聚氨酯涂料常用助剂种类

涂料用的助剂不是成膜物质，而是涂料配方中用量很少（一般在千分之几或更少），并能显著改善涂料性能的一种化学物质。在现代涂料的生产和应用中起着越来越重要的作用。在聚氨酯涂料中使用的助剂很多，其作用在于：（1）改善聚氨酯涂料的生产工艺；（2）提高聚氨酯涂料的贮存稳定性；（3）改进聚氨酯涂料的施工性能；（4）改善涂膜的使用性能。总之，采用不同的助剂可赋予聚氨酯涂料不同的性能，用以解决聚氨酯涂料生产、贮存、施工和应用中遇到各种问题，有助于将聚氨酯涂料的生产和应用提高到一个崭新的水平。本文列举了集中聚氨酯涂料常用的助剂，并对它们做了详细的介绍。
    1. 催化剂

    在聚氨酯涂料的制造和固化成膜过程中都需要使用催化剂，因此催化剂的选择和使用，在聚氨酯涂料中具有特别重要的意义。用于加速异氰酸酯基和含活性氢化合物反应的催化剂主要有如下两类：

    （1）胺类催化剂，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、己-二胺、二乙醇胺、三乙胺、4,4-二氨基-3,3-二氨二苯基甲烷（MOCA），二氮二杂环辛烷等。

    （2）金属盐类。最常用的是二月桂酸二丁基锡、辛酸锌、环烷酸锌等。

    催化剂的用量视聚氨酯涂料的品种、反应温度、催化剂的类型之不同而异， 一般在0.03-0.1 %之间。

用于异氰酸醋的二聚或三聚成环反应的催化剂，必须是具有亲核特性的化合物，如吡啶、甲醇钠、三乙基膦、三丁基膦；金属有机化合物，如烷基锡、二茂铁、碱金属的醋酸盐、草酸盐等均可作为异氰酸酯自聚或共聚的催化剂，以有机膦化合物和有机锡化合物最为有效。
    2. 紫外吸收剂和抗氧剂

    紫外光吸收剂是能吸收紫外光，并将所吸收的能量转化为无害能量（如热能）的一种功能性化合物。例如二苯甲酮类化合物，可通过鳌合氢键的形成而使紫外光能转化为热能，以便有效的消除或削弱紫外光能对涂膜的破坏作用，对涂膜的其他性能也没有影响。作为一种理想的紫外光吸收剂还应具有很好的光热稳定性，与漆基有很好混溶性；其挥发性小，不易被水和溶剂抽出，也不会迁移；对可见光的吸收尽可能低，不着色、不变色；无毒或低毒，不会与漆料发生有害的化学反应而影响涂料性能；原料来源丰富，价格适中。紫外光吸收剂种类很多，一般按化学结构分为如下六大类：二苯甲酮化合物、水杨酸酷类化合物、杂环类化合物、取代丙烯腈类化合物、金属络合物以及其它紫外光吸收剂。在前述六类紫外光吸收剂中，用于聚氨酯涂料的主要有一取代或三取代二苯甲酮衍生物和羟基苯并三唑（又名羟苯基连三氮杂）两大类。

    高分子涂膜对氧有一定的敏感性，易受氧的作用而老化。加入涂料中，能延缓或抑制氧化降解的物质称为抗氧剂，有时也称防老剂。一般按其化学结构和作用机理进行分类,按前者通常分为酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫酸酯类以及其它抗氧剂，共计五大类；按后者一般分为链终止剂、过氧化物分解剂、金属钝化剂等三大类型的抗氧剂。作为一种理想的抗氧剂具有很高的抗氧效率，较小的污染性和着色性，挥发性和迁移性应小，耐抽出性高，使用寿命长；能与漆基很好的混溶，并不发生任何有害化学反应、稳定、无毒、价廉易得。在前述常规抗氧剂中，有很大一部分都适用于聚氨酯涂料。
    3. 流平剂

    能改善湿涂膜流动特性的物质称为流平剂。它的主要作用是降低涂料组分之间的表面张力，增加流动性，使其达到光滑、平整，从而获得无针孔、缩孔、刷痕和桔皮等表面缺陷的致密涂膜。混合溶剂、有机硅、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂、硝化纤维素和聚乙烯醇缩丁醛等都是有效的流平剂。

    在某些聚氨酯涂料中，尤其是聚酯型聚氨酯涂料往往需要使用流平剂，以便提高其流平性，消除刷痕和桔皮等表面缺陷。醋酸丁酸纤维（CAB），如CAB381-0.1、CAB552-0.2、CAB551-0.1、CAB381-20等都是聚氨酯涂料中最常用的流平剂。其用量为其不挥发分重的1-5 %，常配制成10 %的50/50的甲苯/醋酸溶纤剂溶液使用，这种溶液都很粘稠。某些硅醇酸树脂，如Dri-Flim103（General Electric）也能有效的消除气泡，改善其流平性，减少润湿性差的颜料引起的浮色。
    4. 消泡剂

    在涂料生产和施工过程中，由于某些物质的引入以及搅拌等因素，往往会产生泡沫。能防止产生泡沫的物质称为消泡剂，有时也称抗泡剂和防泡剂。它们大都是含有一种亲油性或亲水性基团的物质，能改变涂料表面张力，从而防止起泡和消除泡沫。醇类、脂肪酸及其酯类、酞胺、磷酸酯、金属皂、有机硅等都可用作消泡剂。聚氨酯涂料，尤其是双组分聚氨酯涂料的施工应用，往往离不开消泡剂的使用, 否则涂膜外观严重受损。

    在聚氨酯涂料中还是以有机硅类型的消泡剂应用最多，效果最好，BYK-141是最具有代表性的产品。此外，常用的产品还有BYK-065/066、BYK-051/052。其用量通常为涂料含量的0.1~ 0.5 % 。国产的201甲基硅油，也是聚氨涂料中常用的消泡及平滑助剂。
    5. 增稠剂

    凡能提高涂料粘度，减少流动，但并不引起触变的物质称为增稠剂。使用增稠剂提高涂料粘度的目的在于防止施工时产生的流挂，同时可防止涂料贮存过程中的分层(即颜料沉淀和絮凝)，以提高涂料的贮存稳定性。纤维素醚类、有机膨润土、微粉化二氧化硅、丙烯酸聚合物等都是很有效的涂料增稠剂。