一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用，具体涉及工业涂装领域，该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯。本发明专利技术通过在不对称结构的聚天门冬氨酸酯内复合聚合物贵金属纳米复合粒子材料，集高分子自身性能和导电性、纳米效应功能于一体，具有组成与结构可设计，形态特征可控制等优点，贵金属纳米粒子具有独特的光学性质、化学催化和良好的化学稳定针对本项目产品中因为聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度不均衡的问题，消除涂膜固化时产生的内应力，提高涂膜的力学性能和与基材的粘结力，使得不对称聚天门冬氨酸酯用于新型聚脲涂料的技术成为现实可能。

A new type of water-borne polyurea and its application in automotive engineering machinery

【技术实现步骤摘要】
一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用
本专利技术涉及工业涂装领域，更具体地说，本专利技术涉及一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用。
技术介绍
聚脲环保涂料产品包括无溶剂聚脲涂料、高固含聚脲涂料和水性聚脲涂料三大系列，通过聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯反应制备聚脲涂料，反应后，结构中会形成一个对称的脲-二酯结构，这种对称的脲-二酯结构很不稳定，容易发生成环反应并形成环内酰脲，同时脱出一个醇。这种成环反应的结果，带来了两个缺陷，一是产生的醇会在聚合物内起增塑作用，影响漆膜涂层的耐老化性能；二是成环反应会影响聚合物的尺寸稳定性，导致漆膜涂层产生收缩，因此需要对聚天门冬氨酸酯进行处理。为了解决这一问题，需要一种不对称结构的聚天门冬氨酸酯，当它与异氰酸酯反应时，不再产生对称脲-二酯结构，从而避免了漆膜涂层内部成环反应的副反应，而这种不对称结构的聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度是不均衡的，由此涂膜在反应固化时容易产生内应力，因而会影响涂膜的力学性能和与基材的粘结力。因此，专利技术一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用，通过在不对称结构的聚天门冬氨酸酯内复合聚合物贵金属纳米复合粒子材料，集高分子自身性能和导电性、纳米效应等功能性于一体，具有组成与结构可设计，形态特征可控制等优点，贵金属纳米粒子具有独特的光学性质、化学催化和良好的化学稳定针对本项目产品中因为聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度不均衡的问题，消除涂膜固化时产生的内应力，提高涂膜的力学性能和与基材的粘结力，使得不对称聚天门冬氨酸酯用于新型聚脲涂料的技术成为现实可能，以解决
技术介绍
中所提出问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型水性聚脲，所述该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯，且该不对称结构的聚天门冬氨酸酯分子结构为：所述不对称结构的聚天门冬氨酸酯由聚天门冬氨酸酯与二异氰酸酯反应制得，其具体反应式为：所述特制漆料内部还设有功能性助剂，该功能性助剂设置为聚合物贵金属纳米复合粒子材料。优选的，所述聚合物贵金属纳米复合粒子材料以高分子粒子为基体，该基体材料与导电高分子和贵金属纳米粒子复合形成多组分功能型高分子复合粒子。优选的，所述贵金属纳米粒子设置为金、银和铂族金属中的一种或多种复合。一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，所述该水性聚脲用于生产水性聚脲环保涂料，喷涂在工程机械表面作为防水层、防腐层、防冲磨层和表面装饰层。一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，还包括该水性聚脲环保涂料的生产工艺，具体步骤如下：步骤一：制备不对称结构的聚天门冬氨酸酯，准备聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯，将聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯混合反应制得不对称结构的聚天门冬氨酸酯；步骤二：改善不对称结构的聚天门冬氨酸酯，在步骤一中制备的不对称结构的聚天门冬氨酸酯中加入聚合物贵金属纳米复合粒子材料均匀复合完全后制得特制漆料，备用；步骤三：准备异氰酸酯，并按比例取特制漆料100-150份和异氰酸酯60-80份，将二者混合反应后制得水性聚脲涂料基体；步骤四：准备改性硅微粉、附着力促进剂、稀释剂、消泡剂、附着力促进剂、平滑剂、颜填料、颜色分离防止剂、变色添加剂和紫外线吸收剂，并按比例取改性硅微粉20-40份，附着力促进剂4-10份、稀释剂15-20份、消泡剂6-10份、附着力促进剂4-6份、平滑剂5-8份、颜填料20-25份、颜色分离防止剂5-10份、变色添加剂5-10份和紫外线吸收剂3-6份，加入水性聚脲涂料基体中搅拌均匀后制得水性聚脲环保涂料成品。优选的，所述步骤一中选择的聚天门冬氨酸酯氨基基团为仲氨基，所述不对称结构的聚天门冬氨酸酯带有不对称位阻结构的仲氨基基团。优选的，所述颜填料包括颜料和填料，所述颜料设置为水基颜料，所述填料由云母粉、滑石粉和透明粉复合制成，所述颜料与云母粉、滑石粉和透明粉的添加比例设置为3-5：1：1：1。优选的，所述步骤四中在搅拌过程中通入惰性气体，所述惰性气体设置为氮气，所述变色添加剂由无机变色材料制成。本专利技术的技术效果和优点：1、通过在不对称结构的聚天门冬氨酸酯内复合聚合物贵金属纳米复合粒子材料，集高分子自身性能和导电性、纳米效应等功能性于一体，具有组成与结构可设计，形态特征可控制等优点，贵金属纳米粒子具有独特的光学性质、化学催化和良好的化学稳定针对本项目产品中因为聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度不均衡的问题，消除涂膜固化时产生的内应力，提高涂膜的力学性能和与基材的粘结力，使得不对称聚天门冬氨酸酯用于新型聚脲涂料的技术成为现实可能，还可以提高功能型添加组分在涂膜基体中的分散性，亦可消除其向环境的散逸现象；2、通过在制备的水性聚脲涂料基体中加入改性硅微粉、附着力促进剂、稀释剂、消泡剂、附着力促进剂和平滑剂，提高涂料的整体性能，颜填料、颜色分离防止剂、变色添加剂和紫外线吸收剂的加入提高了涂料的装饰效果和防护能力，该生产工艺简单，且生产的涂料环保，整体性能高，能够满足汽车工程机械的喷涂需求，便于推广使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供了一种新型水性聚脲，所述该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯，且该不对称结构的聚天门冬氨酸酯分子结构为：所述不对称结构的聚天门冬氨酸酯由聚天门冬氨酸酯与二异氰酸酯反应制得，其具体反应式为：所述特制漆料内部还设有功能性助剂，该功能性助剂设置为聚合物贵金属纳米复合粒子材料。进一步的，所述聚合物贵金属纳米复合粒子材料以高分子粒子为基体，该基体材料与导电高分子和贵金属纳米粒子复合形成多组分功能型高分子复合粒子。进一步的，所述贵金属纳米粒子设置为金、银和铂族金属中的一种或多种复合。一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，所述该水性聚脲用于生产水性聚脲环保涂料，喷涂在工程机械表面作为防水层、防腐层、防冲磨层和表面装饰层。一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，还包括该水性聚脲环保涂料的生产工艺，具体步骤如下：步骤一：制备不对称结构的聚天门冬氨酸酯，准备聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯，选择的聚天门冬氨酸酯氨基基团为仲氨基，将聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯混合反应制得不对称结构的聚天门冬氨酸酯；步骤二：改善不对称结构的聚天门冬氨酸酯，在步骤一中制备的不对称结构的聚天门冬氨酸酯中加入聚合物贵金属纳米复合粒子材料均匀复合完全后制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型水性聚脲，其特征在于：所述该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯，且该不对称结构的聚天门冬氨酸酯分子结构为：/n

