如何判断双组分PU树脂是否固化？

判断双组分PU树脂（2K PU）是否充分固化是确保涂层性能（如附着力、耐磨性、耐化学性、柔韧性）达标的关键环节。固化不完全会导致涂层发粘、硬度不足、易划伤、耐溶剂性差等问题。以下是综合的‌判断方法‌和‌注意事项‌：

🔍 一、 物理性判断方法（现场简易测试）

👆 指触法（表干检查）：‌

方法：‌ 用手指指腹‌轻轻触碰‌涂层表面。

判断：‌

未固化：‌ 手指上明显粘漆，留下指纹或印记。

初步表干（指触干）：‌ 手指轻触‌不粘漆‌，无指纹残留，感觉涂层表面干燥、光滑或有轻微阻力。通常在施工后几十分钟至几小时内达到（取决于配方、温度、厚度）。‌注意：表干仅表示表面溶剂挥发形成一层膜，内部化学反应远未完成！‌

💅 指甲划痕法（实干初步检查）：‌

方法：‌ 用指甲或硬币边缘（避免尖锐利器）‌施加中等压力‌在涂层表面划一下。

判断：‌

未固化/固化不良：‌ 能轻易划出深痕，甚至漆膜被刮起、发软、发粘。

初步实干：‌ 划痕浅、细，不易刮下漆粉，漆膜感觉硬实。通常在24小时（25°C）左右达到。‌实干表明涂层已具备基本物理强度，可以进行轻操作或包装，但性能仍未达最佳。‌

👊 拇指压捻法（硬度/固化深度检查）：‌

方法：‌ 用大拇指指腹（或指关节）‌在涂层表面同一位置反复用力压捻（旋转摩擦）‌ 几秒钟。

判断：‌

未固化/固化不良：‌ 漆膜发软、发粘、起皱、被捻破或失去光泽。

固化良好：‌ 漆膜表面无明显变化，保持光泽和硬度，无明显压痕或损伤。此方法比指甲划痕更严格，能检测内部固化程度。

🔧 铅笔硬度测试（量化硬度）：‌

方法：‌ 使用标准铅笔硬度计（或手持不同硬度的铅笔，如H, 2H, 3H等），以特定角度和压力在漆膜表面划动。

判断：‌ 找到‌不划伤漆膜‌的最高铅笔硬度等级。固化良好的双组分PU涂层通常能达到H-2H或更高（取决于配方）。与固化前的测试或标准值对比。

🧪 二、 化学性/功能性判断方法（更可靠）

🧴 溶剂擦拭测试（耐溶剂性）：‌

这是判断PU固化程度最常用、最有效的方法之一！‌

方法：‌ 用‌指定的测试溶剂‌（如无水乙醇、异丙醇、丙酮——‌选用哪种需参考产品说明或行业标准，不同溶剂攻击性不同‌），浸泡棉球或棉布，在涂层表面‌同一位置、施加中等压力、来回擦拭固定次数‌（如50次或100次）。

