸树脂)结合而成。聚氨酯涂料有很多优点:如漆膜具有很高的机械强度和硬度,兼具装饰和保护功能,在很多底材上都具有优良的附着力,漆膜弹性可以调节,可制成低温固化或无溶剂涂料等。在国防、能源、化工、车辆、航空航天、木器、电器绝缘等许多领域都有广泛的应用,并不断涌现有发展前途的新品种。
脂肪族和芳香族异氰酸酯(如下图所示)是异氰酸酯在聚氨酯涂料中常用的两种类型。芳香族异氰酸酯固化的聚氨酯涂料称为芳香族聚氨酯涂料,同样使用脂肪族异氰酸酯固化的称为脂肪族聚氨酯涂料。
图1:脂肪族二异氰酸酯
图2:芳香族二异氰酸酯
脂肪族和芳香族聚氨酯具有聚氨酯的优异性能,但二者也具有明显的差异,主要是因为氨酯受紫外线照射后分解生成胺,芳香胺氧化后生成醌发色基团,而脂肪族氨酯键稳定,而且即使分解成脂肪胺,也不像芳香胺容易变色,因为没有苯环共轭作为助色团,脂肪胺又不易氧化,因而不易泛黄。
芳香族聚氨酯涂料,固化速度快,适用期稍短,用于不在乎紫外光照射会氧化变色的场合。因此芳香族聚异氰酸脂主要被应用于室内(地板涂料、储罐涂料等)或用于底漆,价格低廉。
脂肪族异氰酸酯保光保色性佳,黏度低,稳定性好。用在一定需要对紫外光或日光稳定的场合,例如汽车漆及许多高档户外工业面漆中。脂肪族异氰酸酯固化的聚氨酯涂料拥有卓越的耐化学性及良好的耐老化性。由于不含苯基团,脂肪族异氰酸酯的应用确保了在恶劣条件下的持久附着力及耐黄变性,但成本贵。
我们也可以从测试数据上进行分析:从以上的数据,我们可以看出,二者在户外耐候性的差异很大,所以我们很少使用芳香族聚氨酯用于户外有耐候性要求的工程中。