一种聚脲涂料及其制备方法和应用以及一种聚脲涂层技术

本发明专利技术提供了一种聚脲涂料及其制备方法和应用以及一种聚脲涂层，本发明专利技术提供的聚脲涂料包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料制备得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分和纳米浆料的质量比为1:2.5％～6％。本发明专利技术提供的聚脲涂料和聚脲涂层具有较好的耐磨性能、附着力、60°光泽、柔韧性、耐盐雾性和人工加速老化性能，其中耐盐雾性≥1000h。

Polyurea coating, preparation method and application thereof, and polyurea coating

The invention provides a polyurea coating, its preparation method and application, and a polyurea coating. The polyurea coating comprises the following components: component A, component B and nano-slurry; the component A is prepared from raw materials including diisocyanate and polypropylene glycol; and the component B includes polypropylene diammonium oxide and horse. Diethyl oleate, dispersant, leveling agent and defoamer; the nano-slurry includes nano-silica and promoter; the mass ratio of component A to component B is 1:1-4; and the mass ratio of component B to nano-slurry is 1:2.5-6%. The polyurea coating and the polyurea coating provided by the invention have good wear resistance, adhesion, 60 degree gloss, flexibility, salt spray resistance and artificial accelerated aging performance, among which the salt spray resistance is more than 1000 H.

