摘　要：采用不同改性的短油度醇酸树脂作甲组分，异氰酸酯预聚物作乙组分，配制双组分聚氨酯涂料，探讨甲组分对双组分聚氨酯涂料性能的影响。结果表明，椰子油改性短油度醇酸树脂，颜色水白、耐黄变性能和丰满度好，可以作为高档的亮光清面漆、耐黄变的面漆用树脂；蓖麻油改性短油度醇酸树脂，颜色较深、丰满度较好、干燥速度慢及柔韧性好，可以作为普通的亮光面漆用树脂；豆油改性短油度醇酸树脂，干燥速度较快，应用于底漆和哑光面漆；合成脂肪酸改性短油度醇酸树脂，颜色水白、流平好、干燥速度慢、丰满度高及硬度高，可以作为高档的亮光面漆用树脂。
关键词：双组分聚氨酯；醇酸树脂；涂料

　　聚氨酯漆是指在其涂膜中含有相当数量的氨基甲酸酯链的涂料。聚氨酯漆膜除了含有大量的氨酯键外，还含有酯键、醚键、缩二脲键、脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键以及油脂的不饱和键和大分子键之间的氢键等。所以聚氨酯漆具有漆膜强韧、光泽丰满、附着力强、耐水耐磨、耐腐蚀性及较高的固体含量等良好的性能，被广泛用于高级木器家具、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种涂料等。缺点是施工工序复杂，对施工环境要求很高，毒性较大，稳定性差，对水分和潮气敏感，遇潮起泡，保光保色性差，不耐日光，漆膜易粉化，变黄等问题。
　　植物油作为一种可再生资源，将含羟基植物油或羟基化作为多元醇合成聚氨酯是很有发展前途的环境友好型产品。植物油中大多含有不饱和键，可以先和其它物质改性后再改性聚氨酯，这样可以提高聚氨酯膜的性能和手感，还可降低成本，因此植物油改性聚氨酯日益凸显其优越性。
　　本实验利用椰子油改性短油度醇酸树脂、蓖麻油改性短油度醇酸树脂、大豆油改性短油度醇酸树脂、合成脂肪酸改性短油度醇酸树脂配制成双组分聚氨酯漆，研究不同植物的改性的醇酸树脂对双组分聚氨酯漆漆膜性能、应用效果的影响。

1　实验部分

1.1　原料
　　椰子油改性短油度醇酸树脂，东莞市竣成化工有限公司；蓖麻油改性短油度醇酸树脂、豆油改性短油度醇酸树脂、合成脂肪酸改性短油度醇酸树脂，纽佩斯树脂(佛山)有限公司；异氰酸酯预聚物(L-75通用型固化剂)，NCO质量分数约13.3％，拜耳科技材料公司；金红石钛白粉RCL-69，上海毅胜化工有限公司广东分公司；气相二氧化硅(DM-10)，日本德山公司；分散剂、消泡剂、流平剂，德国毕克化学；消光粉，格雷斯专用化学品公司；二甲苯、醋酸丁酯，石化茂名分公司；二价酸酯(DBE)，江苏华伦化工有限公司；填充剂硬脂酸锌，金信化工(深圳)有限公司；滑石粉，广州天泰粉体，以上均为工业级。稀释剂(二甲苯、醋酸丁酯、乙酸乙酯混合物)，自配。
1.2　实验仪器
　　VFS-230型高速分散机，上海上微金丽电机有限公司；QGZ涂膜干燥时间测定仪，天津市华视科技发展公司；WGG60型光泽度计，泉州科化佳光电仪器研究所；QZP型黑白格玻璃板，天津市精科材料试验机厂；紫外线照射灯箱，自制；QFH型划格器，上海现代环境工程技术有限公司；QTY-32型漆膜弯曲试验器，天津市科联材料试验厂；QHQ涂膜铅笔刮痕硬度仪、JFA-II型涂膜涂布器、QCJ型漆膜冲击器，天津材料试验机厂；NDJ-5S型旋转粘度计，上海昌吉地质仪器有限公司。
1.3　漆液配制
1.3.1　清面漆的配制
　　清面漆主要由醇酸树脂、混合助剂(消泡剂:流平剂:分散剂按质量比5:5:2混合)和混合溶剂(醋酸丁酯-二甲苯按质量比5:4混合)组成，配制不同脂肪酸短油度醇酸树脂高光清面漆配比见表1。

