聚脲型聚氨酯涂料、原料组合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种聚脲型聚氨酯涂料、原料组合物及其用途。该聚脲型聚氨酯涂料原料组合物包括预聚体和多元醇、且不含有机溶剂，所述预聚体和所述多元醇的质量比为1：(0.8～2)；由该原料组合物制备得到的涂料表干时间较短且具有很好的力学性能，不含有机溶剂，对环境友好，使用方便，更适合于作为手工修补材料使用。

Polyurea type polyurethane coating, raw material composition and use thereof

The invention discloses a polyurea type polyurethane coating, a raw material composition and its uses. The polyurea polyurethane coating material composition includes prepolymer and polyol, without organic solvent, the mass ratio of the prepolymer and the polyol is 1: (0.8 ~ 2), the coating prepared by the raw material has short dry time and has good mechanical properties, without organic solvents, environmentally friendly and used. Convenient and more suitable for use as hand repair materials.

【技术实现步骤摘要】
聚脲型聚氨酯涂料、原料组合物及其用途
本专利技术涉及聚脲型聚氨酯涂料、原料组合物及其用途。
技术介绍
聚脲涂料即喷涂聚脲弹性体，为接近100％固含量的快速反应型双组分涂料，具有无毒环保、低VOC、快速固化、对施工环境的温度和湿度不敏感、立面厚涂不流挂、力学性能强和基材适应性强等特点，广泛应用于高铁、地下工程、海岸工程、大型体育场、大型游乐场所、房顶等防水防腐领域。而在实际工程应用中，局部区域常常需要维修，这些区域是局部气泡、剥离、或被人为破坏、或检测留下的涂层缺陷、或喷涂聚脲边缘起翘处、或细部节点处等等。这些区域需要妥善维修处理，否则会破坏涂层引起水渗透等现象。大面积修补，重新涂布时可直接采用机器喷涂，但这些局部修补应采用手工修补。手工修补材料的基本力学性能应与喷涂聚脲力学性能相匹配，但其100％模量要低于喷涂聚脲，达到4MPA即可，50％模量则更低，使涂膜适应在细部发生形变时的节点形变。手工修补材料为聚氨酯或聚脲，而常规的聚氨酯防水涂料凝胶时间或表干时间太长，虽然具有较多的可施工时间和与基层的充分润湿时间，但是却严重影响施工时间，且其力学性能远远达不到喷涂聚脲的力学性能。而喷涂型聚脲在使用时对设备要求较高，使用不方便。因此，如何提高其力学性能和调节表干时间(开放时间和凝胶时间的平衡)，且使用起来简单，是修补聚脲型聚氨酯防水涂料急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，为了克服现有技术中聚氨酯涂料凝胶时间或表干时间太长导致施工时间冗长，且力学性能达不到喷涂聚脲的水平，而喷涂聚脲又不适合小面积喷涂的问题，从而提供了一种聚脲型聚氨酯涂料、原料组合物及其用途。该聚脲型聚氨酯涂料表干时间较短且具有很好的力学性能，不含有机溶剂，对环境友好，使用方便，更适合于作为手工修补材料使用。本专利技术是通过以下技术方案解决上述问题的。一种聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其包括预聚体和多元醇、且不含有机溶剂，所述预聚体和所述多元醇的质量比为1：(0.8～2)；所述预聚体的制备原料包括：30％-80％的聚合物多元醇、20％-50％的异氰酸酯和0％～20％增塑剂；所述百分比为各组分的质量占所述预聚体的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；所述多元醇的制备原料包括：0-75％聚合物多元醇、0-70％的聚醚胺、20％-70％扩链剂、0-5％填料、0-1.5％润湿分散剂及0.1％-1％的催化剂；所述百分比为各组分的质量占所述多元醇的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；其中，所述聚合物多元醇和所述聚醚胺之和不为0；所述聚合物多元醇选自聚醚多元醇(例如DL-2000、MN-3050或EP-330N)、聚酯多元醇(例如聚碳酸酯二醇，优选PCDL-1000)和聚四氢呋喃多元醇(例如PTMG-2000)中的一种或多种，所述聚合物多元醇的官能度为2～3，数均分子量为1000～5000；所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1，6-己二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种或多种；所述聚醚胺为伯胺封端的聚环氧丙烷(例如D400、D1000、D2000、T403和T5000中一种或多种)。