纳米复合无溶剂聚氨酯涂料.pdf

纳米复合无溶剂聚氯磕涂料 咸才军 邢颖 郭保文 (北京首创纳米科技有限公司，北京100085) 摘要：无机有机纳米复合结构的SPU型无溶剂纳米复合聚氨酯涂层具有优异的耐腐蚀、耐 磨损、耐冲击性能，一遍喷涂即可达到需要的厚度，固化速度快，施工效率高。可广泛 用于军、民用设施的重防腐，以及耐磨、减阻、快速修复、防渗等的表面处理。 关键词：纳米结构聚氨酯涂层纳米复合涂料 of 国际上通常用“5E”表示现代涂料发展的主要方向：即高性能ExceHence finish)、环 of 保(Ecology)、易施工(Ease saving)。由于涂层 application)、经济(Econom!cs)、节能Energy 抗强腐蚀，快速固化，一次成膜，无污染，低至铷℃时的低温固化性，强黏着力，无溶剂喷涂 型聚氨酯涂料已经成为中高端涂料中最重要的一员。有发达国家计划从2007年开始，舰艇 超长寿命防腐涂料将以无溶剂聚脲涂料(SprayPolyurea 高，有必要创新性研发高性能低成本环保型重防腐涂料新产品。 2001年北京市与北京科技大学成立了以北科大腐蚀与防护中心为核心的北京表面纳 米技术工程研究中心，与北京首创纳米科技有限公司合作，开展重防腐工程用特种防腐涂 料研究。利用高性能无机纳米材料出口新产品对其合成的聚氨酯树脂弹性体进行改性，开 展无溶剂有机无机杂化复合纳米结构聚氨酯涂料(简称SPU：Spray 无机纳米材料与有机聚氨酯材料进行复合，实现了在接近分子层面上的无机有机杂化结 合，开发出了性能优异的低成本环保型无溶剂SPU纳米复合涂料，并于2005年在北京首创 纳米科技有限公司实现了产业化。SPU无溶剂纳米复合聚氨酯涂料产品已经批量生产并用 于石油化工等行业的重防腐工程中。本文简单介绍所研发的SPU无溶剂纳米复合聚氨脂涂 料的结构特点、性能与用途o 1 SPU无溶剂纳米复合聚氨酯涂层的纳米复合结构 重防腐工程用特种防腐涂料的第一要求为长的防腐寿命，涂料防腐的主要机制是防止 腐蚀介质分子的渗透，即涂层的隔离作用。而目前涂料难于防渗透的主要原因是涂层喷 (刷)涂时存在气孔、微裂纹等缺陷。SPU无溶剂纳米复合聚氨酯涂料创新性地利用无机纳 米材料进行杂化复合使气孔、微裂纹等消失，提高涂层致密性。 图1显示了涂层的有机无机杂化复合结构及纳米Si02含量对聚氨酯涂层中微观气孔 孔，微裂纹基本消除。 无机纳米粒子还使涂层的机械性能获得极大提高，抗冲击性提高50％，结合力提高1 倍。 第144页 中国-武汉2007年5月15—17日 —量鱼鱼垒堕墨堡圭型吾堕丝堂盘叠薹蕉生堑互金—— $m0．05％f质量)n采Sio， $加0．1％f质量)M$sj0|幂扣025％{质量j*$sj01 鬣氯＆潦5*冉占t孔 蕞复目潦*≈孔0直， i真《潦晨0＆有≈孔 囤1潦层的纳采无机有机杂化复台结构厦纳采SiO：旨量对聚氧酯潦辩微观气孔的彰响 2 SPU无溶剂纳米复合聚氨酯涂层的性能 将所开发的活性有机稀释荆和无溶剂使速固化聚氨酯潦层双组分喷潦技术配合，莸得 的无机蚋柬材料改性聚氨酯潦层特性如下： f1)快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷潦成型，不产主流淌现象，30s凝睦固化． 5min速到步行强度； 【!)对水分、湿气不敷感，在环境温度一15～50℃、湿度80％以下均可施工； {31跹组分．100％目含量，对环境友好；可以1：1体积比进行喷潦或浇注．一次施工迭到 厚度要求，不需要底枣．克服了以往需要怯干底漆等多层毒邑2I-的弊稿； f4}优异的物理性能．如抗张强度、柔韧性、耐磨_生．耐老化耐酸碱盐舟质等； l；)具有好的热砖定性．可在120℃下长期使用．可承受150℃的短