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水性聚氨酯防腐涂料有机硅改性

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2020/5/30 浏览次数：

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随着环保意识的日益深入，水性聚氨酯涂料在防腐领域的应用将越来越广泛。然而，由于水性聚氨酯中引入了一定的亲水基团，在提高其水溶性的同时，也相应降低了涂料的耐水性。当水性聚氨酯中的亲水基团参与交联反应时，水溶性基团的存在将不会影响涂料的防腐性能，例如高温交联涂料体系。否则，耐腐蚀性能均会因亲水基团的存在而降低。另外，由于水性聚氨酯涂料中分散介质(水)的表面张力大，蒸发热和热容高，受温度和湿度的影响大，因此颜料分散性不好，乳胶体系稳定性差。与传统的溶剂型涂料相比，在施工上要求也相对较为严格。基于以上原因，使得水性聚氨酯涂料在防腐领域中的应用受到了限制。因此，大力开发高性能的水性聚氨酯涂料，提高水性聚氨酯涂料的使用性能和施工性能是目前发展水性聚氨酯涂料的首要工作。

有机硅改性水性聚氨酯涂料

有机硅结构中既含有有机基团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构，使它集有机物的特性与无机物的功能于一身，具有优良的耐水性、耐化学品性、耐温变性、耐候性和低表面张力，已被应用于聚氨酯材料的改性。

采用溶胶-凝胶技术合成了对铝及其合金有保护作用的有机硅改性聚氨酯水性涂料。通过在3.5％NaCl 溶液中的动电位极化测量得出，有机硅的加入改善了聚氨酯的耐腐蚀性能。涂层耐腐蚀性能的提高可能是由涂料中 Si—O—Si 网络所造成的致密微结构所带来的。此外，由硅羟基(—Si—OH)和铝基材[Al(OH)X]之间的羟化反应所形成的铝-氧-硅(Al—O—Si)界面作为阻挡层对氯离子和水起到了屏蔽作用。聚氨酯涂层和有机硅改性聚氨酯涂层的腐蚀电位也有效地抑制了阴极反应。因此，有机硅改性大幅提高了水性聚氨酯的抗腐蚀性。

用烷氧基硅烷聚合物和甲基/苯基硅烷聚合物与水性聚氨酯树脂进行聚合，制成了金属构件使用的常温固化型水性工业面漆。通过与溶剂型聚氨酯油漆经480 h 耐湿热和 1 000 h 老化对比检测，结果表明：用这种方法制成的涂料具有优秀的防腐和耐湿热性，不变色、不粉化、不起泡、不生锈和不脱落。

在研究过程中研制了水性聚氨酯/Na+基蒙脱土纳米复合涂层。将涂敷了该涂层的冷轧钢置于 5%质量分数的氯化钠水溶液电解质下，通过一系列的腐蚀电位、极化电阻、腐蚀电流和阻抗谱的电化学测量，结果发现涂层的防腐蚀效果优越。改性水性聚氨酯涂料的发展，从不同的角度提高了水性聚氨酯涂料的性能，大大扩展了水性聚氨酯涂料在防腐领域中的应用。

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