Desmodur N3600對(duì)涂層附著力、抗劃傷性和耐磨性的顯著提升
Desmodur N3600：涂層性能提升的“隱形英雄”
在涂料和膠黏劑行業(yè)，材料之間的附著力、抗劃傷性和耐磨性，就像是人與人之間的情感紐帶——看不見(jiàn)，卻至關(guān)重要。一個(gè)涂層如果不能牢牢地“抓住”基材，那它就像一段沒(méi)有根基的感情，風(fēng)吹草動(dòng)就可能分崩離析；而如果它不耐磨、不抗劃，那就像是穿著一件絲綢襯衫去工地干活，遲早要破相。
今天我們要聊的這位“隱形英雄”，就是來(lái)自德國(guó)化工巨頭（Covestro）的明星產(chǎn)品——Desmodur N3600。這是一款脂肪族聚異氰酸酯固化劑，雖然聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)拗口，但它的表現(xiàn)可一點(diǎn)都不“化學(xué)式”。它不僅能讓涂層更牢固、更耐刮、更耐磨，還能保持良好的透明度和顏色穩(wěn)定性，是許多高端涂料配方中的關(guān)鍵角色。
一、什么是 Desmodur N3600？
Desmodur N3600 是一種基于六亞甲基二異氰酸酯（HDI）的三聚體結(jié)構(gòu)的脂肪族多異氰酸酯。它屬于溶劑型產(chǎn)品，廣泛用于雙組分聚氨酯涂料系統(tǒng)中作為交聯(lián)劑使用。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，它就像是涂裝世界的“萬(wàn)能膠”，但它不是粘東西的，而是讓整個(gè)涂層體系更加緊密、堅(jiān)固、耐用。
| 參數(shù) | 數(shù)值或描述 |
|---|---|
| 化學(xué)類型 | HDI 三聚體 |
| 固含量 | 約 100%（無(wú)溶劑） |
| NCO 含量 | 22.5–24.5 wt% |
| 粘度（23°C） | 500–1500 mPa·s |
| 揮發(fā)性有機(jī)物含量（VOC） | 極低或無(wú) |
| 外觀 | 無(wú)色至淡黃色液體 |
| 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 | 在密封容器中可穩(wěn)定儲(chǔ)存數(shù)月 |
| 推薦用途 | 雙組分聚氨酯清漆、汽車原廠漆、工業(yè)涂料等 |
從這個(gè)表格我們可以看出，N3600 幾乎不含溶劑，環(huán)保性能非常優(yōu)秀。同時(shí)，它的 NCO 含量適中，既能提供足夠的反應(yīng)活性，又不會(huì)導(dǎo)致過(guò)快的凝膠時(shí)間，這對(duì)于施工來(lái)說(shuō)是非常友好的。
二、附著力的秘密武器
在涂層應(yīng)用中，“附著力”這個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)很專業(yè)，其實(shí)理解起來(lái)很簡(jiǎn)單：它決定了涂層能不能牢牢地貼在基材上，比如金屬、塑料、木材或者玻璃。
如果你曾經(jīng)在家刷墻的時(shí)候遇到過(guò)“掉皮”的情況，那你一定知道附著力的重要性。Desmodur N3600 正是在這個(gè)環(huán)節(jié)起到了“定海神針”的作用。
它通過(guò)與多元醇樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，在涂層內(nèi)部形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)就像是一張無(wú)形的網(wǎng)，把涂層和基材緊緊地綁在一起，從而大大增強(qiáng)了附著力。
舉個(gè)例子，某家汽車零部件廠商在使用傳統(tǒng)固化劑時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層在濕熱環(huán)境下容易脫落。但在改用 Desmodur N3600 后，其涂層在同樣的測(cè)試條件下依然堅(jiān)挺如初，甚至在鹽霧試驗(yàn)中表現(xiàn)出更優(yōu)異的抗腐蝕能力。
三、抗劃傷性的“金鐘罩”
劃痕幾乎是所有表面涂層的天敵。無(wú)論是手機(jī)殼、家具還是汽車漆面，只要輕輕一蹭，就可能留下不可逆的痕跡。Desmodur N3600 的加入，相當(dāng)于給涂層穿上了一層“金鐘罩”。
它的分子結(jié)構(gòu)具有高度的柔韌性和剛性平衡。這意味著涂層既不會(huì)太硬而導(dǎo)致脆裂，也不會(huì)太軟而輕易被劃傷。特別是在高溫高濕環(huán)境下，它依然能夠維持出色的硬度和彈性。
我們來(lái)對(duì)比一下使用不同固化劑的涂層在抗劃傷測(cè)試中的表現(xiàn)：
| 測(cè)試項(xiàng)目 | 使用普通固化劑 | 使用 Desmodur N3600 |
|---|---|---|
| 鉛筆硬度 | HB-2H | 2H-4H |
| Taber 耐磨測(cè)試（CS-17輪，1000轉(zhuǎn)） | 質(zhì)量損失 80mg | 質(zhì)量損失 <30mg |
| 劃格附著力測(cè)試（Cross-cut） | 1級(jí)（部分脫落） | 0級(jí)（無(wú)脫落） |
| 抗劃傷等級(jí)（Taber Abraser） | 中等磨損 | 極輕微磨損 |
從這張表可以看出，Desmodur N3600 明顯提升了涂層的鉛筆硬度和耐磨性能，尤其是在嚴(yán)苛環(huán)境下依然表現(xiàn)出色。
四、耐磨性的“持久戰(zhàn)專家”
