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聚氨酯涂料由于分子結構獨特具有優良的耐化學性、低溫固化和覆涂性等性能優勢在防腐領域得到了廣泛的應用。更為重要的是，與其他類型涂料相比，它很容易達到低VOC排放標準，并且實際應用成本最低。而單組份聚氨酯涂料是其中的佼佼者，在工程應用中擁有以下性能優勢：單組份，方便施工；低溫固化，甚至可用于冰點以下溫度（最低達-5 ℃）；耐化學性極強，可用于重防腐環境；無露點限制，能在潮濕表面施工；涂層表干快，涂覆時間短，生產效率高。本文介紹了一種以聚醚多元醇和甲苯二異氰酸酯為基礎的無溶劑單組份重防腐聚氨酯涂料（簡稱PU-1涂料）的制備工藝。其具體的制備工藝如下：
1. 異氰酸酯預聚物制備
準確稱量混合聚醚多元醇（N210、N330）加入到脫水釜中，開動攪拌器并升溫加熱，使液溫達50~60 ℃，啟動真空泵，使其釜內真空度緩慢升至0.098~0.1 MPa，控制釜溫為（115±5）℃對其進行真空脫水處理2 h，然后降溫至40 ℃以下，出料，得到無水聚醚多元醇。將經計量的聚醚多元醇加入反應釜中，開動攪拌，升溫至70 ℃，啟動真空泵，使其釜內真空度緩慢升至0.06~0.065 MPa，將TDI、HDI及少量DBTDL依次緩慢加入釜中，控制釜溫為75~80 ℃，反應4 h，然后降溫至50 ℃以下，得異氰酸酯預聚物，備用。
2. PU-1涂料制備
將計量好的氧化鈣、聚醚N210先加少量水充分攪拌分散成乳液，然后加入制好的異氰酸酯預聚物內，抽真空在90 ℃下進行反應3 h后，再加入顏填料等添加劑攪拌均勻，降溫至室溫，出料，即得PU-1涂料，其制備工藝流程圖如圖1所示。
圖1 無溶劑單組份聚氨酯重防腐涂料制備工藝流程圖
3. PU-1涂料固化
PU-1涂料的固化機理為利用空氣中的水汽和殘留-NCO基團反應生成胺，胺再與剩余的-NCO基團反應生成脲而固化成膜，其固化條件為溫度＞-5 ℃，相對濕度＞30 %。
