Page 12 - 《涂层与防护》2019年第7期

周如东，等：高铁动车组外风挡胶囊用聚氨酯弹性涂料的研制

柔韧性及断裂伸长率；（3）CTR-4065 羟基聚酯树脂与 柔韧性以及综合性能影响较大。因此，以 CTR-4065 羟
SF 弹性固化剂配合使用，涂料的综合性能最佳。 基聚酯树脂为羟基组分，SF 弹性固化剂为多异氰酸酯
组分，制备清漆样板与样件，进一步研究 NCO/OH 物
2.2 NCO/OH 物质的量比对涂膜性能的影响
质的量比对涂膜性能的影响，结果见表 6。
NCO/OH 物质的量比对聚氨酯涂料的硬度、强度、 由表 6 可知， 随着 NCO/OH 物质的量比的增大，
表 6 NCO/OH 物质的量比对漆膜性能的影响
NCO/OH 物质的量比
项目
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
柔韧性/mm 1 1 1 1 2
耐冲击性/cm 50 50 50 50 50
铅笔硬度 HB F H H 2H
耐磨性/mg 115 48 16 13 10
抗张强度/Mpa 6.8 8.4 11.5 13.6 15.2
断裂伸长率/% 170 160 150 120 60

漆膜的柔韧性逐渐下降，漆膜的硬度、强度、耐磨性能
2.3 耐磨粉体对涂膜性能的影响
逐渐上升，NCO/OH 物质的量比为 1.2 时，漆膜性能最
佳。 这主要是由于随着 NCO/OH 物质的量比的增大， 耐磨涂料常用耐磨粉体主要有陶瓷颗粒、氧化铝
漆膜中生成的硬段（氨基甲酸酯基）也随之增加，同时 颗粒、碳化硅、二硫化钼以及聚四氟乙烯粉末等。 考虑
其氢键含量也随之增加，此外，过量的-NCO 基团会与 到外风挡胶囊为白色，同时，涂料需要具有自润滑效
其他含活泼氢的基团（如空气中的水）反应，产生化学 果，本研究选用聚四氟乙烯粉末作为该涂料的耐磨粉
结合力，从而提高漆膜的硬度、强度及耐磨性能。 实验 体。 聚四氟乙烯粉末用量对漆膜性能的影响见表 7。
结果表明，最佳的 NCO/OH 物质的量比为 1.2。
表 7 耐磨粉体用量对漆膜性能的影响
w（耐磨粉体）/ %
项目
0 4 8 12 16
柔韧性/mm 1 1 1 2 2
耐冲击性/cm 50 50 50 40 30
铅笔硬度 H H H 2H 2H
耐磨性/mg 12 10 8 7 16
抗张强度/Mpa 14.2 14.8 16.5 17.2 13.2
断裂伸长率/% 120 115 105 80 30
由表 7 可知，随着耐磨粉体用量的增加，涂层的 涂料尚无相应的材料规范。 因此，我们将白色弹性耐
耐磨性能、硬度以及抗张强度呈现上升趋势；涂层的 磨涂料提供给江苏某胶囊制造企业，由客户按照其制

柔韧性、冲击性以及断裂伸长率呈现下降的趋势。 当 定的技术指标对涂料与涂层系统进行全性能评价，测
耐磨粉体用量为涂料总量的 12%时，耐磨性能与抗张 试结果见表 8。
强度反而下降， 这主要是由于涂料的颜料体积浓度 目前，涂覆该涂料的胶囊产品已顺利通过 20 万次
（PVC）超过临界颜料体积浓度（CPVC）而引起的相关 台架试验（见图 1），获得行业准入。同时，涂覆该涂料的
性能下降。 实验结果表明，耐磨粉体的最佳用量为涂 胶囊产品已应用于“复兴号”高铁动车组（见图 2~4）。
料总量的 8%。
3 结语
2.4 弹性耐磨涂料的关键性能测试

目前，高铁动车组外风挡胶囊用弹性聚氨酯耐磨 采用高性能羟基聚酯树脂与 SF 弹性固化剂作为

4 涂层技术 COATING TECHNOLOGY