　　按配方用量准确称量所用的树脂、溶剂、助剂等，混合后用高速分散机分散均匀；然后按甲组分(醇酸树脂清面漆):乙组分(L-75固化剂):稀释剂=1:0.8:0.5质量比手工喷实验木板、马口铁板，静置通风处24 h，待检测用。
1.3.2　底漆的配制
　　底漆主要由醇酸树脂、混合助剂(消光剂：消泡剂：流平剂按5:5:3混合)、}昆合溶剂(醋酸丁酯:二甲苯按10.0:17.4混合)和填料(硬脂酸锌:滑石粉按1:3混合)组成，配制不同脂肪酸短油度醇酸树脂透明底漆配比见表2。

　　按配方用量准确称量所用树脂、溶剂、助剂等，混合后用高速分散机分散均匀；然后按甲组分(醇酸树脂透明底漆):乙组分(L-75固化剂):稀释剂=1:0.2:0.4质量比手工喷实验木板、马口铁板，静置通风处24 h，待检测用。
1.3.3　色漆的配制
　　色漆主要由醇酸树脂、混合助剂(分散剂：消光剂：消泡剂：流平剂按1:15:1:1质量比混合)、混合溶剂(醋酸丁酯:二甲苯:DBE按17:10:6质量比混合)和填料(金红石钛白粉:气相二氧化硅按25:1质量比混合)组成。配制不同的改性短油度醇酸树脂五分光白色漆配比见表3。

　　按配方用量准确称量所用树脂、溶剂、助剂等，混合后用高速分散机分散均匀；然后按甲组分(五分光白面漆):乙组分(L-75固化剂):稀释剂=1:0.2:0.5的比例手工喷实验木板、马口铁板，静置通风处24 h，待检测用。
1.4　性能检测
　　粘度按GB／T 1723-93；稳定性按GB／T 6753.3-86；外观按GB1721-79；干燥时间按GB／T 1728-79；流平性按GB／T 1750-79；硬度按GB／T 6739-1996；光泽度按GB／T 9754-88；柔韧性按GB／T 6742-86；附着力按GB／T 9286-1998；抗冲击强度按GB／T 1732-93；耐黄变性、耐化学品性按GB11186.2-89及GB／T 1763-79；打磨性按GB／T 1768-79，1级为打磨性差，4级为好；透明度，目测比较，1级为透明度好，4级为差。

2　结果与讨论

2.1　清面漆性能
　　不同脂肪酸改性醇酸树脂配制的双组分聚氨酯清面漆的状态和漆膜性能见表4。
　　由表4可知，4种清面漆的粘度、固体分含量、外观、透明度随着改性树脂的不同而有所差异。从漆膜的状态来看，4种改性树脂粘度在2200～2800 mPa・s之间，固体质量分数在71％～81％之间，透明度和稳定性均较好。这是由于在配制分散过程中，助剂和溶剂的添加量相同，其分散条件也相同，所以漆膜的状态比较相近。

　　从漆膜的性能上看，4种清面漆在表干时间、实干时间、丰满度、附着力及耐黄变性方面差异较大。椰子油改性的树脂所制漆膜干燥速度较快，其硬度、光泽、耐黄变性较好，柔韧性、丰满度、耐化学品性均比较理想；但其附着力不如蓖麻油、合成脂肪酸。蓖麻油改性的树脂所制的双组分聚氨酯亮光清漆颜色相对较深，所制漆膜耐黄变性差，其丰满度一般，干燥速度较慢，其硬度不如合成脂肪酸、椰子油改性的树脂，光泽较低，但其抗冲击强度较高。大豆油改性的树脂所制漆膜干燥速度快，附着力、硬度、抗冲击强度、耐黄变性一般，其光泽、丰满度较差，合成脂肪酸的醇酸树脂所制的双组分聚氨酯亮光清漆中，颜色水白，干燥速度较慢，硬度高、附着力好，抗冲击强度一般，其耐黄变性、丰满度在实验组中为好。
　　通过以上分析可见，椰子油改性树脂适合作对硬度、光泽、丰满度要求高，耐黄变性较好的高档亮光清面，蓖麻油改性树脂适合制备对性能要求一般的普通亮光清面漆。大豆油改性树脂相对不适合用于配制成高光清面。合成脂肪酸改性树脂适合用于配制高档的亮光清面漆。
2.2　底漆性能
　　不同改性醇酸树脂所配制的双组分聚氨酯漆的透明底漆的状态和漆膜性能见表5。