所述预聚体和所述多元醇的质量比优选1：(1.1～1.2)。所述扩链剂为本领域制备多元醇化合物常规的扩链剂，本专利技术特别优选邻氯苯胺、二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺中的一种或多种。所述催化剂为本领域制备多元醇化合物常规的催化剂，本专利技术特别优选有机锡和/或有机铋类催化剂，所述有机锡类催化剂优选T9和/或T12；所述有机铋类催化剂优选BiCATZ和/或BiCAT8。所述增塑剂为本领域制备聚氨酯预聚体的常规增塑剂，本专利技术特别优选氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种。本专利技术所述的多元醇的制备原料还可包括紫外吸收剂，所述紫外吸收剂为本领域制备多元醇的常规紫外吸收剂，本专利技术特别优选液体胺受阻光稳定剂，进一步优选BASF-B97、BASF-B75、BASF-765和BASF-571中的一种或多种；所述紫外吸收剂的含量为所述多元醇的制备原料的质量的0.1-2％。本专利技术所述的多元醇的制备原料还可包括消泡剂，所述消泡剂为本领域制备多元醇的常规消泡剂，本专利技术特别优选聚硅氧烷类消泡剂，进一步优选BYK-066N、BYK-065和BYK-067中的一种或多种；所述消泡剂的含量为所述多元醇的制备原料的质量的0.1％-1.5％。所述润湿分散剂为本领域制备多元醇的常规润湿分散剂，本专利技术特别优选有机硅类分散剂，进一步优选BYK-163、BYK-161、BYK-110和BYK-P104s中的一种或多种。所述填料为本领域制备多元醇的常规填料，本专利技术特别优选重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、分子筛、硫酸钡和钛白粉中的一种或多种。本专利技术中所述的预聚体，可由所述的预聚体的制备原料按照本领域常规聚氨酯预聚体的制备方法制备得到，本专利技术特别优选：将所述聚合物多元醇脱水后和所述异氰酸酯反应；所述脱水时温度优选105～120℃，所述脱水时压力优选-0.095MPa；所述脱水时间优选1～3h；所述反应温度优选75～80℃；所述反应时间优选1～4h；本专利技术进一步优选所述聚合物多元醇脱水后温度为50～65℃。本专利技术中所述的预聚体，更佳地，按照下述制备方法制得：将所述聚合物多元醇、所述增塑剂升温至105～120℃脱水，负压脱水1～3h，之后降温至50～65℃加入所述异氰酸酯，搅拌分散后升温至75～85℃，反应1～4h，降温至50～60℃，过滤出料，即可。本专利技术所述的多元醇可由所述的多元醇的制备原料按照本领域常规多元醇的制备方法制备得到，本专利技术特别优选：将所述聚合物多元醇、所述聚醚胺和所述扩链剂进行负压脱水后，在所述催化剂作用下负压脱泡，即可。所述负压脱水前还可加入填料和/或润湿分散剂，所述负压脱水优选压力-0.095MPa，温度105～120℃及时间1～3h；所述负压脱泡前还可加入所述消泡剂和/或紫外吸收剂；所述负压脱泡优压力-0.095MPa，温度50～65℃及时间1～2h。本专利技术中所述的多元醇，更佳地，按照下述制备方法制得：将所述聚合物多元醇、所述聚醚胺升温至100～105℃，加入所述扩链剂分散0.5～1h，之后加入所述润湿分散剂和所述填料，升温至105～120℃，负压脱水1～3h，之后降温至50～65℃，加入所述消泡剂、所述紫外线吸收剂、所述催化剂搅拌分散0.5～1h，负压脱泡1～2h，过滤出料，即可。本专利技术还提供了一种聚脲型聚氨酯涂料，其制备原料包括所述聚脲型聚氨酯涂料原料组合物中所述预聚体和所述多元醇，且不含有机溶剂；所述预聚体和所述多元醇的质量比为1：(0.8～2)，优选1：(1.1～1.2)。所述聚脲型聚氨酯涂料可由所述制备原料按照常规方法制备得到，较佳地，将所述预聚体和所述多元醇进行搅拌；更佳地，在不混入气泡的情况下，将所述预聚体和所述多元醇进行搅拌。本专利技术还提供了一种聚脲型聚氨酯涂料在制备修补聚脲型聚氨酯防水涂料涂膜中的应用。