简简述聚氨酯粉末的树脂及固化剂

聚氨酯粉末涂料简述

聚氨酯粉末涂料（即PU粉末涂料）是由羟基树脂、封闭型异氰酸酯、颜料、填料和助剂组成的热固性粉末涂料。这种粉末涂料也可以看做是聚酯粉末涂料的特殊品种，也就是羟基聚酯树脂用封闭型异氰酸酯固化的粉末涂料体系。

用脂肪族的封闭型多异氰酸酯固化的耐候性聚氨酯粉末涂料有很多优点，但在我国生产的固化剂的原料需要进口，进口固化剂的价格又比较贵，在配方中固化剂的用量也比较大，导致聚氨酯粉末价格贵，在国内大量推广很难。

在世界范围内聚氨酯粉末涂料的产量是聚酯粉末涂料之后的第二位的耐候性粉末，按产量占粉末涂料的比例来说，日本比例高，其次是美国，我国估计还占不到1%的比例。

然而近年来随着家具行业的发展，木纹转印的工艺兴起，聚氨酯粉末涂料在转印过程中优异的性能被行业认可，从而进一步的引导工业需求。

（图为黄石市永渤工贸有限公司的“一种浮雕木纹粉末涂料”发明专利）

1聚氨酯树脂（羟基树脂）：在聚氨酯粉末涂料中，成膜物质是聚酯树脂和封闭型多异氰酸酯固化剂，其中聚酯树脂是端羟基聚酯树脂，其羟值范围为25~30mgKOH/g，他的范围很宽，高羟值的聚酯和低羟值的聚酯之间互为匹配可以配制消光粉末涂料。一般聚氨酯粉末涂料中使用的聚酯树脂羟值为25~56mgKOH/g的居多，其软化点范围在100~125℃，玻璃化温度为57~68℃。羟基树脂的品种及规格也比较多，下面列举市场上不同厂家的羟基树脂型号：

厂家 型号	羟值 (mgKOH/g)	Tg (℃)	固化条件 (℃*min)	聚酯 / 固化剂
杭州中法 8340PU	35~45	65	200*15	83/17
广州产协 EL1000H	35~45	65	200*15	83/17
DSM P6504	35~45	62	200*10	80/20
安徽神剑 SJ1100	30~45	>62	200*10	80/20
浙江天松 NH7805	40	61	200*10	80/20

2异氰酸酯固化剂：聚氨酯粉末涂料用固化剂为封闭型多异氰酸酯，这种异氰酸酯有脂肪族和芳香族两大类，芳香族封闭型多异氰酸酯固化的聚氨酯粉末耐黄变性和耐腐蚀性比较好，但耐候性能和耐烘烤泛黄性能不好，而且粉末价格贵，与价格便宜的环氧粉末涂料比较突出的特点不多，而且涂料本身缺陷很多，容易产生猪毛孔、针孔的弊病，推广受到限制：另一类是用脂肪族封闭型多异氰酸酯固化的聚氨酯粉末涂料耐候性能好且涂膜的物理力学性能和耐化学品性能也比较好，是耐候性粉末涂料的主要品种。 在耐候性聚氨酯粉末中，用得最多的固化剂是封闭型异佛尔酮二异氰酸酯（即IPDI），这种固化剂市场上典型的牌号是德固赛的B1530，具体参数如下：

项目	技术指标	项目	技术指标
NCO含量%	14~16	容积密度（Kg/m3）	~670
NCO含量（游离）%	<1	熔程范围℃	62~82
玻璃化温度℃	41~53	闪点℃	~195
NCO当量（g/eq）	~275	燃点℃	440
密度（g/cm3）	1.14

这种固化剂体系的聚氨酯粉末中，其反应温度决定了封闭剂的解封闭温度，常用添加催化剂来降低解封闭温度进而降低固化温度，添加量在固化剂1%的左右的催化剂可以降低烘烤温度10℃左右。不同—NCO含量的IPDI的玻璃化温度、熔程和解封闭温度有一定的影响。

德固赛B1530固化聚氨酯粉末涂料配方和涂膜性能

粉末涂料配方 / 质量份
TS3339天松聚酯	528	410
德固赛B1530	72	120
流平剂H98	10	10
安息香415	5	5
其他助剂	若干	若干
金红石钛白粉	200	200
硫酸钡	180	180
涂 膜 性 能
外观	平整	平整
冲击强度 N*cm	490	490
弯曲试验  2mm	通过	通过
耐候性(QUV240h) 保光率%> 变   色 <	80 一级	80 一级
固化条件 ℃*min	200*10	200*12

德固赛B1530固化剂体系的聚氨酯粉末涂料固化温度应高于170度的固化剂解封闭温度，要想得到满意的涂膜物理力学性能，固化条件应在180℃*20min或200℃*10min 条件进行。

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