风机叶片用水性聚氨酯面漆的开发及性能研究

   对于水性双组分聚氨酯涂料来说,树脂的羟值对涂膜弹性影响很大,羟值过高,交联密度过大,涂膜呈现刚性材料的特征；羟值过低,交联密度过小,涂膜的强度和耐沙蚀性等性能就会较低,影响综合性能。因此,本项试验中选用羟值约为100mgKOH/g的树脂,适中的羟值一方面能够保证最终涂膜具有一定程度的交联密度,另一方面也起到了调整涂膜弹性的作用。
    3.2 固化剂组分的选择
    水性聚氨酯涂膜能否具有预期的弹性,一方面和羟基组分的选择有关,另一方面也与异氰酸酯组分关系密切。由于本项设计的羟基组分选择为羟基纯丙分散体,因此涂膜的弹性主要是通过对异氰酸酯组分的调整来赋予。
    目前,用于双组分的水性聚氨酯固化剂主要是由聚异氰酸酯经过亲水改性而得,加水后经搅拌可形成均一的乳液。考虑到风机叶片所处环境的特殊性,本项实验中选用聚醚改性的HDI三聚体（H1）作为主固化剂,其红外谱图如图2。同时,由于要制备弹性的聚氨酯涂膜，因此，在固化剂体系中拼用一部分聚酯改性HDI三聚体（H2），但由于该固化剂不具有亲水的特性，并且当其拼用量过多时会影响其它性能，因此，其用量受到一
定的限制，其红外谱图见图3。
    3.2.1 固化剂配比对涂膜伸长率的影响
    采用纯丙类的羟基丙烯酸分散体作为羟基组分，对两种不同功能固化剂的配比进行选择。当量比设定为1.2，采用PP板刮膜的方式进行制膜，室温充分干燥后切割进行拉伸测试，
测试结果如表4所示。
    其中，H1固化剂是体系的主选固化剂，经过亲水改性处理，它是涂膜（除拉伸性能外）主要性能的赋予者，也是使涂料具有水性化和良好稳定性的重要组分。H2固化剂是作为一种功能性固化剂来使用，能够有效弥补H1固化剂产生的涂膜拉伸性能不足，赋予涂膜良好的弹性。

     从表4可以看出，拼入H2固化剂的配方中，除了配比为8/2的体系外，均表现出了比单一应用H1固化剂时优越的断裂伸长率，断裂强度和弹性模量。当H1/H2配比为7/3时，体系表现出最佳拉伸性能，断裂伸长率可以达到66%，断裂强度10MPa以上，即体系具有较好的抵抗恶劣形变的能力。以H1/H2配比7/3为分界，随着H2固化剂用量的增加或减少，涂膜的拉伸性能均不同程度的出现了降低，如配比为5/5，6/4和8/2的涂膜断裂伸长率要较配比为7/3至少低10%，甚至更低。这主要是由于H2固化剂在赋予体系良好的拉伸性能的同时，其加量过多也一定程度降低了H1/H2混合固化剂体系的亲水能力，从而在固化剂的配比上存在着7/3这样一个拐点。
    3.2.2 固化剂配比对涂膜耐磨性的影响