水性聚氨酯的优势

作者: 高性能涂料团队 日期:2020年03月25日

如果十年前你问别人,“水性聚氨酯和溶剂型聚氨酯哪个更好?”回答很可能是“溶剂型聚氨酯”。 随着涂料技术的显著且持续发展,如今的答案已经不再唯一,而是取决于应用。

水基聚氨酯主要用于油漆和涂料应用,最常用于木材和纺织涂层。 它们也被用作数码油墨粘合剂,最早运用于纺织品领域,现在正扩展到包装领域。 从整体市场而言,水性聚氨酯的一项主要应用是玻璃纤维上浆,提升材料的美观和手感,用于制造柔性PVC涂层和ABS等刚性塑料。

目前大多数涂料使用水基聚氨酯或溶剂型聚氨酯,其中湿固化聚氨酯预聚物作为防护涂层有着重要的用途。 尽管水基聚氨酯技术不断发展,但凭借良好的阻隔性能,溶剂型聚氨酯和高固含量2K聚氨酯仍然在金属涂层应用中占据主导地位,尤其是钢铁涂层和直接金属涂层。 高固含量聚氨酯涂料还可以降低收缩率,并增加薄膜厚度。

 

水基聚氨酯性能特性

与溶剂型聚氨酯相比,水基聚氨酯的关键性能特征之一是降低了高分子量聚氨酯中的VOC。 同时可以大幅减轻气味,但这取决于溶剂的含量和类型。 用于涂料应用的水性聚合物通常含有叔胺,其气味可能会让一些人觉得不适。新型聚合物总体而言叔胺含量更低,从而有助于减轻气味。 聚氨酯成分将会决定最终产品的颜色和寿命特征。

其他性能特征包括:

  • 能够在塑料等溶剂敏感型基底上使用水基聚合物。
  • 更易于使用,通常活性异氰酸酯和芳香族溶剂等毒素含量较低,尤其是不含NMP的聚氨酯分散体(PUD)。
  • PUD可实现溶液聚合物难以实现的高效交联改性。
  • 高效氧化自交联。 溶剂型聚合物可以实现氧化自交联,但是与水性聚合物相比,它所需的起始分子量和/或固体含量较低。 与溶剂型或高固体含量聚合物相比,它实现硬度和耐久性能,从而到达使用状态的速度更快,尤其是在不采用加热等加速固化措施的情况下。 例如,这对于将大规模应用的地板涂料而言可能很重要。

 

可通过低VOC或无VOC含量的聚氨酯涂层实现性能

如果设计得当,水基PUD可以在确保最终涂层性能的情况下实现非常低的VOC。 此外,可以兼顾表面高硬度和在低温或室温下的高性能。 丙烯酸乳液也可以实现低VOC涂料和低/RT应用,然而,这些应用往往性能较低。 通过丙烯酸乳液,可以赋予水性溶液类似聚氨酯的性质,但是,丙烯酸乳液更适用于补充聚合物,而不是替代聚合物。 聚氨酯具有丙烯酸树脂所没有的特性,反之亦然,特别是在耐溶剂性方面。 因此,配方设计师将水性聚氨酯和丙烯酸乳液相混合,从而为特定应用实现最优的成本性能比。

在热固化应用中,许多聚合物可以在低VOC或无VOC情况下实现高性能和高硬度。 高固含量或2K聚氨酯可以在室温下实现低VOC、高硬度和高性能,但可能需要较长的固化时间以充分实现性能。 此外,高固含量/2K聚合物通常具有毒性,因而需要专业涂料人员进行操作,并且凝固很快,需要精确混合、迅速涂抹。 在这方面,水性聚氨酯更便于使用,且使用者无需经验丰富,非常适用于木地板。

 

降低可燃性

降低挥发性有机物(VOC)和气味的特性也有助于降低可燃性。 一般来说,包括PUD在内的水性聚合物可燃性较低。 也就是说,某些传统PUD聚合物仍含有NMP, NMP是一种高可燃性的加工溶剂。

 

路博润水基聚氨酯

路博润产品能帮助您满足任何环境要求,并抓住机遇,我们提供多种水性、低VOC和自交联聚合物,包括 Aptalon™聚酰胺聚氨酯 和 Turboset™自交联聚氨酯。联系我们,了解路博润水性聚氨酯以及如何在特定应用中实现价值最大化的更多信息。

 

 

 

订阅我们的博客

 

联系我们了解详情:

 
 
关注我们

在LinkedIn关注路博润高性能涂料

在领英上关注我们,及时了解路博润高性能涂料发布的最新博客文章、产品发布、技术新闻和行业趋势。

订阅更新

订阅

订阅后可在路博润高性能涂料发布新的博客文章时收到电子邮件提醒。