双组份聚氨酯(PU)涂层(2 k)广泛应用于汽车内饰和电子设备应用程序,因为他们的高耐用性和优秀的触觉特性。gydF4y2Ba

各种功能需要在这些涂层的应用程序。例如,涂料的耐化学性化妆品,防晒霜和驱虫剂近年来获得了特别的关注。众所周知,某些化学物质在紫外线吸收剂等添加剂影响聚氨酯涂料的质量。传统的基于acrylic-urethane 2 k PU涂料树脂并不总是足以防止肿胀或化学侵蚀造成的剥落。gydF4y2Ba

在这个研究中,新设计的多功能基于聚碳酸酯结构和先进的聚亚安酯多元醇系统系统,研究了交联剂以提高涂料的耐化学性。结果,它已经确定,新开发的涂料系统不仅可以显著提高耐化学性,还粘附塑料基板。此外,多元醇系统的灵活性的影响,抗冲击性和涂膜硬度相比传统的涂层系统进行调查。gydF4y2Ba

在这篇文章中,独特的特点开发了涂层系统也将讨论通过交联结构的基本调查与紫外线吸收剂和化学交互。gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

近年来,它已被认为过度暴露的皮革表和塑料部件防晒霜和杀虫剂等化学物质引起涂料和塑料部件本身的退化。某些化学物质的扩散在防晒霜或杀虫剂的皮革或塑料部分提出了这些现象的一种机制。gydF4y2Ba^{1、2gydF4y2Ba}2 k聚氨酯涂料广泛应用于工业领域,如汽车内部零件,然而,这不是一个例外,和2 k-pus也易受化学侵蚀。传统2 k PU涂料通常制定与丙烯酸多元醇、聚酯多元醇、聚异氰酸酯基于polyisocyanurates以及聚氨酯加合物。然而,这些涂料并不总是足以防止防晒霜和杀虫剂的化学侵蚀。为了提高耐化学性,投入了大量精力开发新涂料近年来。gydF4y2Ba^{3 - 7gydF4y2Ba}

在这个工作中,传统的化学抗性涂层系统进行评估,和玻璃化转变温度(TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)和分子量之间的交联(M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba)进行了动态粘弹性测量为了估计新型涂层系统的设计策略。抗化学腐蚀的涂层系统基于新颖的聚碳酸酯(PC)多元醇,这是对我们的基本调查,进行评估。此外,小说的电影特性涂层系统相比传统的涂层系统进行调查。gydF4y2Ba

实验gydF4y2Ba

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用于2 k聚氨酯188金宝搏bet官网涂料的原料如表1所示。丙烯酸多元醇、聚酯多元醇、新开发的多元醇系统和普通uv—在本研究评估。图片和典型结构如图1所示。ABS板(JIS K 6873)、聚碳酸酯(PC)板(JIS K 6735)和薄钢板(ISO 3574:2008)被用作基质的评估。gydF4y2Ba

涂膜制备gydF4y2Ba

2 k PU涂层制备条件的细节电影如表2所示。gydF4y2Ba

电影属性的评价方法gydF4y2Ba

涂膜的耐化学性防晒霜和驱虫剂是评估通过观察外观之前和之后的变化下降测试解决方案,它由等量的体重3 - (4-Methoxyphenyl) 2-propene acid-2-ethylhexyl酯:紫外线吸收剂(东京化工有限公司),3,3,5-Trimethylcyclohexyl水杨酸:紫外线吸收剂(东京化工有限公司)和N, N - Diethyl-m-toluamide(避蚊胺):驱(东京化工有限公司)(图2),ABS板是用于衬底。测试解决方案是下降约0.05克/厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba表面涂层膜在两个不同的地方。测试样本放置在烤箱烤4小时80°C。从烤箱去除后,测试样本是用餐巾纸擦拭。评估是基于视觉参考表3和图3所示。gydF4y2Ba

ABS板、PC板用于附着力试验。粘性ABS, PC的测试方法是根据ISO 2409: 2013(正交测试)。这部电影属性进行评估通过以下方法:弯曲试验——圆柱芯棒(ISO 1519: 2011);快速变形试验,抗冲击性(ISO 6272 - 1: 2011);和决心的电影由铅笔硬度测试(ISO 15184: 2012)。钢板是用作基质对这些评估。gydF4y2Ba

