其固化機(jī)理是環(huán)氧基只有在固化所需要的高溫時(shí)，才能受某些堿性物質(zhì)催化而開環(huán)，隨即與異氰酸基團(tuán)直接反應(yīng)生成二口惡唑烷酮環(huán)。由該體系所制得的涂層流平性好，外觀平整光滑、耐高溫、各項(xiàng)機(jī)械性能突出，戶外耐候性好，其性能之優(yōu)良是別的體系無法相比的。

　　無論是封閉多異氰酸酯還是聚氨酯樹脂，均能采用傳統(tǒng)的溶液聚合法。

　　聚合后可采用減壓蒸餾、薄膜蒸發(fā)器及噴霧干燥器回收溶劑。溶液聚合法制得的樹脂，無論采用何種方式回收溶劑，都要耗用較大能量。因此也廣泛采用非水分散體系進(jìn)行加聚反應(yīng)。在非水分散體系中，采用對聚氨酯樹脂溶解能力差的溶劑作聚合介質(zhì)，聚合時(shí)借助表面活性劑及強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌使反應(yīng)體系乳化。反應(yīng)完成后，漿狀的細(xì)分散粒子在室溫下靜置，很快就會(huì)沉降。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘烤便制得平均粒徑為30μm的聚氨酯粉末，經(jīng)過濾分離的溶劑可直接回收使用。上述方法均需使用有機(jī)溶劑，雖然溶劑能夠回收使用，但在生產(chǎn)和貯存過程中，仍存在有機(jī)溶劑對環(huán)境的污染，并可能引起火災(zāi)。為此，人們致力于研究熔融聚合法，由于聚合物熔體的黏度比較高，除封閉多異氰酸酯這類低分子化合物外，許多支化的聚氨酯樹脂均難以采用釜式法生產(chǎn)。于是許多國家開始研制螺旋反應(yīng)器，可用于生產(chǎn)聚氨酯、聚酯、聚醚及有機(jī)硅等樹脂。

　　聚氨酯粉末涂料制備方法與其他噴塑材料的制備方法相似，首先用聚氨酯樹脂、交聯(lián)劑、顏填料和助劑進(jìn)行預(yù)混合，然后經(jīng)擠出、粉碎、篩分，最后包裝成產(chǎn)品。預(yù)混合的均勻程度對產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。有許多混合設(shè)備可供選用，其中高速混合機(jī)因其混合效果好、效率高而被廣泛應(yīng)用。熔融擠出是制備聚氨酯粉末涂料的關(guān)鍵工序。經(jīng)預(yù)混合的物料在擠出加工時(shí)，借助于外熱和螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的剪切力，使樹脂熔融并充分潤濕分散顏填料。篩分的目的是除去不同規(guī)格的級分及雜質(zhì)，對于單機(jī)批量生產(chǎn)，通常采用各種機(jī)械篩。

　　4·聚氨酯涂料發(fā)展趨勢

　　聚氨酯涂料的發(fā)展趨勢為開發(fā)高性能、低能耗和無污染的聚氨酯涂料，即開發(fā)高固體含量、水性和無溶劑聚氨酯涂料。我國聚氨酯涂料發(fā)展趨勢如下：進(jìn)一步完善TDI固化劑的多樣化和系列化，開發(fā)MDI系列涂料產(chǎn)品。MDI的蒸汽壓比TDI低，其涂料產(chǎn)品的毒性較小，硬度大，國內(nèi)MDI主要用作硬質(zhì)泡沫，MDI用作室內(nèi)涂料的性能優(yōu)勢要大于TDI，主要用于高硬度的水晶地板漆，重防腐涂料等。盡快研發(fā)脂肪族異氰酸酯固化劑，發(fā)展HDI縮二脲、HDI三聚體、IPDI加成物和三聚體等固化劑產(chǎn)品，以填補(bǔ)國內(nèi)空白，推動(dòng)我國聚氨酯涂料的發(fā)展。降低游離異氰酸酯單體含量，增加固化劑與羥基樹脂的相容性。國外聚氨酯固化劑產(chǎn)品的游離單體含量大都在0.5%左右。為使產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量分布均勻，以降低粘度，增強(qiáng)與其他組分的混容性，有的采取不完全反應(yīng)法，即當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到60%以上，就終止反應(yīng)，然后采用薄膜蒸發(fā)器后處理除去殘留的單體。相比較而言，我國由于技術(shù)手段落后、工藝設(shè)備缺乏，目前尚無規(guī)模較大的去除游離單體的專用設(shè)備，降低殘留單體含量主要靠改變配方和增加反應(yīng)程度來實(shí)現(xiàn);這些措施直接導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、粘度過大，和其他組分的混容性差，色澤深，殘留單體依然高居不下。必須加大薄膜蒸發(fā)器的開發(fā)與設(shè)計(jì)，降低固化劑體系中游離單體含量，解決固化劑生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，華南理工大學(xué)正在進(jìn)行這方面的工作。

　　開發(fā)高性能、低毒、低污染的聚氨酯涂料。研制開發(fā)水性聚氨酯涂料，豐富和完善水性聚氨酯涂料品種，提高性能將是一個(gè)極富挑戰(zhàn)的課題;開發(fā)聚氨酯粉末涂料，使封閉的IPDI固化劑國產(chǎn)化，降低粉末聚氨酯涂料的固化溫度，開發(fā)HMDI、IMIC等新型粉末聚氨酯涂料固化劑，同時(shí)研制生產(chǎn)配套的羥基聚酯和羥基丙烯樹脂，改善聚氨酯粉末涂料的外觀，進(jìn)一步研究其固化機(jī)理;利用新型多異氰酸酯單體，研究開發(fā)高固體分、無溶劑及非水分散體等聚氨酯涂料新品種。發(fā)展和完善聚氨酯專用涂料品種，擴(kuò)大聚氨酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　5·結(jié)束語

　　聚氨酯粉末涂料不僅具有高裝飾性和優(yōu)良的物理力學(xué)性能，而且具有較全面的耐化學(xué)藥品性，特別是不易黃變、耐候性和耐光性突出。它兼顧了環(huán)氧涂料和丙烯酸涂料的優(yōu)點(diǎn)，與TGIC固化的純聚酯粉末涂料體系相比，更具有無毒無害的巨大優(yōu)勢。聚氨酯粉末涂料的生命力體現(xiàn)在產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)越性上，和其他粉末涂料相比具有更好的綜合性能，它正在被人們所認(rèn)識(shí)，所占的比例也逐步增加，特別是西歐，增長速度更加明顯。聚氨酯粉末涂料因具有高裝飾性和優(yōu)良的物理性能、較全面的耐化學(xué)藥品性及突出的耐候性而受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。行業(yè)應(yīng)抓緊研發(fā)這個(gè)新品種，使之取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著聚氨酯粉末涂料生產(chǎn)工藝的日益成熟，其在粉末涂料中所占的比例將越來越大。國內(nèi)外對其的需求量越來越大，可以預(yù)見聚氨酯粉末涂料的市場前景十分廣闊。