聚氨酯樹脂防腐蝕塗料及應用
聚氨酯樹脂防腐蝕塗料及應用
目錄
本書介紹了國內外聚氨酯塗料的最新發展，從防腐蝕塗料的角度討論了聚氨酯的化學，著力於從高分子樹脂結構和性能的關係來解釋聚氨酯防腐蝕塗料的特點；詳細介紹了單組分潮氣固化聚氨酯塗料和雙組分羥基固化型聚氨酯防腐蝕塗料的配方和施工應用；介紹了聚氨酯防腐蝕塗料中常用的原材料，特別是新型防腐蝕顏填料和聚氨酯塗料用助劑；重點介紹了新型的聚脲彈性體塗料特別是可採用普通的噴塗設備施工的聚天門冬氨酸酯聚脲塗料；在高固體份聚氨酯塗料一章中重點介紹了新型的低黏度的多異氰酸酯及其應用。此外本書還介紹了聚氨酯粉末塗料、水性聚氨酯塗料、聚氨酯一烯類聚合物互穿網路防腐蝕塗料等。最後一章是聚氧酯防腐蝕塗料的一些典型施工案例，這些案例都附有詳細的數據，在我國經濟建設飛速發展的今天，它們具有非常好的借鑒作用。
聚氨酯樹脂塗料是繼醇酸樹脂塗料之後的最通用的塗料品種，也是施工性能和塗膜性能優秀的高檔塗料，作為面漆大量用於重防腐蝕塗料體系中。近年來，聚氨酯樹脂防腐蝕塗料在我國得到了較快的發展。本書系統地對這種塗料的合成及配製的原理、原則和原材料進行了闡述，全面地對單組分、雙組分聚氨酯樹脂塗料進行了介紹，還特別設立章節對聚氨酯粉末塗料、高固分塗料、水性塗料、新型的聚脲彈性體塗料和互穿網路防腐蝕塗料做了介紹。最後，討論了聚氨酯樹脂防腐蝕塗料在使用中的一些問題，列舉了使用的實例。希望本書的出版能對我國防腐蝕塗料及聚氨酯工業發展起到一定的促進作用。
作者劉婭莉博士長期從事腐蝕與防護、塗料與塗裝技術的教學和科研工作，在聚氨酯塗料的開發和應用方面頗有心得。本書是作者科研成果之一。
目錄:
目錄
緒論1
0?1聚氨酯樹脂及塗料的發展歷史1
0?2聚氨酯工業及聚氨酯防腐蝕塗料在我國的發展3
0?3聚氨酯樹脂塗料的分類5
0?3?1按照塗料的包裝分類6
0?3?2按異氰酸酯的種類分類10
0?3?3按塗料的分散介質分類11
0?4聚氨酯塗料的特點及用途12
0?4?1聚氨酯樹脂塗料的特點12
0?4?2聚氨酯樹脂塗料的用途15
參考文獻18
第1章聚氨酯的合成化學及成膜機理19
1?1聚氨酯的合成化學19
1?1?1聚氨酯的化學反應原理19
1?1?2異氰酸酯取代基的電負性及其對反應活性的影響20
1?1?3活性氫化合物取代基的電負性及其對反應活性的影響21
1?2異氰酸酯的反應21
1?2?1異氰酸酯與羥基的反應22
1?2?2異氰酸酯與氨基甲酸酯的反應23
1?2?3異氰酸酯與水的反應23
1?2?4異氰酸酯與胺的反應24
1?2?5異氰酸酯與脲的反應24
1?2?6異氰酸酯與唑烷等潛固化劑的反應25
1?2?7異氰酸酯與羧酸的反應25
1?3聚氨酯合成的催化劑26
1?3?1用於聚氨酯塗料的主要催化劑26
1?3?2催化劑的催化機理26
1?3?3催化劑的選擇27
1?4聚氨酯塗料用溶劑29
1?4?1聚氨酯塗料對溶劑的要求29
1?4?2溶劑的極性對聚氨酯反應活性及塗膜性能的影響32
1?5多異氰酸酯的製備33
1?5?1光氣法製備HDI34
1?5?2非光氣法製備HDI35
1?6塗料用多異氰酸酯37
1?6?1甲苯二異氰酸酯(TDI)37
1?6?2二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)39
1?6?3苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)41
1?6?4異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)42
1?6?5多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)43
