O OCN R C N C O N R NCO N C O R NCO OCN R N C O N R NCO O O
C
N C
O
R
N C O
C
N C N
R NCO
O
R NCO
具有多种结构的固化剂
H R N C
O OR'
O
+ R''NCO
R N C
O
OR' CH+
C NHR''
脲基甲酸酯
2、乙组分（羟基组分）的制造
OH
H3C N H 2C CH2 N CH3 CH3
N CH 2—CH 2 N P
CH 2—CH 2
C4H9 H3C
C 4H9
CH2 N CH3
CH3
TEDA
三丁基膦
DMP－30
1、催化剂
（2）漆膜固化催化剂
①NCO/OH型双组分聚氨脂涂料固化催化剂
②湿固化型聚氨酯涂料固化催化剂
2、助剂
包括除水剂、减色剂（抗氧剂）、流 平剂、消泡剂以及消光剂等，请自学。
O CH2CH3
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂
异氰酸酯环化反应的催化剂为金属盐与皂、 胺类、烷基膦等，如锂、钾、铅的醋酸盐、辛酸 皂、环烷酸皂、三亚乙基二胺（TEDA）、2,4,6 －三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP－30）、三 丁基膦等。
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂
CH 2 CH 2
C 4H9
＋
助剂
= 涂料产品
“水晶地板漆”
(一)反应原理与配方设计
1、原理
n R NCO
H 2O
n R NH
－ CO2 COOH
n R NH2
n
R' NCO
O R HN C NH R'
n
预聚物
氨基甲酸
胺
预聚物
聚脲
（一）反应原理与配方设计
2、配方设计
自学。
（二）湿固化聚氨酯涂料的加速固化
1、湿固化聚氨酯涂料的固化条件限制
一般认为在相对湿度RH＜30%时就难于 固化，但实际上＜50%时固化速度就受到很大 影响。
（二）湿固化聚氨酯涂料的加速固化
2、加速固化的技术途径
加入胺类催化剂有助于固化，而加入同 时具有氨基与羟基的反应型催化剂，效果更 好，可以用两种方式加入。
（1）施工时加入
在施工时，加入TEDA（三亚乙基二 胺）效果很好，加入N 403聚醚，催化能力 不如TEDA，但N 403每个分子上有4个－ OH，可以成为预聚物的交联剂，这在天气 特别干燥的情况下，尤其具有重要意义。
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
以蓖麻油醇酸树脂作为羟基组分的聚氨酯涂料， 具有良好的综合性能。蓖麻油醇酸树脂配方的多样 化，可以满足各种不同性能特点的聚氨酯漆的要求。
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
工艺：醇解法、一次投料直接酯化法和半
酯化法
2、乙组分（羟基组分）的制造
多异氰酸酯预聚物
（1）TMP/TDI预聚物 ①反应原理
H CH2OC N CH3 CH3CH2 CH2OH C CH2OH CH2OH NCO CH3CH2 NCO CH2OC NH O C O CH2OC N H NCO CH3
O
NCO CH3 NCO CH3
+
3
多异氰酸酯预聚物
（1）TMP/TDI预聚物
HDI缩二脲
HDI缩二脲
它是一种三官能脂肪族多异氰酸酯固 化剂，不泛黄，耐候性优良。以HDI缩二脲 与饱和羟基聚酯、羟基丙烯酸树脂配合，可 制造用于大型汽车、火车、飞机的优良涂料。
异氰酸酯聚合体固化剂
二异氰酸酯在催化剂作用下，可以自聚成 为具有稳定的异氰脲酸酯环结构的具有多个－ NCO基的聚合物：
2)乙组分（羟基组分）的配制
（3）羟基组分的改性 ③ PPA树脂
可提高干性、硬度、光泽与耐化学品性。 但较贵。
2、乙组分（羟基组分）的制造
2)乙组分（羟基组分）的配制
（3）羟基组分的改性 ④石油树脂
不含有可交联活性基团，而且与聚氨 酯树脂体系相容性有限，但价廉。
二、单组分湿固化聚氨酯树脂的制造
树脂
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂 氨基甲酸酯化反应的催化剂一般为金属皂类， 最常用的是二丁基二月桂酸锡（DBTDL）、辛酸 亚锡。
O
C4H9 O C (CH2)10CH3
O CH2CH3
O C CHCH2CH2CH2CH3
Sn
C4H9
Sn
O C (CH2)10CH3
O
O C CHCH2CH2CH2CH3
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 特点：挥发性很低，是低毒性的二异氰酸酯。以
它制备的涂料漆膜强度高、耐磨性好，但非常容 易泛黄。
1、芳香族二异氰酸酯
