1.2-NCO/-OH当量比的选择
在传统的溶剂型聚氨酯体系中,-NCO/-OH当量比通常选择1~1.1/1,即等当量反应或-NCO稍微过量。但在双组分水性聚氨酯涂料中,因为水的存在会消耗一定量的-NCO,所以通常都会选择-NCO过量。-NCO/-OH当量比对漆膜耐磨性的影响见图3。
图3 -NCO/-OH当量比对漆膜耐磨性的影响
由图3可见提高-NCO/-OH当量比有助于提高双组分水性聚氨酯涂料的耐磨性。但在实际配方设计时,并非-NCO/-OH当量比越高越好,还必须充分考虑其它因素。比如,较多的异氰酸酯组分会延长涂料的干燥时间,并且降低涂料的早期硬度,同时还会增加配方成本。对于风电叶片涂料,我们认为-NCO/-OH当量比定为1.5/1较为合理。
1.3颜基比的选择
确定了成膜物及-NCO/-OH的当量比后,只需确定颜基比便能确定涂料配方的大体框架。颜基比会影响到涂料的多项性能,如遮盖力、柔韧性和耐磨性等。图4显示了不同颜基比条件下,漆膜耐磨性的变化情况。
图4 颜基比对漆膜耐磨性的影响
注(1)本实验选用水性聚氨酯多元醇分散体制作清漆,氨基磺酸盐改性HDI固化剂;(2)测试方法根据GB/T1768,测试条件为CS10,1000g载荷,500r。
由图4可见随着颜基比的增加,漆膜的耐磨性变差,较低的颜基比可能会造成涂料的遮盖力不足。风电叶片涂料对耐磨性要求较高,在设计配方时,应当设法找到满足遮盖力的最低颜基比,并以此为基础进行配方微调。以上述实验的配方为例,当P/B=0.43时,对比率RB/RW=0.95,涂料具有优异的遮盖力,此时涂层的耐磨性也十分优异。对于风电叶片用面漆,颜基比不宜大于0.5。
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