1?6?6己二異氰酸酯(HDI)43
1?6?7四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)44
1?6?8甲基苯乙烯異氰酸酯(TMI)45
1?6?9塗料用異氰酸酯的應用46
1?7聚氨酯塗料結構和性能的關係51
1?7?1雙組分聚氨酯塗料的玻璃化溫度51
1?7?2聚氨酯塗料交聯程度52
1?7?3聚氨酯塗料配方54
1?7?4聚氨酯塗膜中氨酯鍵的反應及塗膜的破壞57
參考文獻65
第2章聚氨酯塗料用顏填料、助劑及溶劑66
2?1聚氨酯防腐蝕塗料用顏填料66
2?1?1影響填料的性質的因素67
2?1?2填料的重要品種73
2?1?3著色顏料81
2?1?4防鏽顏料84
2?2聚氨酯防腐蝕塗料用溶劑102
2?2?1聚氨酯塗料用溶劑要求102
2?2?2聚氨酯塗料用溶劑選擇103
2?2?3用於聚氨酯塗料體系的環境友好型溶劑106
2?3聚氨酯防腐蝕塗料用助劑111
2?3?1聚氨酯塗料用催化固化劑112
2?3?2聚氨酯塗料用防結皮劑122
2?3?3聚氨酯塗料用防沉劑123
2?3?4聚氨酯塗料用流平劑130
2?3?5聚氨酯塗料用潤濕劑和分散劑134
2?3?6聚氨酯塗料用消泡劑140
2?3?7聚氨酯塗料用光穩定劑143
2?3?8附著力促進劑147
2?3?9耐刮傷助劑151
參考文獻151
第3章常用單組分潮氣固化型聚氨酯防腐蝕塗料154
3?1單組分潮氣固化型聚氨酯防腐蝕塗料的原理154
3?2單組分潮氣固化型聚氨酯防腐蝕塗料的特點155
3?3潮氣固化型聚氨酯防腐蝕塗料的分類157
3?4潮氣固化型聚氨酯防腐蝕塗料的其他組分及配方158
3?4?1異氰酸酯的類型158
3?4?2顏填料159
3?4?3助劑160
3?4?4潮氣固化型聚氨酯色漆的製備164
3?4?5單組分潮氣固化型聚氨酯塗料配方166
3?5潮氣對單組分聚氨酯塗料成膜的影響及降低潮氣固化型聚氨酯
塗層氣泡的技術途徑173
3?5?1潮氣對單組分聚氨酯塗料成膜的影響173
3?5?2降低潮氣固化型聚氨酯塗層氣泡的技術途徑173
3?6單組分潮氣固化型聚氨酯塗料在重防腐蝕中的應用177
3?6?1單組分潮氣固化型聚氨酯塗料在重防腐蝕塗料領域的地位…177
3?6?2典型的單組分潮氣固化聚氨酯塗料防腐蝕體系178
3?6?3單組分潮氣固化型聚氨酯塗料防腐蝕體系的塗裝180
3?6?4單組分潮氣固化型聚氨酯塗料的重塗性181
參考文獻182
第4章常用雙組分聚氨酯防腐蝕塗料184
4?1雙組分聚氨酯防腐蝕塗料的組成和特點184
4?2多異氰酸酯固化劑（多異氰酸酯預聚物）185
4?2?1概述185
4?2?2TMP和TDI的加成物187
4?2?3多異氰酸酯縮二脲型固化劑190
4?2?4多異氰酸酯三聚體（異氰脲酸酯）193
4?2?5異氰脲酸酯的溶劑197
4?3聚酯聚氨酯樹脂塗料197
4?3?1羥基固化型聚氨酯塗料的特點和組成197
4?3?2聚酯的合成方法及特點199
4?3?3聚酯的品種204
4?3?4聚酯聚氨酯塗料配方及應用207
4?4聚醚聚氨酯樹脂塗料211
4?4?1聚醚樹脂的合成和特點211
4?4?2聚醚樹脂的改性方法214
4?4?3聚醚聚氨酯塗料配方215
4?5環氧聚氨酯防腐蝕塗料217
4?5?1環氧樹脂的結構和特點217
4?5?2環氧樹脂作為聚氨酯塗料羥基組分218
4?5?3典型環氧？聚氨酯防腐蝕塗料220
4?6丙烯酸聚氨酯樹脂塗料224
4?6?1丙烯酸樹脂的特點224
4?6?2丙烯酸聚氨酯防腐蝕塗料225
4?6?3丙烯酸聚氨酯塗料的應用228
4?7羥基醇酸樹脂聚氨酯防腐蝕塗料231
4?7?1概述231
4?7?2醇酸樹脂改性方法232
