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聚氨酯在涂料中的應用非常廣泛，我們通常把以聚氨酯作為主體成膜樹脂的涂料產(chǎn)品叫聚氨酯涂料，嚴格來說，涂料中只要將聚氨酯應用到成膜物中，都可以歸納到聚氨酯涂料系列。

聚氨酯是含有氨酯鍵的聚合物，通常是活潑氫與異氰酸酯反應得到的（無異氰酸酯的聚氨酯產(chǎn)品因為催化條件比較苛刻，工業(yè)化還待研究）。具有氨酯鍵的聚合物分子間形成氫鍵，在機械應力的作用下，吸收一部分能量能將氫鍵分離，撤掉應力后，氫鍵又重新形成（也許不是原來聚合物鏈段之間的氫鍵），在漆膜中表現(xiàn)為耐磨性和記憶性。所以，氨酯鍵在鏈段之中的比率會影響漆膜的一部分機械性能。當然，在某些條件下因為分子鍵斷裂而降低漆膜的性能應另當別論。聚氨酯作為漆膜的一部分，因為NCO基團的高活潑性，固化更徹底，漆膜的機械性能更佳。

用于涂料的異氰酸酯為芳香族異氰酸酯和脂肪族異氰酸酯。芳香族的異氰酸酯以TDI及其衍生物和MDI及其衍生物為主，脂肪族異氰酸酯以HDI及其衍生物、IPDI及其衍生物和H₁₂MDI及其衍生物為主。國內(nèi)涂料廠應用的芳香族異氰酸酯為TDI-80/20，固體MDI和液態(tài)MDI聚合體，脂肪族異氰酸酯則以HDI三聚體和HDI縮二脲，IPDI單體為主，IPDI三聚體和H₁₂MDI為輔。

異氰酸酯的應用分為兩種：作為固化劑和作為主體成膜樹脂的原材料。固化劑的應用可以將含有活性NCO基團的異氰酸酯作為雙組分涂料中的一組分使用，也可以用封閉劑封閉后作為單組份的封閉聚氨酯使用；作為主體成膜樹脂的原材料使用時，對配方和工藝進行優(yōu)化則可得到，也就是聚氨酯涂料。

異氰酸酯作為封閉聚氨酯和主體成膜樹脂的原料時，需要經(jīng)過聚合反應得到。在反應過程中，反應的溫度控制，反應過程中的壓力控制（一般為常壓，聚氨酯合成過程中溫度控制不好，會產(chǎn)生爆聚，爆聚會使反應釜壓力增大，泄壓是關鍵），攪拌的效率（攪拌不均勻，放熱不及時，會產(chǎn)生爆聚）是關鍵因素。而異氰酸酯作為雙組分中的固化劑使用過程中，空氣中濕度的控制，稀釋劑對成膜樹脂的溶解率，稀釋劑的揮發(fā)速率則成為漆膜外觀的關鍵。