判断：‌

固化不良：‌ 漆膜明显软化、溶解、起皱、失去光泽、棉球大量沾漆。

固化不完全：‌ 漆膜轻微软化、失光、有擦拭痕迹，棉球有轻微着色或浑浊。

固化良好：‌ 漆膜无明显变化（保持硬度、光泽、颜色），棉球干净或仅有极轻微痕迹（允许有轻微失光）。‌耐溶剂性强是PU固化完全的重要标志。‌

💧 耐水性/耐潮性测试：‌

方法：‌ 将水滴在涂层表面，或用湿布覆盖一段时间（如24小时、48小时）。

判断：‌

固化不良：‌ 水滴处发白（泛白）、起泡、失光、软化。

固化良好：‌ 水滴无变化，擦干后无痕迹。尤其对水性PU或高湿环境下固化的涂层重要。

🔄 柔韧性/耐折性测试（针对柔性底材如皮革）：‌

方法：‌ 将涂覆好的皮革‌手动反复弯折‌（如180度对折）数次或在专用的耐折试验机上进行测试。

判断：‌

固化不良/未完全固化：‌ 弯折处漆膜发白、开裂甚至剥落。

固化良好：‌ 漆膜能随基材弯折而无裂纹、无脱落（允许有轻微皱纹，取决于树脂韧性）。‌此测试对判断涂层是否达到最终使用性能至关重要。‌

🧰 三、 仪器与专业检测方法

📏 硬度计测量（邵氏硬度、摆杆硬度）：‌

方法：‌ 使用邵氏硬度计（A型或D型，取决于软硬）或摆杆阻尼硬度计在完全固化后的涂层表面测量。

判断：‌ 测量值与产品规格书或标准值对比。硬度随时间推移会逐渐上升直至稳定，达到稳定值通常意味着固化完全。

⚡ 红外光谱（FTIR）检测：‌

方法：‌ 检测涂层中 ‌异氰酸酯基（-NCO）特征吸收峰（通常在2270 cm⁻¹附近）‌ 的强度。

判断：‌

固化不完全：‌ 仍有明显的-NCO峰存在。

固化完全：‌ -NCO峰‌基本消失或降至很低水平‌。这是最科学、最准确的判断方法，但需要专业设备和人员。

四、 影响固化速度和完全程度的因素与注意事项

🔢 混合比例（A）：‌ 比例错误（尤其是固化剂B不足）是固化不良的最常见原因。‌必须精确计量！‌

🌡 环境温度：‌ 温度是影响化学反应速度的关键因素。温度越高，固化越快（但适用期越短）；温度越低，固化越慢。‌低温（<15°C）会显著延迟甚至阻碍固化。‌ 理想固化温度通常在20-25°C。

💧 环境湿度：‌ 过高湿度（>80%）对于‌溶剂型‌PU影响较小，但对‌水性‌PU的干燥和固化不利，且湿气会消耗-NCO基团（尤其对双组分），可能导致漆膜发雾（起霜）、气泡或固化不良。

⏱ 固化时间：‌ 双组分PU的‌完全固化（达到最终性能）往往需要数天甚至1-2周（25°C）‌！即使表干、实干通过，耐溶剂测试过关，也不代表反应100%完成。‌切勿心急提前测试或投入使用。‌ 高温烘烤可加速完全固化。

📦 涂层厚度：‌ 厚涂层内部溶剂挥发慢，氧气/热量传递受阻，导致‌内部固化可能滞后于表面‌。务必遵循“‌薄涂多道‌”原则。

🔄 搅拌均匀性：‌ A/B组分混合不均匀会导致局部固化不良。

🧪 稀释剂与用量：‌ 使用错误稀释剂（含活性基团如-OH, -NH₂, H₂O）或过量稀释会破坏反应平衡，影响固化。

🧹 基材状况：‌ 多孔基材可能吸收树脂组分；冷基材会影响反应；脏污、油脂、水分会阻碍附着和反应。

📌 总结判断流程与关键点

初期（施工后几小时）：‌ 检查‌表干（指触不粘）‌。

中期（24小时左右/25°C）：‌

检查‌实干（指甲划痕浅、硬）‌。

进行‌拇指压捻测试‌（无明显软化损伤）。

谨慎进行溶剂擦拭测试（轻擦）‌。如果这一步失败，基本可判定固化不良。

后期（3-7天或更长/25°C)：‌

进行严格的溶剂擦拭测试（推荐方法）‌。通过是良好固化的重要标志。

检查‌硬度是否稳定‌（手感或仪器）。

对于柔性基材（皮革），进行‌耐折弯测试‌。

完全固化（达到说明书标注时间或更长）：‌ 涂层应能通过所有功能性测试（耐溶剂、耐磨、耐化学、耐候等），性能达到最佳。此时可认为固化完全。

核心要点：‌

耐溶剂擦拭测试是现场判断双组分PU固化程度的最实用、最可靠方法。‌

“指触干” ≠ “实干” ≠ “完全固化”！‌ 物理干燥（溶剂挥发）快，化学交联固化慢。

耐心等待完全固化时间是保证性能的关键！‌ 尤其在低温高湿环境或涂层较厚时。

严格遵循产品说明书‌（比例、混合、稀释、干燥固化条件）是避免固化问题的根本。

当对固化状态有严重怀疑或出现性能问题时，‌优先检查混合比例、温度、湿度和固化时间‌。

重要提示：‌ 对于关键应用（如汽车内饰革、高性能工业涂层），建议在批量生产前进行固化测试，并根据标准方法（如FTIR测-NCO残留）建立可靠的固化监控程序。