本专利技术中，部分原料产品信息做如下解释：BYK为毕克化学公司；BiCAT为美国领先化学品公司；BASF为巴斯夫公司；另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，包括预聚体和多元醇、且不含有机溶剂，所述预聚体和所述多元醇的质量比为1：(0.8～2)；优选1：(1.1～1.2)；所述预聚体的制备原料包括：30％‑80％的聚合物多元醇、20％‑50％的异氰酸酯和0‑20％增塑剂；所述百分比为各组分的质量占所述预聚体的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；所述多元醇的制备原料包括：0‑75％聚合物多元醇、0‑70％的聚醚胺、20％‑70％扩链剂、0‑5％填料、0‑1.5％润湿分散剂及0.1％‑1％的催化剂；所述百分比为各组分的质量占所述多元醇的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；其中，所述聚合物多元醇和所述聚醚胺之和不为0；所述聚合物多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚四氢呋喃多元醇中的一种或多种，所述聚合物多元醇的官能度为2～3，数均分子量为1000～5000；所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1，6‑己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；所述聚醚胺为伯胺封端的聚环氧丙烷。

【技术特征摘要】
1.一种聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，包括预聚体和多元醇、且不含有机溶剂，所述预聚体和所述多元醇的质量比为1：(0.8～2)；优选1：(1.1～1.2)；所述预聚体的制备原料包括：30％-80％的聚合物多元醇、20％-50％的异氰酸酯和0-20％增塑剂；所述百分比为各组分的质量占所述预聚体的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；所述多元醇的制备原料包括：0-75％聚合物多元醇、0-70％的聚醚胺、20％-70％扩链剂、0-5％填料、0-1.5％润湿分散剂及0.1％-1％的催化剂；所述百分比为各组分的质量占所述多元醇的制备原料的质量百分比，各组分百分比之和为100％；其中，所述聚合物多元醇和所述聚醚胺之和不为0；所述聚合物多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚四氢呋喃多元醇中的一种或多种，所述聚合物多元醇的官能度为2～3，数均分子量为1000～5000；所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；所述聚醚胺为伯胺封端的聚环氧丙烷。2.如权利要求1所述的聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，所述聚醚多元醇选自DL-2000、MN-3050和EP-330N中的一种或多种；所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇；所述聚四氢呋喃多元醇为PTMG-2000。3.如权利要求1所述的聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，所述伯胺封端的聚环氧丙烷选自D400、D1000、D2000、T403和T5000中一种或多种。4.如权利要求1所述的聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，所述扩链剂选自邻氯苯胺、二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺中的一种或多种。5.如权利要求1所述的聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，所述催化剂为有机锡和/或有机铋类催化剂；所述有机锡类催化剂优选T9和/或T12；所述有机铋类催化剂优选BiCATZ和/或BiCAT8。6.如权利要求1所述的聚脲型聚氨酯涂料原料组合物，其特征在于，所述增塑剂选自氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种；所述填料选自重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、分子筛、硫酸钡和钛白粉中的一种或多种；所述润湿分散剂为有机硅类分散剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜辉，张国标，李卓，刘雨，奚江涛，董建国，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31