【技术特征摘要】
1.一种新型水性聚脲，其特征在于：所述该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯，且该不对称结构的聚天门冬氨酸酯分子结构为：



所述不对称结构的聚天门冬氨酸酯由聚天门冬氨酸酯与二异氰酸酯反应制得，其具体反应式为：



所述特制漆料内部还设有功能性助剂，该功能性助剂设置为聚合物贵金属纳米复合粒子材料。


2.根据权利要求1所述的一种新型水性聚脲，其特征在于：所述聚合物贵金属纳米复合粒子材料以高分子粒子为基体，该基体材料与导电高分子和贵金属纳米粒子复合形成多组分功能型高分子复合粒子。


3.根据权利要求2所述的一种新型水性聚脲，其特征在于：所述贵金属纳米粒子设置为金、银和铂族金属中的一种或多种复合。


4.一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，其特征在于：所述该水性聚脲用于生产水性聚脲环保涂料，喷涂在工程机械表面作为防水层、防腐层、防冲磨层和表面装饰层。


5.根据权利要求4所述的一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，其特征在于：还包括该水性聚脲环保涂料的生产工艺，具体步骤如下：
步骤一：制备不对称结构的聚天门冬氨酸酯，准备聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯，将聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯混合反应制得不对称结构的聚天门冬氨酸酯；
步骤二：改善不对称结构的聚天门冬氨酸酯，在步骤一中制备的不对称结构的聚天...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茵键，
申请(专利权)人：吉力水性新材料科技珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44