一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆，其特征在于，包括A组分和B组分，其中A组分包括：弹性羟基丙烯酸树脂30.0～85.0重量份，钛白粉1.0～20.0重量份，醋酸丁酯1.0～10.0重量份，二甲苯1.0～5.0重量份，B组分包括：脂肪族异氰酸酯高分子预聚物80‑100重量份，使用时，A组分:B组分的质量比为1:0.2‑5，优选1:0.5‑1.0，更优选约1:1。本发明专利技术提供的耐候面漆，以脂肪族异氰酸酯高分子预聚物、弹性羟基丙烯酸树脂经化学固化反应后的高分子材料为主体成膜物，可应用于底模量、高位移聚氨酯密封材料表面，增强聚氨酯弹性体密封材料的耐候性，经测试其与聚氨酯弹性体密封材料之间附着力达1.5Mpa以上，紫外加速老化3000h无粉化、开裂等异常，断裂伸长率900％以上。

A weatherproof finish for a low modulus high shift polyurethane sealing material and its preparation method

The invention provides a low modulus high displacement polyurethane sealing material matched with weathering topcoat, characterized in that, including the A and B components, A components include: elastic acrylic resin 30 to 85 parts by weight of titanium dioxide, 1 to 20 parts by weight, 1 to 10 parts by weight of butyl acetate, xylene 1 to 5 parts by weight, B components include: aliphatic isocyanate prepolymer polymer 80 100 weight, when in use, the components of A: B component ratio of 1:0.2 5, preferably 1:0.5 1, more preferably about 1:1. Weathering paint provided by the invention, the polymer aliphatic isocyanate prepolymer, hydroxyl acrylic resin by elastic polymer chemically cured after reaction as the main film-forming material, can be applied to the base modulus, high displacement polyurethane sealing material surface, enhance the weatherability of polyurethane elastomer sealing material, the sealing between the test and the polyurethane elastomer body material adhesion 1.5Mpa, UV accelerated aging of 3000h powder, cracking and other abnormal elongation of more than 900%.

【技术实现步骤摘要】
一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆及其制备方法。
技术介绍
随着工业科技的发展，针对性的要求材料的功能化的需求越来越高。混凝土嵌缝密封、防水、防渗等防护工程数量也日益增长。能确保嵌缝密封材料长期有效发挥密封防水作用的关键之一在于选择一个配套性好、耐紫外老化性能优异的面漆。为确保高速铁路工程、高速公路工程、跨江桥梁混凝土伸缩膨胀，一般每间隔一定长度就会设置伸缩缝、施工缝等缝，缝等设置满足了混凝土本身伸缩膨胀不开裂、不起拱等情况，合适的嵌缝密封方案可确保缝下基层不受雨水等有害物质的浸蚀。低模量高位移聚氨酯密封材料具备粘接力、施工性、耐高低温性能等优点，但芳香族聚氨酯密封材料的耐老化性能欠佳，脂肪族聚氨酯密封材料的耐老化性能优异，但成本太高，客户一般难以接受。传统的脂肪族聚氨酯面漆断裂延伸率一般低于600％，而低模量高位移聚氨酯密封材料的断裂伸长率在800％以上，传统的脂肪族聚氨酯面漆涂覆在低模量高位移聚氨酯密封材料表面，经多次拉伸至容易出现起皱、脱落等现象，因此开发一款低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术利用羟基丙烯酸树脂的特性，选择一种或几种树脂，在确保A组份树脂羟值、软硬段比例、粉体料、溶剂比例的同时，A、B组份的树脂量、软硬段比例要高方能确保面漆的高延伸率，A、B组份整个体系的交联密度、软硬段比例、粉体料比例、分子链的选择控制得当，可确保面漆涂膜与密封材料之间粘接力、及本身的耐候性能。