聚氨酯防腐涂料

双组分重防腐涂料

聚氨酯防腐涂料（别名：聚氨酯防腐面漆）是一种由改性聚氨酯树脂与多异氰酸酯固化剂构成的双组分重防腐涂料，包含底漆、中涂漆和面漆三种类型，此外，还有以水性聚氨酯树脂为基料的水性聚氨酯防腐涂料。它以氯磺化聚乙烯橡胶为主要改性剂，配合特种添加剂与颜填料制成，适用于钢结构、化工设备、桥梁及混凝土等基材的防腐涂装。

该涂料涂层兼具高附着力、耐酸碱、耐油及耐海水腐蚀性能，支持0℃低温固化施工，单次成膜厚度大且耐温可达160℃。其常与环氧底漆配套形成防腐体系，符合低有机挥发物排放标准。技术发展衍生出单组分湿固化聚氨酯涂料及天氡氨酸酯聚脲，以及利用石墨烯提升性能的复合涂层，结合使用可实现快速固化与长效防护。改性产品如高弹性环氧聚氨酯涂料通过交联固化形成网状结构，适用于管道、油罐等场景，综合环氧树脂强度与聚氨酯柔韧性优势。水性聚氨酯防腐涂料有相应的检测标准和项目。

研究简史

2019年，石墨烯改性聚氨酯防腐涂料研究取得进展，具体技术方法包括利用偶联剂与石墨烯共轭作用制备石墨烯纳米片复合聚氨酯涂层、利用电化学沉积技术在铜基底上生长石墨烯并使之均匀分散、采用钛酸酯偶联剂改性氧化石墨等方法，以提升涂料的防腐蚀、分解温度、机械性能、热收缩性能、抗沉降性能、疏水等性能。同期，基于聚脲或聚氨酯的涂料组合物以及基于此种聚合物衍生物的涂料组合物专利达52项。中国科学院在该领域的研究处于领先地位。

理化性质

聚氨酯防腐涂料产品可分为底漆（A型）、中涂漆（B型）和面漆（C型）。

水性聚氨酯树脂按粒径和外观可分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液三类。聚氨酯水溶液粒径小于0.001微米，外观透明；聚氨酯水分散体粒径为0.001至0.1微米，外观半透明；聚氨酯乳液粒径大于0.1微米，外观白浊。

适用范围

2.1 适用于钢结构设施、煤气管道、化工设施、油罐贮槽、桥梁、码头、煤气柜、电机、电器、铝合金等的防腐涂装。

2.2 适用于木材、塑料、橡胶、水泥等制品的防腐涂装。

主要特点

3.1 防腐性能好。涂层具有良好的附着力、韧性、耐磨性、弹性和耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐石油产品、耐苯类溶剂和耐水、沸水、海水及耐化工大气。

3.2 耐候性强。涂层具有良好耐候性、保光保色性、高光泽性和装饰性，还有较好的耐温性(可耐160℃)。

3.3 施工方便。干燥速度快，在0℃时也能正常固化，一次成膜厚，施工道数少，采用通用施工方法即可。

技术指标

项目	指标	检测标准	-
底漆	面漆	-
在容器中的状态	搅拌混合后，无硬块，呈均匀状态
施工性	刷涂无障碍
适用期	商定
粘度（涂-4杯，23℃），s ≥	80	GB/T 1723-1993
细度，µm ≤	60	40
固体含量，%	55	53	GB/T 1725-1989
表面干燥时间（23℃），h ≤	1	GB/T 1728-1989	-
实际干燥时间（23℃），h ≤	10	GB/T 1728-1989
漆膜外观	铁红色，平整	各色，平整
附着力（划格间距1mm），级≤	1	GB/T 9286-1998
耐弯曲性，mm ≤	2	GB/T 1731-1993
硬度（擦伤），H ≥	/	1
耐中性盐雾性	/	120h不起泡，不脱落，不生锈
耐湿热性	/	120h不起泡，不脱落，不生锈
耐油性（浸入煤油，23℃）	/	5d不起泡，不脱落，不生锈
耐盐水性（5%NaCl，23℃，）	5d不起泡，不脱落，不生锈	5d不起泡，不脱落，不生锈
耐酸性（5%HC1，23℃，）	/	5d不起泡，不脱落，不生锈
a.试验时间可根据使用混合的要求进行商定。	-