4?7?3單組分氨基甲酸酯改性醇酸樹脂塗料（氨酯油）配方及
應用233
4?8含氟聚氨酯防腐蝕塗料235
4?8?1氟樹脂的特點及應用235
4?8?2含氟聚氨酯樹脂的合成路線235
4?8?3含氟聚氨酯塗料的製備239
4?8?4含氟聚氨酯塗料的應用242
4?9有機硅改性聚氨酯防腐蝕塗料243
4?9?1有機硅改性聚氨酯塗料概述243
4?9?2有機硅改性聚氨酯塗料方法244
4?9?3有機硅改性聚氨酯塗料246
4?9?4有機硅改性聚氨酯塗料展望248
4?10羥基化氯醋樹脂聚氨酯塗料250
4?11其他樹脂改性的聚氨酯塗料251
4?11?1醛酮樹脂改性的聚氨酯塗料251
4?11?2聚氨酯改性氯磺化聚乙烯防腐塗料252
4?12預聚物催化固化型聚氨酯塗料255
4?12?1催化固化型雙組分聚氨酯防腐蝕塗料的組成255
4?12?2催化固化型雙組分聚氨酯防腐蝕塗料用催化固化劑256
4?12?3催化固化型聚氨酯塗料配方257
4?13瀝青聚氨酯防腐蝕塗料258
4?13?1瀝青塗料的品種和性能258
4?13?2煤焦瀝青聚氨酯防腐蝕塗料259
4?13?3環氧？聚氨酯煤瀝青塗料261
4?13?4石油瀝青聚氨酯防腐蝕塗料262
4?14聚氨酯玻璃鱗片塗料269
4?14?1玻璃鱗片防腐蝕機理269
4?14?2玻璃鱗片的特點271
4?14?3玻璃鱗片的塗料的分類272
4?14?4不同樹脂類型的玻璃鱗片塗料性能比較272
參考文獻274
第5章水性聚氨酯塗料277
5?1引言277
5?1?1VOC的概念277
5?1?2低VOC塗料278
5?1?3水性塗料的特點278
5?1?4水性聚氨酯（PU）的發展狀況279
5?2水性聚氨酯塗料分類281
5?2?1水溶性聚氨酯塗料282
5?2?2聚氨酯（PU）乳液284
5?2?3提高水性聚氨酯塗膜性能的方法287
5?3單組分水性聚氨酯塗料288
5?3?1內交聯法製備單組分水性聚氨酯塗料289
5?3?2單組分水性聚氨酯？丙烯酸塗料291
5?3?3新型的水性聚酯？聚氨酯分散體292
5?4雙組分水性聚氨酯塗料298
5?4?1雙組分水性聚氨酯的特點298
5?4?2雙組分水性聚氨酯的組成299
5?4?3雙組分水性聚氨酯的多元醇部分300
5?4?4雙組分水性聚氨酯塗料用多異氰酸酯305
5?4?5雙組分水性聚氨酯塗料化學反應及性能313
5?4?6雙組分水性聚氨酯塗料用顏填料及助劑324
5?4?7雙組分水性聚氨酯塗料在防腐蝕塗料中的應用332
參考文獻342
第6章聚氨酯粉末塗料345
6?1概述345
6?2聚氨酯粉末塗料的分類與原理347
6?2?1聚氨酯粉末塗料的分類347
6?2?2聚氨酯粉末塗料的特點347
6?2?3聚氨酯粉末塗料的固化原理348
6?3聚氨酯粉末塗料的組成348
6?3?1固化劑和封閉劑348
6?3?2粉末塗料用多元醇樹脂355
6?4典型封閉型聚氨酯粉末塗料356
6?4?1聚酯？氨基甲酸酯型粉末塗料356
6?4?2丙烯酸？氨基甲酸酯粉末塗料356
6?5聚氨酯粉末塗料製備工藝356
6?6聚氨酯粉末塗料的靜電噴塗工藝358
6?7聚氨酯粉末塗料配方、性能及應用359
6?8聚氨酯粉末塗料的展望362
參考文獻362
第7章高固體分聚氨酯塗料364
7?1高固體分塗料概述364
7?2低黏度多元醇樹脂366
7?2?1高固體分塗料用樹脂的理論基礎367
7?2?2窄分佈低分子量丙烯酸多元醇369
7?2?3聚酯多元醇373
7?3低VOC、低黏度聚氨酯塗料固化劑375
7?3?1溶劑型雙組分高固體分聚氨酯塗料用多異氰酸酯固化劑377
7?3?2新型的低黏度多異氰酸酯379
7?3?3三氨基壬烷三異氰酸酯（TTI）388
7?3?4活性稀釋劑389