【技术实现步骤摘要】
一种聚脲涂料及其制备方法和应用以及一种聚脲涂层
本专利技术涉及涂料领域，尤其涉及一种聚脲涂料及其制备方法和一种聚脲涂层及其应用。
技术介绍
聚脲涂料是一种双组分涂料，其中A组分是由端羟基化合物与二异氰酸酯反应制得的半预聚体；B组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合物。聚脲涂料是一种新型环保涂料，不含任何挥发性有机物，广泛应用在石油管道、桥梁工程、舰船防护、海洋设施等金属防腐领域。现有技术中，常用聚脲涂料的耐盐雾性一般≤800h，但是现有技术中聚脲涂料的防腐性能仍然不能满足人们的需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种聚脲涂料，本专利技术提供的聚脲涂料具有较好的防腐性能。为了达到以上目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种聚脲涂料，包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分和纳米浆料的质量比为1:2.5％～6％。优选的，所述纳米浆料的粒径为30～50nm。优选的，所述促进剂为所述促进剂为聚氨酯胶黏剂用促进剂。本专利技术提供了一种上述技术方案所述聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将二异氰酸酯和聚丙二醇在氮气保护下发生聚合反应，得到A组分；所述聚合反应的温度为60～70℃；(2)在氮气保护下，将聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂进行加热处理，得到B组分；所述加热处理的温度为70～85℃；(3)将步骤(1)得到的A组分、步骤(2)得到的B组分以及纳米浆料独立分装，得到聚脲涂料；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。优选的，所述步骤(1)中二异氰酸酯和聚丙二醇的质量比为1:1～4。优选的，所述步骤(1)中二异氰酸酯包括2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为1:0.5～1.5。优选的，所述步骤(2)中聚氧化丙烯二铵和马来酸二乙酯的质量比为6～8:2～3。优选的，所述步骤(3)中纳米浆料的制备方法包括：将纳米二氧化硅和促进剂进行球磨混合，得到纳米浆料；所述球磨混合的转速为100～200r/min。本专利技术提供了上述技术方案所述聚脲涂料或者上述技术方案所述制备方法制备得到的聚脲涂料在金属防腐领域中的应用，包括以下步骤：将A组分、B组分和纳米浆料在氮气保护下进行搅拌混合，得到混合浆料；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述搅拌混合的转速为300～500r/min；将所述混合浆料涂覆到待防护金属基体的表面。本专利技术提供了上述技术方案所述聚脲涂料或者上述技术方案所述制备方法制备得到的聚脲涂料形成的聚脲涂层。本专利技术提供了一种聚脲涂料，包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分、纳米二氧化硅和促进剂的质量比为1:2％～5％:0.5～1％。在本专利技术中，所述纳米浆料作为改性剂，提高了聚脲涂料中A组分和B组分的结合性能，有利于提高聚脲涂料的防腐性能。在本专利技术中，所述纳米浆料具有较大的比表面积，与A组分和B组分之间有较强的界面粘结作用，使纳米浆料与A组分和B组分形成网状的高聚物，有利于提高聚脲涂料的防腐性能；另外，纳米浆料与A组分和B组分之间可发生断键，并形成新的键合活性自由基，这种键合活性自由基活性很高而极易发生焊合，有利于使纳米浆料与A组分和B组分之间的原子相互扩散并形成网状聚合物，提高了A组分、B组分和纳米浆料之间的结合作用力，有利于提高聚脲涂料的防腐性能。由实施例可知，本专利技术提供的聚脲涂料具有较好的防腐性能，耐盐雾性≥1000h。具体实施方式本专利技术提供了一种聚脲涂料，包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分和纳米浆料的质量比为1:2.5％～6％。如无特殊说明，本专利技术所涉及到的组分原料均为本领域技术人员所熟知的市售商品。在本专利技术中，所述聚脲涂料包括A组分、B组分和纳米浆料。在本专利技术中，所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到。在本专利技术中，所述A组分的制备方法优选包括：将二异氰酸酯和聚丙二醇在氮气保护下发生聚合反应，得到A组分。本专利技术优选将二异氰酸酯和聚丙二醇在氮气保护下混合，得到混合物料。在本专利技术中，所述二异氰酸酯和聚丙二醇的质量比优选为1:1～4，进一步优选为1:1.5～3.5，更优选为1:2～3。在本专利技术中，所述二异氰酸酯优选包括2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比优选为1:0.5～1.5。在本专利技术中，所述聚丙二醇的数均分子量优选为2000～3000，进一步优选为2200～2800，更优选为2400～2600。在本专利技术中，所述二异氰酸酯和聚丙二醇混合的方式优选为搅拌混合。在本专利技术中，所述搅拌混合的转速优选为400～500r/min，进一步优选为420～480r/min，更优选为460～480r/min。得到混合物料后，本专利技术将所述混合物料在氮气保护下进行聚合反应，得到A组分。在本专利技术中，所述聚合反应的温度优选为60～70℃，进一步优选为62～68℃，更优选为64～66℃，最优选为65～66℃。在本专利技术中，所述聚合反应的时间优选为3～4h，进一步优选为3.5～3.6h。本专利技术优选以原料2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯同时与聚丙二醇反应，其中4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯反应活性较高，可以充分与聚丙二醇发生聚合反应，生成半预聚体；2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯具有空间位阻效应，反应活性较低，与聚丙二醇反应生成的半预聚体相对分子质量分布较窄，半预聚体的粘度较低，使A组分具有更好的流动性能，进而有利于A组分与B组分和纳米浆料之间的充分反应。在本专利技术中，所述二异氰酸酯与聚丙二醇发生聚合反应，生成半预聚体，即A组分。在本专利技术中，所述A组分为端羟基化合物与异氰酸酯反应生成的半预聚体，所述半预聚体为聚脲涂料重要原料之一，使本专利技术提供的聚脲涂料具有较好的粘结性能和防腐性能。在本专利技术中，所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂。在本专利技术中，所述B组分的制备方法优选包括：在氮气保护下，将聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂进行加热处理，得到B组分。在本专利技术中，所述聚氧化丙烯二铵和马来酸二乙酯的总质量占B组分总质量的90％-95％，进一步优选为91％～94％，更优选为92％～93％；所述聚氧化丙烯二铵和马来酸二乙酯的质量比优选为6～8:2～3，进一步优选为6.5～7.5:2.2～2.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚脲涂料，包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分和纳米浆料的质量比为1:2.5％～6％。

【技术特征摘要】
1.一种聚脲涂料，包括以下组分：A组分、B组分和纳米浆料；所述A组分由包括二异氰酸酯和聚丙二醇的原料聚合得到；所述B组分包括聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述A组分和B组分的质量比为1:1～4；所述B组分和纳米浆料的质量比为1:2.5％～6％。2.根据权利要求1所述的聚脲涂料，其特征在于，所述纳米浆料的粒径为30～50nm。3.根据权利要求1或2所述的聚脲涂料，其特征在于，所述促进剂为聚氨酯胶黏剂用促进剂。4.一种权利要求1～3任一项所述聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将二异氰酸酯和聚丙二醇在氮气保护下发生聚合反应，得到A组分；所述聚合反应的温度为60～70℃；(2)在氮气保护下，将聚氧化丙烯二铵、马来酸二乙酯、分散剂、流平剂和消泡剂进行加热处理，得到B组分；所述加热处理的温度为70～85℃；(3)将步骤(1)得到的A组分、步骤(2)得到的B组分以及纳米浆料独立分装，得到聚脲涂料；所述纳米浆料包括纳米二氧化硅和促进剂；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二异氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟庆东，陈串，罗均，鲁雄刚，孙中渠，蒲华燕，汪小帆，彭艳，谢少荣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31