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 应用：常通过几种异构体的混合来降低熔点，或 者通过改性产生碳化二亚胺结构，使之成为液态 产品，工业上称之为液化MDI，用作聚氨酯、聚 脲等涂料的多异氰酸酯组分。
三、聚氨酯涂料的种类
氨酯油、氨酯醇酸
单组分
封闭型 湿固化型 催化固化型
双组分
多羟组分固化型
第二部分 聚氨酯树脂的原料 多异氰酸酯
含活泼氢的化合物与树脂 溶剂（自学）
催化剂和各类助剂
一、多异氰酸酯
用于制造聚氨酯树脂的多异氰酸酯一 般为二异氰酸酯，其结构通式为：
O C N R N C O
1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
1）羟基树脂的制造
（2）脂肪酸醇酸树脂
工艺：一次投料直接酯化法
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（3）聚酯树脂
工艺：一次投料直接酯化法
2、乙组分（羟基组分）的制造
2）乙组分（羟基组分）的配制
（1）配方设计原则
配方特点：基料树脂分处甲、乙两个组分，
颜料、助剂等以基料总量为基准计算，但实地 配制时又全部加在乙组分之中。
O
n
多异氰酸酯 多羟基物
聚氨基甲酸酯
合成聚氨酯树脂的原料不是氨基甲酸酯
二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
①漆膜物理机械性能好，坚韧、耐磨、 丰满、光亮，装饰性强 。
应用：家具、住房装饰、装修涂料。
二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
②耐腐蚀性、电气绝缘性优良。
应用：防腐蚀漆与电气绝缘漆等工业涂料。
二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
第三部分 聚氨酯树脂的生产
一、-NCO/-OH双组分聚氨酯树脂涂料的制造
二、单组分湿固化聚氨酯树脂的制造
一、-NCO/-OH双组分 聚氨酯树脂涂料的制造
1、甲组分（多异氰酸酯固化剂） 的制造
2、乙组分（羟基组分）的制造
1、甲组分（多异氰酸酯固化剂）的制造
多异氰酸酯预聚物 HDI缩二脲 异氰酸酯聚合体固化剂 具有多种结构的固化剂
三、聚氨酯涂料的种类
一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
聚氨酯，是聚氨基甲酸酯的简称。它的分
子结构特征是具有氨基甲酸酯结构单元。氨基甲
酸酯是由异氰酸酯基与羟基通过逐步加成聚合反 应形成的。
一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
n NCO-R-NCO + n HO R' OH
H R N C
O
H O R' O C N
工艺：大都是TMP与溶剂回流脱水，再加入 TDI进行氨基甲酸酯化反应而成。
多异氰酸酯预聚物
（2）以蓖麻油醇酸树脂为母体的预聚物固 化剂
游离TDI含量高，正面临淘汰。
HDI缩二脲
O
C NH(CH2)6NCO
3 OCN(CH2)6NCO + H2O
OCN(H2C)6 N
C NH(CH2)6NCO O
2、乙组分（羟基组分）的制造
2）乙组分（羟基组分）的配制
（1）配方设计原则
①首先应确定甲、乙两组分树脂（固体树脂） 的比例 ②颜料、填料与助剂用量的计算 ③确定两个组分的规格与商品包装比例
2、乙组分（羟基组分）的制造
2)乙组分（羟基组分）的配制
（2）配方计算举例
详见讲义。
2、乙组分（羟基组分）的制造
2)乙组分（羟基组分）的配制
（3）羟基组分的改性 ①松香树脂改性
可以改善干性、硬度、打磨性，亦可 能适当降低成本，但颜色较深。
2、乙组分（羟基组分）的制造
2)乙组分（羟基组分）的配制
（3）羟基组分的改性
②酮醛树脂
可以改善漆膜的外观、提高丰满度、 光泽、耐水与防腐性能。但较贵。
2、乙组分（羟基组分）的制造
也可以在-NCO/OH型双组分涂料中作为羟基组 分。胺类则常用作催化剂、扩链剂或者兼任催化 剂与交联剂。
1、多元醇
主要来自于聚酯、聚醚、醇酸树脂和丙烯酸树脂。
聚酯多元醇主要含有端羟基的饱和聚酯
聚醚多元醇是合成聚氨酯树脂的主要原料之一
醇酸树脂和丙烯酸树脂多元醇也都有使用
最常用的是三羟甲基丙烷（TMP）
2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
OCN CH2CH2CH2CH2CH2CH2
NCO
分子式：C8H12N2O2 分子量：168.2
2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
特点：可以制得高耐候，保光、保色性优良 的外用聚氨酯涂料。 缺点：挥发性较强，有明显的刺激性与毒性，
酚类也是具有活性氢的化合物，用作 －NCO基的封闭剂。
三、溶剂
Hale Waihona Puke 自学。四、催化剂与其他助剂