其固化機理是環(huán)氧基只有在固化所需要的高溫時，才能受某些堿性物質催化而開環(huán)，隨即與異氰酸基團直接反應生成二口惡唑烷酮環(huán)。由該體系所制得的涂層流平性好，外觀平整光滑、耐高溫、各項機械性能突出，戶外耐候性好，其性能之優(yōu)良是別的體系無法相比的。
無論是封閉多異氰酸酯還是聚氨酯樹脂，均能采用傳統(tǒng)的溶液聚合法。
聚合后可采用減壓蒸餾、薄膜蒸發(fā)器及噴霧干燥器回收溶劑。溶液聚合法制得的樹脂，無論采用何種方式回收溶劑，都要耗用較大能量。因此也廣泛采用非水分散體系進行加聚反應。在非水分散體系中，采用對聚氨酯樹脂溶解能力差的溶劑作聚合介質，聚合時借助表面活性劑及強烈的機械攪拌使反應體系乳化。反應完成后，漿狀的細分散粒子在室溫下靜置，很快就會沉降。反應產物經過濾、洗滌、低溫烘烤便制得平均粒徑為30μm的聚氨酯粉末，經過濾分離的溶劑可直接回收使用。上述方法均需使用有機溶劑，雖然溶劑能夠回收使用，但在生產和貯存過程中，仍存在有機溶劑對環(huán)境的污染，并可能引起火災。為此，人們致力于研究熔融聚合法，由于聚合物熔體的黏度比較高，除封閉多異氰酸酯這類低分子化合物外，許多支化的聚氨酯樹脂均難以采用釜式法生產。于是許多國家開始研制螺旋反應器，可用于生產聚氨酯、聚酯、聚醚及有機硅等樹脂。
聚氨酯粉末涂料制備方法與其他噴塑材料的制備方法相似，首先用聚氨酯樹脂、交聯(lián)劑、顏填料和助劑進行預混合，然后經擠出、粉碎、篩分，最后包裝成產品。預混合的均勻程度對產品質量有很大的影響。有許多混合設備可供選用，其中高速混合機因其混合效果好、效率高而被廣泛應用。熔融擠出是制備聚氨酯粉末涂料的關鍵工序。經預混合的物料在擠出加工時，借助于外熱和螺桿旋轉時產生的剪切力，使樹脂熔融并充分潤濕分散顏填料。篩分的目的是除去不同規(guī)格的級分及雜質，對于單機批量生產，通常采用各種機械篩。
4·聚氨酯涂料發(fā)展趨勢
聚氨酯涂料的發(fā)展趨勢為開發(fā)高性能、低能耗和無污染的聚氨酯涂料，即開發(fā)高固體含量、水性和無溶劑聚氨酯涂料。我國聚氨酯涂料發(fā)展趨勢如下：進一步完善TDI固化劑的多樣化和系列化，開發(fā)MDI系列涂料產品。MDI的蒸汽壓比TDI低，其涂料產品的毒性較小，硬度大，國內MDI主要用作硬質泡沫，MDI用作室內涂料的性能優(yōu)勢要大于TDI，主要用于高硬度的水晶地板漆，重防腐涂料等。盡快研發(fā)脂肪族異氰酸酯固化劑，發(fā)展HDI縮二脲、HDI三聚體、IPDI加成物和三聚體等固化劑產品，以填補國內空白，推動我國聚氨酯涂料的發(fā)展。降低游離異氰酸酯單體含量，增加固化劑與羥基樹脂的相容性。國外聚氨酯固化劑產品的游離單體含量大都在0.5%左右。為使產品的相對分子質量分布均勻，以降低粘度，增強與其他組分的混容性，有的采取不完全反應法，即當反應進行到60%以上，就終止反應，然后采用薄膜蒸發(fā)器后處理除去殘留的單體。相比較而言，我國由于技術手段落后、工藝設備缺乏，目前尚無規(guī)模較大的去除游離單體的專用設備，降低殘留單體含量主要靠改變配方和增加反應程度來實現(xiàn);這些措施直接導致產品的生產工藝不穩(wěn)定、粘度過大，和其他組分的混容性差，色澤深，殘留單體依然高居不下。必須加大薄膜蒸發(fā)器的開發(fā)與設計，降低固化劑體系中游離單體含量，解決固化劑生產過程中的關鍵技術，華南理工大學正在進行這方面的工作。
開發(fā)高性能、低毒、低污染的聚氨酯涂料。研制開發(fā)水性聚氨酯涂料，豐富和完善水性聚氨酯涂料品種，提高性能將是一個極富挑戰(zhàn)的課題;開發(fā)聚氨酯粉末涂料，使封閉的IPDI固化劑國產化，降低粉末聚氨酯涂料的固化溫度，開發(fā)HMDI、IMIC等新型粉末聚氨酯涂料固化劑，同時研制生產配套的羥基聚酯和羥基丙烯樹脂，改善聚氨酯粉末涂料的外觀，進一步研究其固化機理;利用新型多異氰酸酯單體，研究開發(fā)高固體分、無溶劑及非水分散體等聚氨酯涂料新品種。發(fā)展和完善聚氨酯專用涂料品種，擴大聚氨酯涂料的應用領域。
5·結束語
聚氨酯粉末涂料不僅具有高裝飾性和優(yōu)良的物理力學性能，而且具有較全面的耐化學藥品性，特別是不易黃變、耐候性和耐光性突出。它兼顧了環(huán)氧涂料和丙烯酸涂料的優(yōu)點，與TGIC固化的純聚酯粉末涂料體系相比，更具有無毒無害的巨大優(yōu)勢。聚氨酯粉末涂料的生命力體現(xiàn)在產品的性能、經濟性等優(yōu)越性上，和其他粉末涂料相比具有更好的綜合性能，它正在被人們所認識，所占的比例也逐步增加，特別是西歐，增長速度更加明顯。聚氨酯粉末涂料因具有高裝飾性和優(yōu)良的物理性能、較全面的耐化學藥品性及突出的耐候性而受到業(yè)界的廣泛關注。行業(yè)應抓緊研發(fā)這個新品種，使之取得更大的經濟效益和社會效益。隨著聚氨酯粉末涂料生產工藝的日益成熟，其在粉末涂料中所占的比例將越來越大。國內外對其的需求量越來越大，可以預見聚氨酯粉末涂料的市場前景十分廣闊。