一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料、制备方法、使用方法及应用技术

本发明专利技术属于喷涂聚脲弹性材料技术领域，公开了一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，主要由以下原料制备而成：包括A料和B料，A料中NCO与B料中NH的摩尔比为1.05‑1.1；A料主要由聚醚多元醇20‑40％和多异氰酸酯60‑80％制备而成；B料主要由聚天门冬氨酸酯70‑85％、纳米氧化石墨烯1‑5％、纳米金属氧化物填料5‑10％、颜填料5‑10％、消泡剂1‑3％、流平剂1‑3％和附着力促进剂2‑5％制备而成。本发明专利技术提供了前述聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料的制备方法、使用方法及应用。本发明专利技术的优点在于，该聚天门冬氨酸酯聚脲涂料老化350d后拉伸强度变化率小于4.5％，断裂伸长率的变化率小于5.0％，具有良好的机械性能和耐腐蚀性，附着力较强，可防腐涂层在实际应用中抵御环境变化的能力，降低维护成本。

A polyaspartic ester polyurea protective coating with good corrosion resistance, its preparation method, application and Application

The invention belongs to the technical field of spraying polyurea elastic materials, and discloses a polyaspartic ester polyurea protective coating with good corrosion resistance, which is mainly prepared from the following raw materials: material A and material B, the molar ratio of NCO in material A to NH in material B is 1.05 1.1, and material A is mainly prepared from polyether polyol 20 40% and polyisocyanate 60 80%. Aspartic acid ester 70.85%, nano graphene oxide 1.5%, nano metal oxide filler 5.10%, pigments and fillers 5.10%, defoamer 1.3%, leveling agent 1.3% and adhesion promoter 2.5% were prepared. The invention provides the preparation method, the use method and the application of the said polyaspartic ester polyurea protective coating. The advantages of the present invention are that the change rate of tensile strength and elongation at break of the polyaspartic ester polyurea coating is less than 4.5% and 5.0% after aging for 350 days, having good mechanical properties and corrosion resistance, strong adhesion, and the ability of the anticorrosive coating to resist environmental changes in practical application, and reducing maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料、制备方法、使用方法及应用
本专利技术属于喷涂聚脲弹性材料
，具体涉及一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料、制备方法、使用方法及应用。
技术介绍
喷涂聚脲弹性材料是国内外近年来发展起来的一类反应型、无溶剂污染的涂料产品，自问世以来，就以优异的理化性能、优良的公益性和环保性，充分显示出了在防水
的优势，以其无可比拟的优越性得到了迅猛的发展。聚脲涂料是疏水性和自动催化的，其具有较好的物理力学性能，拉伸强度、耐磨性能、抗冲击性、耐化学腐蚀性和防水性能。聚脲涂料弹性体涂料可通过选择合适的异氰酸酯成分和氨基组分，实现不同的反应系统，其中快速反应系统可用于需要快速成型、加强、修复的部位，慢速反应系统适用于各种密封和填缝。聚脲涂料强度高、韧性好，可功能化，因而在军民两用领域具有广泛的应用前景。涂料性能决定涂层的防护效果，在防腐领域使用的防护涂层，应具备以下优点：机械性能好，耐雨水冲刷碰撞甚至摩擦；稳定性好，耐酸碱盐、耐化学品、耐油、耐老化以及耐紫外线性能；附着力强，与基底具有较强的附着力与粘结性能；易施工、绿色环保。另外，对涂层的屏蔽性、疏水性、耐污性和使用寿命等也有一定的要求。聚脲弹性体涂料由氨基化合物和异氰酸酯反应生成，多用于海上桥梁防腐。上世纪80年代末由美国研发成功，因优异的性能，在世界范围内得到广泛应用，是继高固体、粉末涂料，水性涂料，光固化涂料等之后，开发的新型、高效、易涂刷的双组份纯聚脲弹性体涂料。这种高厚膜弹性体涂料特点明显：固体含量高、绿色环保，涂膜厚且致密柔韧，与基底附着力强，耐紫外、耐冲击等性能优异，施工简便。国内外对聚脲弹性体涂料的研究有很多。添加不同量的聚脲弹性体进行研究，表明当聚脲含量摩尔分数达到50％时，氢键引发的自组装效果增大共聚物的结晶度，涂层耐腐蚀性增强，表面能降低。纯聚脲重防腐涂料涂装，在人工海洋大气环境中进行曝光老化，以红外光谱、DSC等测试性能，涂层的机械性、耐紫外性良好，结构稳定，耐腐蚀性能优异。虽然聚脲弹性体涂料具备上述优点，但也有一些缺陷阻碍其应用和发展：如固化速度过快，层间粘附力差，耐高温和耐腐蚀性不如氟碳涂料等，这些缺陷与喷涂聚脲防水涂料中的主要成膜物质及其制备工艺有关外，还与所添加的助剂种类和比例相关。另外，聚脲弹性体涂料的喷涂是很先进的技术，施工人员的素质、技术也是影响其性能的原因；其次，主要原料和喷涂设备需进口导致成本很高，也是制约我国聚脲弹性体涂料发展的一个重要原因。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料、制备方法、使用方法及应用。本专利技术所采用的技术方案为：一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，主要由以下原料制备而成：包括A料和B料，所述A料中NCO与所述B料中NH的摩尔比为1.05-1.1；所述A料主要由以下原料制备而成：聚醚多元醇20-40％和多异氰酸酯60-80％；所述B料主要由以下原料制备而成：聚天门冬氨酸酯70-85％、纳米氧化石墨烯1-5％、纳米金属氧化物填料5-10％、颜填料5-10％、消泡剂1-3％、流平剂1-3％和附着力促进剂2-5％。具体的，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，所述聚天门冬氨酸酯由端氨基聚醚与马来酸酯制备而成，所述端氨基聚醚为端氨基聚醚D230、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403、端氨基聚醚D2000中的一种或几种；所述马来酸酯为马来酸二乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二丁酯中的一种或几种。