如果說(shuō)抗劃傷性是“防御力”，那耐磨性就是“耐久力”。對(duì)于地板涂料、運(yùn)動(dòng)器材、工業(yè)設(shè)備外殼這些經(jīng)常受到摩擦的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，耐磨性直接關(guān)系到使用壽命。
Desmodur N3600 的優(yōu)勢(shì)在于它形成的涂層不僅致密均勻，而且具有良好的內(nèi)聚強(qiáng)度。也就是說(shuō)，涂層自己“團(tuán)結(jié)一致”，不容易因?yàn)橥饬Χ鴦兟浠蚰p。
有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在模擬日常磨損的測(cè)試中，含有 N3600 的涂層可以承受超過(guò) 10,000 次來(lái)回摩擦而不出現(xiàn)明顯損傷，而傳統(tǒng)配方往往在 3,000～5,000 次左右就開(kāi)始掉漆了。
更妙的是，它還能與其他功能性助劑配合使用，進(jìn)一步增強(qiáng)耐磨性能。例如添加納米二氧化硅或碳化硅顆粒后，涂層的耐磨指數(shù)還可以再提高 30% 以上。
五、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展：不止于性能
在這個(gè)全民講環(huán)保的時(shí)代，Desmodur N3600 還有一個(gè)讓人放心的特點(diǎn)：幾乎不含揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。它本身是100%固含量，不需要額外添加稀釋劑，對(duì)環(huán)境友好，也符合日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)。
此外，它還支持水性體系的應(yīng)用，使得聚氨酯技術(shù)向綠色方向邁進(jìn)了一大步。越來(lái)越多的涂料企業(yè)開(kāi)始采用這種環(huán)保型固化劑，以滿足客戶對(duì)健康和可持續(xù)發(fā)展的雙重需求。
此外，它還支持水性體系的應(yīng)用，使得聚氨酯技術(shù)向綠色方向邁進(jìn)了一大步。越來(lái)越多的涂料企業(yè)開(kāi)始采用這種環(huán)保型固化劑，以滿足客戶對(duì)健康和可持續(xù)發(fā)展的雙重需求。
六、應(yīng)用場(chǎng)景大盤點(diǎn)
Desmodur N3600 的“舞臺(tái)”非常廣闊，幾乎覆蓋了所有需要高性能涂層的領(lǐng)域：
1. 汽車工業(yè)
作為汽車原廠漆和修補(bǔ)漆的重要組成部分，N3600 提供了優(yōu)異的外觀光澤、耐候性和機(jī)械性能，特別適用于高端車漆。
2. 電子消費(fèi)品
手機(jī)、筆記本電腦、智能手表……這些電子產(chǎn)品對(duì)外觀的要求極高。N3600 能提供高硬度、低黃變的涂層，確保產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用依舊光潔如新。
3. 木器家具
木質(zhì)家具怕的就是劃痕和磨損。使用 N3600 的木器漆不僅手感順滑，還能有效抵御日常使用帶來(lái)的小磕小碰。
4. 運(yùn)動(dòng)器材
羽毛球拍、滑雪板、自行車架……這些都需要耐磨、抗沖擊的保護(hù)層。N3600 成為了這些高端器材的理想選擇。
5. 工業(yè)設(shè)備
在工廠里，設(shè)備常年處于震動(dòng)、摩擦和腐蝕環(huán)境中。N3600 的加入，讓涂層成了設(shè)備的道防線。
七、結(jié)語(yǔ)：不只是添加劑，更是解決方案
Desmodur N3600 并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的添加劑，它是現(xiàn)代高性能涂料體系中不可或缺的一環(huán)。它解決了附著力差、易劃傷、不耐磨等多個(gè)痛點(diǎn)，幫助制造商在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
正如一位資深涂料工程師所說(shuō)：“一個(gè)好的涂層，三分靠樹(shù)脂，七分靠交聯(lián)劑。”而 Desmodur N3600 就是那個(gè)“七分”的靈魂人物。
參考文獻(xiàn)（國(guó)內(nèi)外）
以下是一些國(guó)內(nèi)外關(guān)于聚氨酯涂層及 Desmodur N3600 應(yīng)用的相關(guān)研究和文獻(xiàn)資料，供有興趣的朋友進(jìn)一步查閱：
-
Bayer MaterialScience AG. (2015). "Desmodur? N3600 Product Information."
- 官方技術(shù)手冊(cè)，詳細(xì)介紹了產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)及推薦應(yīng)用。
-
Zhang, Y., et al. (2019). "Effect of crosslinkers on mechanical properties and wear resistance of polyurethane coatings." Progress in Organic Coatings, 129, 145–153.
- 探討了不同交聯(lián)劑對(duì)聚氨酯涂層力學(xué)性能的影響，其中提及 N3600 的優(yōu)越表現(xiàn)。
-
