隨著環(huán)保意識的日益深入，水性聚氨酯涂料在防腐領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。然而，由于水性聚氨酯中引入了一定的親水基團，在提高其水溶性的同時，也相應(yīng)降低了涂料的耐水性。當水性聚氨酯中的親水基團參與交聯(lián)反應(yīng)時，水溶性基團的存在將不會影響涂料的防腐性能，例如高溫交聯(lián)涂料體系。否則，耐腐蝕性能均會因親水基團的存在而降低。另外，由于水性聚氨酯涂料中分散介質(zhì)(水)的表面張力大， 蒸發(fā)熱和熱容高， 受溫度和濕度的影響大，因此顏料分散性不好，乳膠體系穩(wěn)定性差。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，在施工上要求也相對較為嚴格?；谝陨显?，使得水性聚氨酯涂料在防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了限制。因此，大力開發(fā)高性能的水性聚氨酯涂料，提高水性聚氨酯涂料的使用性能和施工性能是目前發(fā)展水性聚氨酯涂料的首要工作。

有機硅改性水性聚氨酯涂料

      有機硅結(jié)構(gòu)中既含有有機基團，又含有無機結(jié)構(gòu)，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)，使它集有機物的特性與無機物的功能于一身，具有優(yōu)良的耐水性、耐化學(xué)品性、耐溫變性、耐候性和低表面張力，已被應(yīng)用于聚氨酯材料的改性。

      采用溶膠-凝膠技術(shù)合成了對鋁及其合金有保護作用的有機硅改性聚氨酯水性涂料。通過在3.5％NaCl 溶液中的動電位極化測量得出， 有機硅的加入改善了聚氨酯的耐腐蝕性能。涂層耐腐蝕性能的提高可能是由涂料中 Si—O—Si 網(wǎng)絡(luò)所造成的致密微結(jié)構(gòu)所帶來的。此外，由硅羥基(—Si—OH)和鋁基材[Al(OH)X]之間的羥化反應(yīng)所形成的鋁-氧-硅(Al—O—Si)界面作為阻擋層對氯離子和水起到了屏蔽作用。聚氨酯涂層和有機硅改性聚氨酯涂層的腐蝕電位也有效地抑制了陰極反應(yīng)。因此，有機硅改性大幅提高了水性聚氨酯的抗腐蝕性。

      用烷氧基硅烷聚合物和甲基/苯基硅烷聚合物與水性聚氨酯樹脂進行聚合，制成了金屬構(gòu)件使用的常溫固化型水性工業(yè)面漆。通過與溶劑型聚氨酯油漆經(jīng)480 h 耐濕熱和 1 000 h 老化對比檢測，結(jié)果表明：用這種方法制成的涂料具有優(yōu)秀的防腐和耐濕熱性，不變色、不粉化、不起泡、不生銹和不脫落。

      在研究過程中研制了水性聚氨酯/Na+基蒙脫土納米復(fù)合涂層。將涂敷了該涂層的冷軋鋼置于 5%質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉水溶液電解質(zhì)下， 通過一系列的腐蝕電位、極化電阻、腐蝕電流和阻抗譜的電化學(xué)測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)涂層的防腐蝕效果優(yōu)越。改性水性聚氨酯涂料的發(fā)展，從不同的角度提高了水性聚氨酯涂料的性能，大大擴展了水性聚氨酯涂料在防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用。

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