本专利技术利用降低脂肪族异氰酸酯预聚物NCO值，提高整个涂膜树脂体系中脂肪族异氰酸酯预聚物的比例，确保耐候面漆涂膜延伸率不低于低模量高位移，与聚氨酯密封材料配套使用拉伸、收缩中不开裂脱落。制备的配套用耐候面漆使用比例A：B＝1:1(重量比)时，经测试其与聚氨酯弹性体密封材料之间附着力达1.5Mpa以上，紫外加速老化3000h无粉化、开裂等异常，断裂伸长率900％(面漆涂膜厚度150～200um)以上，耐候面漆涂膜断裂伸长率不低于低模量高位移聚氨酯密封材料的断裂伸长率，多次将低模量高位移聚氨酯密封材料弹性体拉伸800％以上，其表面耐候面漆不开裂、不起皱、脱落等异常。本专利技术解决的问题在于提供一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆，与低模量高位移聚氨酯密封材料之间的附着力优异、且伸缩性保持同步，能够配套应用于室外暴露环境混凝土伸缩缝嵌缝密封、防水应用，还提供了其制备及应用方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆，包括A组分和B组分，其中A组分包括：羟基丙烯酸树脂30.0～85.0重量份，优选35～80重量份钛白粉1.0～20.0重量份，优选5.0～15重量份醋酸丁酯1.0～10.0重量份，优选2-8重量份二甲苯1.0～5.0重量份，优选2～4重量份B组分NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物80-100重量份，优选90～100重量份优选地，本专利技术的组合物的A组分进一步包括下列之中的一种或多种：炭黑0.1～0.5重量份，优选0.2-0.4重量份，硅烷偶联剂0.1～1.0重量份，优选0.2-0.8重量份，防沉剂0.1～3.0重量份，优选0.5-2.0重量份，分散剂0.01～1.0重量份，优选0.05～0.5重量份，流平剂0.01～1.0重量份，优选0.05～0.5重量份，消泡剂0.01～1.0重量份，优选0.05-0.5重量份，除钛白粉以外的其他粉体填料1.0～10.0重量份，优选2-8重量份。B组分进一步包括：无水醋酸丁酯1.0～10.0重量份，优选2-8重量份。使用时，A组分:B组分的质量比为1:0.2-5，优选1:0.5-1.0，更优选约1:1。为了使得漆膜具有理想的低模量和高位移，优选，羟基丙烯酸树脂外观为无色清亮透明液体，粘度400～1500CP，总羟值在20～60之间，固体含量75～90％之间。优选，羟基丙烯酸(酯)树脂是由丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸按照40-50:25-35:10-15:1-3的重量比(在乳化剂和自由基引发剂存在下)进行聚合反应所形成的。作为优选，醋酸丁酯、二甲苯等溶剂其纯度大于99％，含水率小于500ppm。作为优选，钛白粉为金红石型。作为优选，除钛白粉以外的其他粉体填料选自二氧化硅粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡、硅灰石、氢氧化镁、氧化锌、长石粉、玻璃粉、硅微粉、碳酸钙等中的一种或多种，优选细度800～1000目之间。作为优选，防沉剂为有机膨润土、气相二氧化硅的一种或两种的复合物。作为优选，分散剂、流平剂、消泡剂等助剂的纯度大于99.5％，能与聚氨酯体系有很好的相容性。在本专利技术中，所述分散剂例如选自迪高化工的TEGODispers760W或TEGODispers710分散剂)、德谦化学904S分散剂等。所述消泡剂选自例如德国迪高化工公司的TEGOFoamex810水性消泡剂或TEGOAirex900消泡剂。所述流平剂例如选自所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。例如EFKA3277流平剂或EFKA3600流平剂)、TEGO1484流平剂、毕克化学公司306流平剂。硅烷偶联剂可以选自本领域通常使用的任意硅烷偶联剂，例如带有乙烯基、环氧基、氨基、烷氧基等官能团的硅烷。作为优选，NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物粘度500～2500CP，NCO值在4.5～9.5％之间，固体含量95.0％。脂肪族异氰酸酯可为IPDI。所述NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物优选是脂肪族异氰酸酯IPDI与聚四氢呋喃聚醚二醇(数均分子量1500-2300，优选1800-2100)在催化剂(例如二月桂酸二丁基锡)和溶剂(酯类例如醋酸丁酯)的存在下聚合而获得的。当聚四氢呋喃聚醚二醇的数均分子量低于1500时，所得面漆的固化涂层的模量偏高，而当高于2300时，所得面漆的固化涂层的位移值偏低。在一个具体实施方式中，NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物制备方法如下：主要原材料及配比：德国拜耳IPDI脂肪族异氰酸酯14.5～25.0重量份，优选16.0～20.0重量份，无水醋酸丁酯(含水率小于500ppm)0～10.0重量份，优选2.0～10.0重量份，二月桂酸二丁基锡催化剂0～0.05重量份，优选0.01～0.02重量份，德国巴斯夫聚四氢呋喃聚醚二醇THF200060.0～80.0重量份，优选65.0～75.0重量份。