具体的，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚四氢呋喃三元醇、聚乙二醇二元醇或聚乙二醇三元醇的一种或几种。具体的，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，所述多异氰酸酯为二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯、环己烷二亚甲基异氰酸酯或4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。具体的，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，所述纳米金属氧化物填料为纳米二氧化钛和/或纳米四氧化三铁。具体的，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，所述颜填料为三聚磷酸二氢铝、改性硅微粉、硫酸钡、滑石粉或高岭土中的至少一种。一种前述的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)按量称取聚醚多元醇和多异氰酸酯，搅拌，混匀，升温后反应，得到A料；(2)按量称取端氨基聚醚，升温，加入马来酸酯，再加入纳米氧化石墨烯和纳米金属氧化物，保温反应，制得改性聚天门冬氨酸酯；(3)按量称取改性聚天门冬氨酸酯，预热，得到预热聚天门冬氨酸酯；(4)分别按量称取颜填料、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，加入至预热聚天门冬氨酸酯中，高速分散，得到B料；(5)将所述A料和B料按照A料中NCO与所述B料中NH的摩尔比为1.05-1.1混匀，即得到所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料。具体的，所述制备方法，所述步骤(1)中升温至70-80℃，升温后反应时间为11-13h；所述步骤(2)中升温至70-90℃，所述马来酸酯的加入方式为滴加，所述马来酸二乙酯的滴加时间为28-32min，所述保温反应的反应温度为84-86℃，所述保温反应的反应时间为22-26h；所述步骤(3)中预热的温度为48-52℃；所述步骤(5)中A料中NCO摩尔含量占A料中所有反应底物的摩尔总数的10-15％。一种前述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料的使用方法，将所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料通过滚涂、刷涂或喷涂的方式涂覆于底漆层或中涂层上，所述具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料的用量为0.15kg/m2。一种前述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料在制备桥梁、室外建筑、混凝土及家具装饰涂料中的应用。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，通过引入特定比例的聚醚多元醇、多异氰酸酯、聚天门冬氨酸酯、纳米氧化石墨烯、纳米金属氧化物填料、颜填料、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，使得最终制备的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有良好的机械性能和耐腐蚀性，附着力较强，该聚天门冬氨酸酯聚脲涂料老化350d后拉伸强度变化率小于4.5％，断裂伸长率的变化率小于5.0％，这些优良的特性使本专利技术的涂料能更好地提升防腐涂层在实际应用中抵御环境变化的能力，降低维护成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步阐释。实施例1本实施例的目的在于提供一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)A料的制备：以重量百分比计，称取20％的聚四氢呋喃二元醇和80％的二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯加入配有搅拌器、加温装置和冷凝器的三口瓶中，升温至70-80℃混合后反应12h，合成NCO的摩尔数为反应底物摩尔总数的10％的预聚体；(2)B组分的制备：称取相应分量的端氨基聚醚D230，加入配有搅拌器、加温装置和冷凝器的三口瓶中，升温至70-90℃，滴加相应分量的马来酸二乙酯，滴加时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于，主要由以下原料制备而成：包括A料和B料，所述A料中NCO与所述B料中NH的摩尔比为1.05‑1.1；所述A料主要由以下原料制备而成：聚醚多元醇20‑40％和多异氰酸酯60‑80％；所述B料主要由以下原料制备而成：聚天门冬氨酸酯70‑85％、纳米氧化石墨烯1‑5％、纳米金属氧化物填料5‑10％、颜填料5‑10％、消泡剂1‑3％、流平剂1‑3％和附着力促进剂2‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于，主要由以下原料制备而成：包括A料和B料，所述A料中NCO与所述B料中NH的摩尔比为1.05-1.1；所述A料主要由以下原料制备而成：聚醚多元醇20-40％和多异氰酸酯60-80％；所述B料主要由以下原料制备而成：聚天门冬氨酸酯70-85％、纳米氧化石墨烯1-5％、纳米金属氧化物填料5-10％、颜填料5-10％、消泡剂1-3％、流平剂1-3％和附着力促进剂2-5％。2.根据权利要求1所述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于：所述聚天门冬氨酸酯由端氨基聚醚与马来酸酯制备而成，所述端氨基聚醚为端氨基聚醚D230、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403、端氨基聚醚D2000中的一种或几种；所述马来酸酯为马来酸二乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二丁酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚四氢呋喃三元醇、聚乙二醇二元醇或聚乙二醇三元醇的一种或几种。4.根据权利要求1所述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于：所述多异氰酸酯为二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯、环己烷二亚甲基异氰酸酯或4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于：所述纳米金属氧化物填料为纳米二氧化钛和/或纳米四氧化三铁。6.根据权利要求1所述的具有良好的抗腐蚀性能的聚天门冬氨酸酯聚脲防护涂料，其特征在于：所述颜填料为三聚磷酸二氢铝、改性硅微粉、硫酸钡、滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：程俊，鲁杰，汤紫俊，邱海艳，郭丽缨，何冰，谭中军，赵强，欧阳思，陈刚，
申请(专利权)人：四川嘉宝莉涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51