7?4自交聯異氰酸酯體系395
7?4?1自交聯異氰酸酯氨基甲酸乙酯395
7?4?2自交聯異氰酸酯脲基甲酸酯395
7?5高固體分塗料的組成和應用397
7?5?1高固體分樹脂塗料的配方要點397
7?5?2顏料在高固體分塗料的作用及影響399
7?5?3溶劑在高固體分塗料中的作用399
7?5?4高固體分塗料的施工401
7?5?5高固體分塗料的應用401
參考文獻402
第8章噴塗聚脲彈性體塗料403
8?1噴塗聚脲彈性體塗料的發展歷史和特點403
8?2噴塗聚脲彈性體的組成及配方405
8?2?1噴塗聚氨酯(脲)彈性體技術的三個階段405
8?2?2噴塗聚脲彈性體化學407
8?2?3噴塗聚氨酯/聚脲彈性體的組成407
8?2?4噴塗聚氨酯/聚脲彈性體的配方411
8?3噴塗聚脲彈性體的性能412
8?3?1力學性能412
8?3?2耐化學性414
8?4聚脲彈性體在防腐蝕工程中的應用414
8?5噴塗設備及工藝417
8?5?1聚脲的施工特點417
8?5?2高壓噴塗聚脲設備的主要構成及特點417
8?6100%固體分聚氨酯塗料和聚脲彈性體的比較[9]420
8?6?1聚脲彈性體塗料的缺點420
8?6?2100%固體分聚氨酯塗料421
8?6?3100%固體分聚氨酯塗料和聚脲彈性體的比較422
8?7聚天門冬氨酸酯聚脲425
8?7?1聚天門冬氨酸酯聚脲的組成425
8?7?2聚天門冬氨酸酯聚脲的性能及特點429
8?7?3聚天門冬氨酸酯聚脲的應用433
8?8展望435
參考文獻436
第9章互穿網路聚氨酯塗料437
9?1引言437
9?2IPN互穿網路聚合物的特點438
9?3IPN的分類439
9?4溶劑型IPN互穿網路聚氨酯改性防腐蝕塗料舉例440
9?4?1丙烯酸/聚氨酯網路塗料440
9?4?2蓖麻油聚氨酯/聚取代乙烯互穿網路聚合物帶銹塗料442
9?4?4環氧？丙烯酸聚氨酯型IPN保護塗料444
9?4?5聚氨酯環氧烯類聚合物互穿網路耐酸塗料447
9?4?6其他聚氨酯互穿網路防腐蝕塗料448
9?4?7乳液型LIPN聚氨酯互穿網路449
參考文獻452
第10章聚氨酯防腐蝕塗料的使用453
10?1影響聚氨酯塗料施工及塗膜性能的因素453
10?1?1NCO/OH比值的影響453
10?1?2溶劑的影響456
10?1?3顏料和其他塗料組分的影響457
10?1?4聚氨酯塗料配方指導原則458
10?2聚氨酯防腐蝕塗料的要求和相關標準467
10?2?1SSPC?36 雙組分耐候性脂肪族聚氨酯面漆467
10?2?2SSPC?38 單組分潮氣固化耐候性脂肪族聚氨酯面漆470
10?2?3SSPC?39 雙組分快速或中速固化的耐候性脂肪族聚脲
面漆472
10?2?4其他標準474
10?3聚氨酯防腐蝕塗料典型應用實例475
10?3?1San Mateo?Hayward 大橋上混凝土防護塗料體系477
10?3?2高效聚氨酯塗料在西雅圖水手隊體育場建設中的應用478
10?3?3波特蘭機場的天棚479
10?3?4聚氨酯塗料對Homestead High?Level大橋的保護481
10?3?5高效聚氨酯塗層在Miller Park棒球場的應用482
10?3?6水性聚氨酯塗料用於Daytona USA娛樂中心地板保護483
10?3?7150萬加侖的高位鋼質水塔的保護484
10?3?8聚氨酯塗層體系對美國肯塔基州路橋工程的保護486
10?3?9聚天門冬氨酸酯脂肪族聚脲在北卡羅萊納州高速公路隧道
中的應用488
10?3?10高性能聚氨酯塗料在美國商業飛機重塗上的應用489
10?3?11其他實例491
10?4聚氨酯防腐蝕塗料的質量監測493
10?5聚氨酯塗料及塗裝過程中產生的病態及防治493
參考文獻498
