国内聚氨酯涂料的现状和发展趋势

林梓豪，陈炳耀，周 义

(1.广东三和化工科技有限公司，广东 中山 528429； 2.广东顺德三和化工有限公司，广东 佛山 528325)

1 降低异氰酸酯预聚物的游离单体含量

在一些先进国家，聚氨酯固化剂的游离单体含量大概在0.5%左右，为了让其相对分子质量分布均匀，降低粘度并增强与其他组分的相容性，一般采用不完全反应法，即在反应进行到60%以上时，就马上结束反应，然后利把残留的游离异氰酸酯单体除去[1]。但是由于我国这部分技术相对不足，缺乏所需的实验设备，目前没有较大规模用于去除游离单体的专用设备，只能通过改变配方或增加反应程度来降低残留单体含量。然而这些措施不但会直接导致产品的生产工艺不稳定、产品粘度过大，色泽深，和其他组分的混容性不佳，而且高居不下的残留单体问题依然无法得到根本解决[2]。因此，必须加大相关实验生产设备的开发与设计进展，降低固化剂体系中游离的单体含量，提高生产固化剂过程中的关键技术。

2 单组分涂料能分配更多市场配额

双组分聚氨酯涂料是聚醚型，而单组分聚氨酯是不饱和聚酯型，单组分聚氨酯防水涂料不含莫卡(MOCA)交联剂、沥青、焦油以及重金属催化剂等物质，是很好的绿色环保防水涂料；施工时，区别于双组分的不便，单组分包装无需另外按准确比例称重，开桶即用，避免了计量配料的麻烦，省时省力，而且还减少了施工后因配料比例失误造成损失的可能性。在单组分聚氨酯涂料中，纯聚氨酯含量远比双组分聚氨酯涂料要高，达到40%～70%，在力学性能、防水性及耐久性上要比双组分占有优势。

3 研发MDI系列产品

非焦油型聚氨酯防水涂料通常采用TDI(甲苯二异氰酸酯)，但TDI具有较强烈的刺激性气味，是剧毒危险品，而 MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)的蒸汽压比 TDI低，挥发性比TDI小得多，其涂料产品的毒性较小，价格相对略高一些，国内主要是使用聚合 MDI制作硬质发泡材料，用于冰箱、建材、管道保温等。MDI对称的分子结构使得MDI型WPU(水性聚氨酯)的漆膜强度、耐磨性及弹性性能更加优越，主要用于高硬度的水晶地板漆，重防腐涂料等，同样用于室内涂料，MDI性能优势要大于TDI。另外，有些涂料的固化反应是按照酸催化机理进行的，在碱性条件下其固化速率严重受影响，而异氰酸酯固化剂能加快其固化速率且降低固化烘烤温度，加大对脂肪族异氰酸酯固化剂的研发投入，发展多种新型固化剂产品以推动我国聚氨酯涂料的发展。

4 重视发展水性建筑涂料

由于传统溶剂型聚氨酯(PU)在生产、使用过程中会释放多种有害物质，对人体的健康构成威胁，从而使水性聚氨酯(WPU)的开发逐渐成为热点。2018年是我国涂料行业历史上最为严峻的考验年，环保法规对企业要求越加严格，更多的企业认识到以环保促转型、以绿色谋发展是企业未来的必由之路，全行业大大加快了转型升级的步伐[3]。

水性建筑涂料具有环境友好，安全无毒，使用方便，生产运输成本较低等特点，建筑涂料水性化就成了建筑涂料未来的必然发展方向，在水性、弹性、耐酸、耐碱、隔音、密封和抗龟裂的研究方向上具有非常广阔的发展前景。据统计，目前我国已成为世界上最大的 WPU消费市场，但是我国市场上在售的 WPU涂料无论是品质还是市场占有率上仍不容乐观，在与国外产品相比之下缺乏竞争力，因此加大对 WPU的研发和应用具有十分重要的意义。

5 发展高耐候性涂料，向多功能性涂料发展

现代高层建筑如雨后春笋般不断出现，建筑涂料的耐候性越来越受重视，目前，有机硅和多元复合改性聚氨酯涂料的研究逐渐兴起，经改性的聚氨酯涂料基本能够满足建筑涂料的高耐候性要求[4]。聚氨酯涂料作为性能优异的建筑涂料，被欧、美、日等发达国家或地区大量使用，其中占日本防水市场份额的30%以上，是日本使用最为广泛的防水涂料。除了高耐候性外，其它功能性建筑涂料越来越受到全社会的重视，尤其是防水涂料，目前聚氨酯涂料在耐水性方面存在不少问题，下雨时会出现麻面和凹坑，粘结强度会下降甚至脱落等等[5]。为了满足各种各样的需求，聚氨酯涂料在不同功能性上的研究发展已经是大势所趋。