检测方法

水性聚氨酯防腐涂料的检测报告通常需具备CMA和CNAS等资质。常见的检测项目包括容器中状态、施工性、细度、漆膜外观、干燥时间、贮存稳定性、光泽、硬度、附着力、耐冲击性、耐弯曲性、耐水性、耐盐水性、耐盐雾性、耐湿热性、耐人工气候老化性、挥发性有机化合物含量、苯、甲苯、二甲苯和乙苯总和、可溶性重金属等。

检测标准包括DB44/T 1106-2012《水性聚氨酯防腐涂料(双组份)》，以及GB/T 1728-1979(1989)漆膜、腻子膜干燥时间测定法，GB/T 1732-1993漆膜耐冲击测定法，GB/T 1771-2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定，GB/T 9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验等一系列GB/T国家标准。

一般的检测流程包括与检测方沟通并填写申请表，寄送样品至实验室，实验室安排检测，最终审核并出具正式报告。

发展趋势

聚氨酯涂料与环氧底漆配合使用可构成重防腐涂装体系，其综合性能使其在防腐工程中得到应用。与其他涂料相比，聚氨酯涂层系统的生命周期成本相对较低，并能达到欧美关于有机挥发物的排放标准。其化学性能、经济效益及较低的有机挥发物使其得到应用，聚氨酯已应用于桥梁、近海平台、港口机械、工厂设备、贮罐、管道及机场、体育场馆等建筑设施。

在全球范围内，随着对工程涂层保护功能及表观要求的提高，聚氨酯在钢结构防腐蚀领域的应用也在发展。除了常规双组分聚氨酯技术外，单组分湿固化聚氨酯和天氡氨酸酯聚脲也拓展了聚氨酯在防腐蚀涂料领域的应用，并在欧美的工程应用中就许多工程难题提供了解决方案。湿固化聚氨酯与天氡氨酸酯聚脲同时具备了覆涂间隔短、固化反应快的特点，两种产品在同一系统共同使用，使其快速特性叠加，形成快速处理涂层系统。

而另一方面，湿固化聚氨酯与天氡氨酸酯聚脲同时具备耐腐蚀性能，二者配套使用又强化了体系高功能、重防腐的工程优势。

改性聚氨酯涂料具有重防腐效果。据介绍，高弹性环氧聚氨酯重防腐蚀涂料为双组分。A组分是由含羟基的弹性聚酯和环氧树脂为基料，加入消泡剂及有关助剂组成。B组分为多异氰酸酯和多元醇的加成物。

把A、B组分按一定的比例混合放置30min即可施工。其成膜机理是有机溶剂挥发后，A组分和B组分之间发生反应，相互交联成网状结构而固化。其中，弹性聚酯树脂是高弹性环氧聚氨酯重防腐涂料的重要组成部分。

高弹性环氧聚氨酯重防腐涂料，可供各种管道防腐、油罐内外壁防腐、水池防渗透工程的涂装。该涂料是一种应用较广、成本相对较低、具有防腐性能的防腐蚀材料。

环氧聚氨酯耐热重防腐涂料也日益重要，以环氧树脂为成膜物，用TDI与TMP加成物作固化剂制成的防腐蚀涂料，既具有环氧树脂的高附着力、高强度、低收缩率、耐化学品性和防腐性，又具有聚氨酯的柔韧性、耐磨、耐油、高丰满度、耐老化性能和成膜性能。环氧聚氨酯制成的涂料同时又具有良好的耐热水煮沸和低温固化性能，可作为金属污水贮罐、贮槽、管道、混凝土贮池和化学贮罐的内防腐，及热力管道的内外防腐蚀涂料。

此外，纳米材料复合改性可提升聚氨酯防腐涂料性能。例如，通过利用偶联剂与石墨烯共轭作用制备石墨烯纳米片复合聚氨酯涂层等方法，可提升涂料的防腐蚀性能、分解温度、机械性能、热收缩性能、抗沉降性能及疏水性。相关技术已积累了大量专利。

同时，水性聚氨酯防腐涂料以水性聚氨酯树脂为基料，用水、颜料、助剂等配制而成，按粒径和外观可分为聚氨酯水溶液、水分散体和乳液等类型。其产品性能需依据相关标准（如DB44/T 1106-2012）对施工性、耐性、有害物质等进行检测。

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