　　由表5可知，4种底漆粘度在4800～5500 mPa・S之间，固体质量分数在66.2％～72.6％之间，稳定性均较好。通过比较发现，4种底漆透明度差异较大，豆油改性树脂和合成脂肪酸改性树脂透明度较好，而蓖麻油改性树脂和椰子油改性短油度醇酸树脂透明度一般。这表现在配漆中，豆油和合成脂肪酸改性的树脂能与填充剂融合较好。
　　从漆膜性能上看出，在干燥速度上，椰子油和豆油改性的表干时间分别为16 min和15 min，实干时间分别为130 min和120 min，比蓖麻油和合成脂肪酸改性的树脂表干时间和实干时间快。而在流平性、柔韧性方面4组底漆无明显区别；蓖麻油、豆油改性的树脂制漆附着力较其它实验组略差。打磨性好的为豆油改性的树脂漆，其次是合成脂肪酸酸性的树脂漆，椰子油与蓖麻油改性的树脂漆较一般。
　　通过各项性能的对比，并参考价格，豆油改性的树脂适合作为通用型双组分聚氨酯底漆的配漆树脂，合成脂肪酸改性树脂适合作为高档双组分聚氨酯底漆的配漆树脂。
2.3　色漆性能
　　不同改性醇酸树脂所配制的双组分聚氨酯半哑光面漆状态和漆膜性能见表6。

　　从表6可知，不同脂肪酸改性树脂所制得的色漆，粘度在2800～3200 mPa・s之间，固体质量分数67.5％～72.5％之间，稳定性均较好。在外观方面，椰子油、合成脂肪酸改性树脂所制得色漆为白色粘稠液，而蓖麻油、豆油改性树脂所制得的色漆为白色微带黄相粘稠液。
　　从漆膜性能上看出，流平性、稳定性均无明显区别。蓖麻油与豆油改性的树脂因其树脂颜色较深，因而所制白漆带黄色，这点在配制高档白面漆中比较忌讳。椰子油改性醇酸树脂能拥有较高的丰满度、附着力、硬度和耐黄变性，但其柔韧性、抗冲击强度一般。蓖麻油改性树脂干燥速度较慢，其硬度、耐
黄变性较差，但其抗冲击强度好。豆油改性的树脂干燥速度较快，硬度、耐黄变性一般，其丰满度、柔韧性和抗冲击强度较差。合成脂肪酸改性树脂组干燥速度较慢，其丰满度、硬度、柔韧性、附着力、抗冲击强、耐黄变性较好。在理论配方中所制漆膜为半哑光，椰子油脂改性的树脂、蓖麻油改性的树脂与合成脂肪酸改性的树脂所制漆膜都表现出较高的光泽。
　　由不同脂肪酸改性的树脂所配制的双组分聚氨酯半哑光面漆其漆液状态和漆膜性能基本上都能满足要求，椰子油、蓖麻油改性的树脂可作双组分聚氨酯色面漆用树脂，合成脂肪酸改性的树脂也可作为要求较高的高档色面漆，豆油改性的树脂更适宜制成哑光色面漆。

3　结论

　　分别采用椰子油、蓖麻油、大豆油、合成脂肪酸改性短油度的树脂配制了双组分聚氨酯清面漆、底漆、色漆，应用研究表明，椰子油与合成脂肪酸改性醇酸树脂的外观颜色比蓖麻油和豆油改性醇酸树脂要清澈透明，可以作为高档的亮光清面、耐黄变的面漆用树脂；柔韧性、附着力、抗冲击强度好的是蓖麻油改性的树脂，可作普通的亮光面漆用树脂；干燥速度快、打磨性好的是豆油改性的树脂，可应用于底漆和哑光面漆；硬度、丰满度、耐黄变性好的是合成脂肪酸改性的树脂，可以作为高档的亮光面漆用树脂。