用于制备聚氨酯涂料的封闭性聚异氰酸脂

由于技术和经济的原因，在需要单组分涂料体系和必须排除自由异氰酸酯的情况下，同时还要实现热固化和聚氨酯涂料的高性能，人们就一直用封闭性聚异氰酸酯。

封闭性聚异氰酸酯可以理解为异氰酸酯反应产物，它在室温下是稳定的，但遇热会降解，重新产生异氰酸酯。(图1)当温度上升到120 °C到250°C时，封闭性基团就会从涂料中挥发出来，由此而产生的聚异氰酸酯可以与其他活性的含氧化合物反应，生成热稳定性更强的尿烷或脲交联。

封闭性聚异氰酸酯的不稳定性化学键发生分解的温度取决于聚异氰酸酯的结构和封闭性基团。基于芳香族聚异氰酸酯的封闭性聚异氰酸酯的分解温度比基于脂肪族聚异氰酸酯的封闭性聚异氰酸酯的分解温度低。基于商业封闭剂的封闭性聚异氰酸酯降解温度从大到小排列如下：乙醇>e-己内酰胺>苯酚>甲基乙基酮肟>活性亚甲基化合物。在低于分解温度的温度下，封闭性聚异氰酸酯在共反应物存在的条件下会发生乙醇解（或胺解）。涂料体系的固化温度取决于组配涂料所用到的共反应物的类型，利用脂肪胺作为共反应物比利用含羟基功能团的共反应物需要的固化循环数要少。

封闭性聚异氰酸酯在共反应物存在的条件下会发生乙醇解（或胺解），涂料体系的固化温度取决于组配涂料所用到的共反应物的类型。利用脂肪胺作为共反应物比利用含羟基功能团的共反应物需要的固化循环数要少。

虽然我们期望得到固化时需能少的涂料体系，但是固化温度低，储藏的稳定性一般也会降低。例如，利用聚醚作为共反应物的乙醇封闭型芳香族聚异氰酸酯可以在室温下储藏数年，然而需要200°C以上的温度才能使这种涂料的膜层固化。相反苯酚封闭型芳香族聚异氰酸酯芳香族二胺室温下就可以在底物上发生反应，但罐装储藏室也会发生反应，使稳定性减低。因此我们必需要考虑这些观察的结果。要想配制出在室温下非常稳定，但温度稍微升高就很快固化的单组分单相体系几乎是不可能的。

封闭性聚异氰酸酯也可以用来与溶剂型和水性树脂发生交联，配制封闭性聚异氰酸酯的范围也很宽。它们可以与树脂共反应物混合，产生货架期较长的单组分涂料，这些组合生成的交联膜层的固化循环比较合适，配制的涂料性能也很优良，即有很高的硬度，又有良好的弹性。基于水分散性封闭性聚异氰酸酯交联剂和适当的水性聚合体的涂料，其性能接近溶剂型涂料的性能。