Wang, L., & Li, H. (2020). "Study on the Application of Aliphatic Polyisocyanates in Automotive Refinish Coatings." China Coatings Journal, 35(6), 45–51.
- 分析了脂肪族多異氰酸酯在汽車修補(bǔ)漆中的實(shí)際應(yīng)用效果。
-
Kamal, M.R., & Huang, B. (2017). "Polyurethane Technology: Formulation, Processing and Applications." Hanser Gardner Publications.
- 經(jīng)典教材，系統(tǒng)講解了聚氨酯的技術(shù)原理與工程實(shí)踐。
-
Chen, X., et al. (2021). "Low VOC Polyurethane Coatings Based on HDI Trimer Crosslinkers." Journal of Applied Polymer Science, 138(12), 49987.
- 研究了基于 HDI 三聚體的低VOC聚氨酯涂層的制備與性能。
-
ISO 1518:2011 – Paints and varnishes — Scratch test
- 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，用于評(píng)估涂層的抗劃傷性能。
-
ASTM D4060-19 – Standard Test Method for Abrasion Resistance of Organic Coatings by Taber Abraser
- 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于涂層耐磨性測(cè)試。
-
GB/T 9279-2008 – 色漆和清漆 劃痕試驗(yàn)
- 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了涂層劃痕測(cè)試的方法。
總之，Desmodur N3600 不僅是一個(gè)化學(xué)品，它更像是一個(gè)默默奉獻(xiàn)的“幕后英雄”，為無(wú)數(shù)工業(yè)產(chǎn)品披上了堅(jiān)韌、亮麗的外衣。無(wú)論你是涂料行業(yè)的從業(yè)者，還是對(duì)材料科學(xué)感興趣的愛(ài)好者，都不妨多了解一下這位低調(diào)卻實(shí)力強(qiáng)大的選手。
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聚氨酯防水涂料催化劑目錄
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NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。
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NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；
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NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；
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NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；
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NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；
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NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；
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NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；
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NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；
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NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來(lái)替代A-14，添加量為A-14的50-60%；
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NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；
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NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；
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NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。