稀土元素在水性聚氨酯涂料應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

        涂料工業(yè)中，傳統(tǒng)的催干劑一般是鈷、錳、鉛、鋅、鈣等金屬的有機(jī)酸皂。雖然它們至今仍在涂料中起重要作用，但也存在著諸如催干效果單一、污染嚴(yán)重、價(jià)格高等缺陷。與傳統(tǒng)的催干劑相比，稀土催干劑可彌補(bǔ)傳統(tǒng)催干劑的不足，并能充分發(fā)揮自身的優(yōu)良特性。稀土催干劑可改善涂料顏色，提高涂膜交聯(lián)度、硬度和耐溶劑性，能消除鉛和鈣的污染，克服鈷催干劑易引起涂料結(jié)皮、涂膜起皺等缺陷，價(jià)格價(jià)格便宜。特別是我國的鈷源奇缺，而稀土資源相當(dāng)豐富。國外在上世紀(jì)50年代就有稀土催干劑產(chǎn)品上市，其主要組成是鈰和鋯。我國從上世紀(jì)80年代開始，科技工作者陸續(xù)研究開發(fā)出一系列的稀土油漆催干劑，已成功用于五大類幾十個(gè)品種的油漆生產(chǎn)上。稀土催干劑通常采用稀土脂肪酸和稀土環(huán)烷酸絡(luò)合物為原料。它們可以部分甚至全部取代傳統(tǒng)催干劑中的鉛錳鋅鈣等組分，可明顯減少鈷的用量，既可制得低鉛或無鉛油漆，又能簡化生產(chǎn)工藝過程。所生產(chǎn)出的油漆顏色淺，附著力強(qiáng)，漆膜鮮亮干實(shí)，油漆質(zhì)量明顯提高。

        稀土磷酸鹽（RPO₄）和稀土硫酸鹽（R₂（SO₄）₃）這兩類稀土鹽均可用作建筑涂料的新型高效固化劑，特別是用于水玻璃（硅酸鈉）無機(jī)復(fù)配系列建筑涂料中的效果極佳。此外它們還可使涂料的顏色柔和、漆膜透明度提高、機(jī)械性能和耐候性大為改進(jìn)。這是因?yàn)榻?jīng)過稀土鹽類固化劑復(fù)配處理之后的涂層能形成巨大網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)的緣故。

        并且已有稀土絡(luò)合物對聚氨酯改性成功的例子：

        北大稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在稀土功能材料的基礎(chǔ)研究及其應(yīng)用等方面又取得了可喜進(jìn)展，其中有一項(xiàng)就是成功地用稀土絡(luò)合物對聚氨酯進(jìn)行了改性。

        該實(shí)驗(yàn)室課題組系統(tǒng)研究了具有不同結(jié)構(gòu)和性能的稀土絡(luò)合物與尼龍之間的相互作用及其對尼龍本體物理化學(xué)行為的影響，把經(jīng)篩選的絡(luò)合物引入尼龍?bào)w系，通過尼龍的酰胺基團(tuán)與稀土離子間的絡(luò)合配位作用，把不同的尼龍分子鏈之間聯(lián)結(jié)起來，大大提高了尼龍的分子量，使尼龍熔體的拉伸比從常規(guī)紡絲的100提高到900以上，并成功研發(fā)出纖度小于1目的超細(xì)尼龍纖維長絲。

據(jù)悉，這種超細(xì)尼龍纖維長絲是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品，為我國稀土資源應(yīng)用提供了一條新途徑。應(yīng)用稀土絡(luò)合物與高分子間的配位作用、分子間相互作用等無機(jī)化學(xué)原理，將稀土絡(luò)合物以納米分散于高分子介質(zhì)中，成功地用稀土絡(luò)合物對聚氨酯進(jìn)行了改性。