动态粘弹性测量进行动态粘弹性计(A&D有限公司,RHEOVIBRON DDV-01医生、日本)和评估以衡量TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和弹性模量。gydF4y2Ba^8gydF4y2Ba测量温度范围是-50到200°C和升温速率2°C /分钟。测试板尺寸是30毫米(长度)×4毫米(宽)×0.2毫米(厚度),测量35赫兹频率和负载为5.0的女朋友。TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba被定义为棕褐色d曲线的峰值。M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba使用方程(1)计算。gydF4y2Ba

方程1gydF4y2Ba

M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba= 3 rrt / EgydF4y2Ba_{最小值gydF4y2Ba}(1)gydF4y2Ba

r是样品薄膜的密度,气体常数r, T是绝对温度的弹性模量最小,和EgydF4y2Ba_{最小值gydF4y2Ba}至少弹性模量在高温范围内。gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

电影传统涂料的性质gydF4y2Ba

为了澄清涂层系统的设计模型,创建高耐化学性,传统涂层系统进行评估。耐化学性测试结果和其他电影传统涂料的性质如表4所示。acrylic-urethane系统如Ac-1 / h, Ac-1 / 2, Ac-2 / h和Ac-2 / h2o是脆弱的测试解决方案。Ac-1 / h, Ac-1 / h2o和Ac-2 / 2都剥落的衬底后测试(评级= 1),和Ac-2 / h是多孔(评级= 2)。另一方面,polyester-urethane系统的耐化学性等PE-1 / h, PE-1 / 2, PE-2 / h和PE-2 / h2o是优于acrylic-urethane系统。PE-1 / h和PE-1 / h2o略有增加(评级= 3)。此外,没有可观察到的变化PE-2 / h和PE-2 / 2(评级= 4)。这些结果表明,准备传统涂料的耐化学性依靠多元醇的结构,但不是聚异氰酸酯。gydF4y2Ba

与此同时,关注电影的属性,弯曲试验和快速变形测试显示,测试结果无显著差异。的铅笔硬度Ac-1系列,这是最低的哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2Ba价值,表现出与最灵活(硬度= 2 b)。Ac-2系列和PE-1系列的硬度是F, PE-2系列是h .传统的粘性涂料除了系列Ac-1 ABS, PC是不够的。一个相对灵活的Ac-1系统只有有效地改善粘性。gydF4y2Ba

为了估计抗化学腐蚀的不同的因素在每个多元醇,羟基(OH)的数量每分子量(哦/ M -团体gydF4y2Ba_ngydF4y2Ba)计算(表5),哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2BaPE-1和PE-2大比Ac-1 Ac-2。更大的哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2Ba聚酯多元醇能产生较高的交联涂料的价值。因此,高度交联polyester-urethane系统表现出比acrylic-urethane系统更好的耐化学性。gydF4y2Ba

基本的研究动态粘弹性测量gydF4y2Ba

之间的关系传统涂料的耐化学性和交联结构研究的TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba。TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba,通过测量动态粘弹性测量数据如表6所示。TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba的Ac-1系列是低于Ac-2系列。与此同时,M -gydF4y2Ba_cgydF4y2BaAc-1系列Ac-2系列的水平。在polyester-urethane系统的情况下,TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba增加,M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba成为低。TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba的PE-1系列是低于PE-2系列,和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba的Ac-1系列是大于PE-2系列。gydF4y2Ba

耐化学性和T的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba图4所示。的化学抵抗polyester-urethane系统相对优于acrylic-urethane系统,无论TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba。有良好的耐化学性和T之间的相关性gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba在两个系统,即更高的TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba提供更好的耐化学性。gydF4y2Ba

耐化学性和M -之间的关系gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba图5所示。M -的范围gydF4y2Ba_cgydF4y2Baacrylic-urethane系统是一个类似的价值,这些化学抗性几乎是相同的除了Ac-2 / h(图5 (a))。另一方面,M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Bapolyester-urethane系统价值低于acrylic-urethane系统。的化学抵抗polyester-urethane系统改进的M -减少gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba(图5 (b))。这些结果表明,polyester-urethane系统(尤其是PE-2系列)形成高度交联的涂料,和交联结构使它产生优良的耐化学性。gydF4y2Ba

可以看到从图4图5 (b)和(b), PE-2系统,组成一个芳香脂环族的单位和单位,表现出优异的耐化学性和高温gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和小M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba。然而,众所周知,polyester-urethane涂料进行水解,分别由紫外线照射和芳香族聚酯变成黄色。这些原因polyester-based聚氨酯涂料系统的使用是有限的商业。因此,需求有一个著名的涂料,不仅具有耐化学性还其他重要属性。gydF4y2Ba