先投入计量好的聚四氢呋喃聚醚二醇THF2000(含水率小于500ppm)，缓慢升温，完全融化后开启搅拌，搅拌速度300～500r/min，加入全部计量的二月桂酸二丁基锡催干剂(10％有机锡醋酸丁酯溶解液)，升温至70±3℃，匀速滴加入全部IPDI脂肪族异氰酸酯(滴加时间控制在90～120分钟)，滴加完后控制温度在75±2℃保温反应(例如2.5～3小时)，一直保持300～500r/min匀速搅拌，检测其NCO值、粘度值达到预期设定值即为反应终点，降温至45-65℃(如60℃)加入全部醋酸丁酯，搅拌(例如30分钟)后即可过滤大桶包装成NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物备用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆，其特征在于，包括A组分和B组分，其中A组分包括：羟基丙烯酸树脂30.0～85.0重量份，优选35～80重量份，钛白粉1.0～20.0重量份，优选5.0～15重量份，醋酸丁酯1.0～10.0重量份，优选2‑8重量份，二甲苯1.0～5.0重量份，优选2～4重量份，B组分包括：NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物80‑100重量份，优选90～100重量份。使用时，A组分:B组分的质量比为1:0.2‑5，优选1:0.5‑1.0，更优选约1:1；其中羟基丙烯酸树脂外观为无色清亮透明液体，粘度400～1500CP，总羟值在20～60之间，固体含量60～90％之间。

【技术特征摘要】
1.一种低模量高位移聚氨酯密封材料配套用耐候面漆，其特征在于，包括A组分和B组分，其中A组分包括：羟基丙烯酸树脂30.0～85.0重量份，优选35～80重量份，钛白粉1.0～20.0重量份，优选5.0～15重量份，醋酸丁酯1.0～10.0重量份，优选2-8重量份，二甲苯1.0～5.0重量份，优选2～4重量份，B组分包括：NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物80-100重量份，优选90～100重量份。使用时，A组分:B组分的质量比为1:0.2-5，优选1:0.5-1.0，更优选约1:1；其中羟基丙烯酸树脂外观为无色清亮透明液体，粘度400～1500CP，总羟值在20～60之间，固体含量60～90％之间。2.根据权利要求1所述的耐候面漆，其中，NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物粘度为500～2500CP，NCO值在4.5～9.5％之间，固体含量95.0％；进一步优选，所述NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物是脂肪族异氰酸酯IPDI与聚四氢呋喃聚醚二醇在催化剂和溶剂的存在下聚合而获得的。3.根据权利要求1或2所述的耐候面漆，其中A组分进一步包括下列之中的一种或多种：炭黑0.1～0.5重量份，优选0.2-0.4重量份，硅烷偶联剂0.1～1.0重量份，优选0.2-0.8重量份，防沉剂0.1～3.0重量份，优选0.5-2.0重量份，分散剂0.01～1.0重量份，优选0.05～0.5重量份，流平剂0.01～1.0重量份，优选0.05～0.5重量份，消泡剂0.01～1.0重量份，优选0.05-0.5重量份，除钛白粉以外的其他粉体填料1.0～10.0重量份，优选2-8重量份；和/或B组分进一步包括：无水醋酸丁酯1.0～10.0重量份，优选2-8重量份。4.根据权利要求1-3中任一项所述的耐候面漆，其中，羟基丙烯酸树脂粘度400～1500CP，总羟值在20～60之间，固体含量60～90％之间；优选，羟基丙烯酸(酯)树脂是由丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸按照40-50:25-35:10-15:1-3的重量比(在乳化剂和自由基引发剂存在下)进行聚合反应所形成的。5.根据权利要求1-4中任一项所述的耐候面漆，其中，钛白粉为金红石型。6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐候面漆，其中，除钛白粉以外的其他粉体填料选自二氧化硅粉、滑石粉、云母粉、硫酸钡、硅灰石、氢氧化镁、氧化锌、长石粉、玻璃粉、硅微粉、碳酸钙等中的一种或多种，优选细度800～1000目之间。7.根据权利要求1-6中任一项所述的耐候面漆，其中，防沉剂为有机膨润土、气相二氧化硅的一种或两种的复合物；和/或所述流平剂选自丙烯酸酯类流平剂或有机硅改性丙烯酸酯类流平剂。8.根据权利要求2所述的耐候面漆，其中，NCO终端的脂肪族异氰酸酯高分子预聚物通过如下方法制备：采用如下原料及配比：IPDI脂肪族异氰酸酯14.5～25.0重量份，优选16.0～20.0重量份，无水醋酸丁酯(优选含水率小于500ppm)0～10.0重量份，优选2.0～10.0重量份，二月桂酸二丁基锡催化剂0～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：章卫国，艾九红，肖祥湘，
申请(专利权)人：株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43