聚氨酯漆的特征及优势

聚氨酯漆即聚氨基甲酸脂漆，是指在其漆膜中含有相当数量的氨脂键（-NH-COO-）的涂料。

聚氨酯漆的树脂与其他树脂(如聚酯、聚醚等)不同。在聚酯树脂中除了烃基外只含有脂键，在聚醚中只含有醚键，但是在聚氨酯树脂中除了氨酯键以外，尚可含有许多酯键、醚键、脲键、脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键、油脂的不饱和双键，以及丙烯酸酯成分等，有时丙烯酸酯的数量甚至超过氨酯键，然而习惯上仍总称为聚氨酯漆，实际上近似嵌段共聚合物。

氨基甲酸(NH2COOH)不稳定，实际上不能游离存在。它的铵盐虽然存在，但亦不稳定，在湿空气中分解。只有氨基甲酸酯(NH2COOR)是稳定的。聚氨酯漆的树脂不像丙烯酸漆那样，由丙烯酸酯单体聚合而成。聚氨酯漆的树脂并非由氢基甲酸酯单体聚合而成，却由多异氰酸酯(主要原料是二异氰酸酯)与多元醇结合而成。

除了上述反应外，制备氨基甲酸酯的方法还有以下几种

① 氯甲酸酯与胺反应

② 氨基甲酰氯与醇反应

③ 醇与脲加热反应

但是在工业上具有实用价值的还是1937年OttoBayer等所研究的异氰酸酯与醇加成的路线。现在工业上所生产的聚氨酯高聚物的主要原料是多异氰酸酯，其涂膜固化时不论形成氨酯键或含有些脲键，均归属聚氨酯漆。在德国工业标准中有各种涂料树脂，如醇酸、丙烯酸、环氧树脂等，却没有聚氨酯树脂，只有多异氰酸酯树脂(DIN53185)，所以多异氰酸酯是聚氨酯漆的基础。

二异氰酸酯与多元醇生成高聚物的过程，既不是缩合，也不是聚合，而是在两者之间，称为逐步加成聚合。在此反应中，一个分子中的活性氢原子转移到另一个分子中去。

逐步加成聚合反应除了上述氢原子转移的特点之外，它与普通缩聚反应不同之处是没有副产物析出(例如酯化反应有水生成)，因而在反应过程中并不需抽除副产物以促使平衡的转化。它的工业产品在固化过程中也没有副产物分离出来(例如酚醛树脂固化时分出的水和甲醛)，因而体积收缩较少，并可制无溶剂涂料。而且缩合反应需加温(吸热)以促进酯化等，逐步加成聚合则是放热反应，必须引起注意。它一般是不可逆的，这也是与缩聚反应不同之处，例如醇酸树脂在反应釜中若接近胶凝时，尚可加入甘油抢救，而聚氨酯若发生胶凝则难以抢救。

聚氨酯高聚物可以应用于黏合剂、涂料、泡沫塑料、橡胶、纺织、皮革等，尤其作为泡沫塑料，成为聚氨酯高聚物中最主要的用途。聚氨酯漆具有许多优良特点。

①氨酯键的特点是在高聚物分子之间能形成非环及/或环形的氢键:。非环氢键环形氢键在外力作用下，氢键可分离而吸收外来的能量(每摩尔吸收20~25kJ)。当外力除去后又可重新再形成氢键。如此的氢键裂开，又再形成的可逆重复，使聚氨酯漆膜具有高度机械耐磨性和韧性。与其他类涂料相比，在相同硬度条件下，由于键的作用，聚氨酯漆膜的断裂伸长率最高，所以广泛用作地板漆、甲板漆等。

② 涂料中有些品种(如环氧、氯化橡胶等)保护功能好而装饰性稍差;有些品种(如硝基漆等)则装饰性好而保护功能差。然而聚氨酯漆兼具保护和装饰性，可用于高级木器钢琴、大型客机等的涂装。

③ 涂膜附着力强。聚氨酯像环氧一样，可配制成优良的黏合剂。因而涂膜对多种物面(金属、木材、橡胶、混凝土、某些塑料等)均有优良的附着力。

④)涂膜的弹性可根据需要而调节其成分配比，可从极坚硬的调节到极柔韧的弹性涂层，而一般涂料如环氧、不饱和聚酯、氨基醇酸等只能制成刚性涂层，难以赋予高弹性。

⑤ 涂膜具有优良的耐化学药品性，耐酸、碱、盐液、石油产品，因而可作钻井平台

船舶、化工厂的维护涂料、石油贮罐的内壁衬里等。

⑥能在高温烘干，也能在低温固化。在典型的常温固化涂料:环氧、聚氨酯、不饱和聚酯3类中，环氧及不饱和聚酯在10℃以下就难以固化，只有聚氨酯在0℃也能正常固化，因此能施工的季节长。因为它在常温能迅速固化，所以对大型工程如大型油罐、大型飞机等可以常温施工而获得优于普通烘烤漆的效果。

⑦聚氨酯漆可制成耐-40℃低温的品种。也可制成耐高温绝缘漆，性能接近于聚酰亚胺。

⑧聚氨酯漆涂覆的电磁线，可以不需刮漆，能在熔融的焊锡中自动上锡，特别适用于电讯器材和仪表的装配。

⑨ 它可与聚酯、聚醚、环氧、醇酸、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素、氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂、沥青、干性油等配合制漆，可根据不同的要求制成许多品种。

⑩ 可制成溶剂型、液态无溶剂型、粉末、水性、单罐装、两罐装等多种形态，满足不同需要。

由于具有上述优良性能，聚氨酯漆在国防、基建、化工防腐、车辆、飞机、木器、电气绝缘等各方面都得到广泛的应用，新品种不断涌现极有发展前途。

韶关东森聚焦聚氨酯产业链，研发生产聚氨酯固化剂，形成加成物、三聚体、耐黄变、水性异氰酸酯、潮固化、封闭型、无溶剂型等产品系列，产品已广泛应用于木器漆、地坪漆、工业漆、胶黏剂、皮革、油墨、纺织等领域。