小说涂料体系的发展gydF4y2Ba

从基本的调查,结果发现,多元醇,具有刚性结构和大型哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2Ba允许生产领域的知名涂料系统的耐化学性。gydF4y2Ba

基于我们的知识的聚氨酯分子设计技术,三种类型的基于pc的多功能聚氨酯多元醇(PCU)准备。形象和代表结构如图1所示。基于pc的聚氨酯通常提供优秀的树脂耐候性等性能,耐水解和化学性能。灵活的PC单元可能有助于改善粘性ABS, PC基板。它也被认为是PCUs生成与聚氨酯形成氢键相互作用和尿素的债券。这种交互提供了更高的TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba涂膜,预计将增加耐化学性。此外,PCUs设计与不同数量的哦组不改变主链结构。不同数量的哦组PCUs允许生产的各种各样的交联结构,并帮助理解化学阻力和M -之间的关系gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

小说多元醇的特点如表1所示,和哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2Ba也计算(表5)。涂层组成的电影PCUs准备根据薄膜制备条件,如表2所示,耐化学性和其他电影属性进行评估。抗化学腐蚀的测试结果和之前的电影出现测试如表7所示。涂层的外观电影前测试是聚异氰酸酯结构的影响。所有的涂料组成的电影PCUs因为劣质的兼容和h -窘迫PCUs和h。另一方面,所有的涂层组成的电影PCUs和2是清晰和光泽。PCU-1 / 2的耐化学性优良的(评级= 4)和PCU-2 / h2o和PCU-3 / h2o不如PCU-1 / 2。这些结果与哦/ M -gydF4y2Ba_ngydF4y2BaPCUs的预期。这部电影所有属性是相同的,尤其是ABS, PC基板的粘合度是优秀的在每一个系统。gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba一系列PCUs / 2的调查(表8),耐化学性和T之间的关系gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba之间的关系如图6所示,耐化学性和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba图7所示。有不同的化学抵抗正如上面提到的,而TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba三个系统的几乎相同(图6)。与此同时,提高了耐化学性取决于M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba(图7)。这些结果表明,涂膜的耐化学性显然取决于M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba在涂层的情况下电影有相似的聚合物结构。虽然M -gydF4y2Ba_cgydF4y2BaPCU-1 / h2o是比PE-2 / h和PE-2 / 2,优良的耐化学性PCU-1 / h2o来源于PCU的刚性单元的物理交联。gydF4y2Ba

至于粘性,基质之间的相互作用和评价涂层电影需要调查。粘合度差异的原因之一可能与M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba。较小的M -gydF4y2Ba_cgydF4y2BaPE系列等导致一个高度交联的聚合物结构。高度交联涂层膜收缩而治愈,收缩减弱粘性。相比之下,由于有一个温和的M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba附着力的涂层组成的电影PCU表现出优秀的粘合度。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

在这项研究中,各种传统的涂料进行评估,以评估为一种新型多元醇的设计策略,并开发了基于pc的多功能聚氨酯多元醇。基本的调查给了我们有价值的信息,如TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba,即更高的TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和较小的M -gydF4y2Ba_cgydF4y2Ba要求提供耐化学性。通过控制PCU哦团体的功能,耐化学性和M -之间的关系gydF4y2Ba_cgydF4y2BaPCU系统上确认。涂料膜由PCU-1和2表现出优异的耐化学性,例如,涂层膜稳定紫外线吸收剂的化学组成和避蚊胺即使暴露在化学物质4小时在80°C。此外,塑料基板的粘合度也很好,和其他电影属性类似传统的涂料系统,如Ac-2系列和PE-1系列。这意味着发达涂层系统可用于单层塑料涂层,而不是现有的涂料。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

1 Burcham,剩下;悄无声息,h .扩散和热力学行为的杀虫剂和防晒油汽车皮革”,JALCA, Vol.99, 2004年,p . 211 - 219。gydF4y2Ba

2克里希纳,a;Berg,大肠应力开裂的聚碳酸酯防晒霜,SAE Int。j .板牙。Manuf。4(1): 152 - 157年,2011年。gydF4y2Ba

3国际出版WO2014/087698数量。gydF4y2Ba

日本专利P2014/181338A 4。gydF4y2Ba

日本专利P2016/089019A 5。gydF4y2Ba

6国际出版WO2015/037280数量。gydF4y2Ba

日本专利P2017/78140A 7。gydF4y2Ba

8 Hara y涂层电影的物理性质(1),研究涂料、No.151, 2009年10月,23-33页。gydF4y2Ba

本文提出了在2017年聚氨酯技术会议。gydF4y2Ba