一种低粘度无溶剂聚脲涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种低粘度无溶剂聚脲涂料及其制备方法和应用，属于防腐涂料技术领域。包括独立分装的A组分和B组分，A组分包括以下质量份数的组分：20～45份的聚天门冬氨酸酯树脂、2～6份的硅烷树脂、15～45份的颜填料和1.5～5.5份的助剂，B组分包括15～35份的聚异氰酸酯类固化剂，A组分和B组分的质量比为2.5～3.8:1。本发明专利技术的聚脲涂料包括特定含量的聚天门冬氨酸酯树脂、硅烷树脂、聚异氰酸酯固化剂、颜填料和助剂，加入助剂可以改善涂料的外观装饰性；由于其特定的上述成分及成分含量的完美配合，使得本发明专利技术所提供的低粘度无溶剂聚脲涂料具有优异的机械性能、防腐性能和装饰性能，可以明显减少VOC排放。可以明显减少VOC排放。

【技术实现步骤摘要】
一种低粘度无溶剂聚脲涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及防腐涂料
，尤其涉及一种低粘度无溶剂聚脲涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚天门冬氨酸酯聚脲是聚脲工业领域中出现的一种新型脂肪族、慢反应型高性能涂层，作为高耐候性和耐化学腐蚀的防护性涂层，尤其适合作为面漆使用，可直接施工于金属表面。芳香族和脂肪族聚脲已经应用于腐蚀防护的许多领域，由于以伯胺为原料导致其反应速度太快。而聚天门冬氨酸酯是一类分子结构较为特殊的仲胺，其结构中的氨基处于空间位阻包围的环境，仲胺基周围的非反应型官能团对仲胺基的活化及仲胺基与异氰酸酯组分反应的进行有位阻效应，可利用这种位阻效应，对聚天门冬氨酸酯的反应活性在分子水平上进行设计，以获得具备不同适用期的以聚天门冬氨酸酯为基料的涂料。与一般小分子仲胺相比，聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯类固化剂的适用期得到很大延长，大大拓展了聚脲涂料的应用范围，例如和工业聚氨酯涂料一样应用于基础设施和石油化工的涂装与防护。以聚天门冬氨酸酯、异氰酸酯类固化剂为基料制备的聚脲涂料彻底改变了传统聚脲以伯胺为原料、反应速度太快、附着力差的缺点，并且胶凝时间大大延长，具有优异的表面流平性、润湿和渗透特性，并具有很强的界面粘结强度。
[0003]聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的高性能和高生产效率已经在各种工业防腐应用中获得验证。但是现有的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料存在VOC排放高的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低粘度无溶剂聚脲涂料及其制备方法和应用。本专利技术提供的低粘度无溶剂聚脲涂料VOC排放量低。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种低粘度无溶剂聚脲涂料，包括独立分装的A组分和B组分，所述A组分包括以下质量份数的组分：20～45份的聚天门冬氨酸酯树脂、2～6份的硅烷树脂、15～45份的颜填料和1.5～5.5份的助剂，所述B组分包括15～35份的聚异氰酸酯类固化剂，所述A组分和B组分的质量比为2.5～3.8:1。
[0007]优选地，所述聚异氰酸酯类固化剂的NCO当量与聚天门冬氨酸酯树脂的NH当量的比为0.8:1～1.2:1。
[0008]优选地，所述A组分还包括0～15份的复合防锈颜料，所述复合防锈颜料的质量份数不为0。
[0009]优选地，所述复合防锈颜料为有机防锈颜料和无机防锈颜料的共混物，所述有机防锈颜料和无机防锈颜料的质量比为1：0.8～2。
[0010]优选地，所述有机防锈颜料为5
‑
硝基
‑
1,3苯
‑
二甲酸锌盐和/或2
‑
(1,3
‑
苯并塞唑
‑2‑
硫基)丁二酸，所述无机防锈颜料包括正磷酸盐、聚磷酸盐、亚磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐、锌
改性三聚磷酸铝、锶改性三聚磷酸铝和改性正磷酸盐中的一种或多种。
[0011]优选地，所述助剂包括分子筛除水剂、流变助剂、流平剂、分散剂、缓蚀剂、防沉剂、光稳定剂和紫外吸收剂。
[0012]优选地，所述分子筛除水剂为4A分子筛。
[0013]本专利技术还提供了上述技术方案所述的低粘度无溶剂聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将聚天门冬氨酸酯树脂、硅烷树脂、颜填料和助剂混合，得到A组分；
[0015]提供聚异氰酸酯类固化剂，得到B组分。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述的低粘度无溶剂聚脲涂料的防腐领域中的应用。
[0017]优选地，所述应用包括以下步骤：
[0018]将所述低粘度无溶剂聚脲涂料喷涂在待处理物的表面，然后进行固化，所述固化的温度大于0℃。
[0019]本专利技术提供了一种低粘度无溶剂聚脲涂料，包括独立分装的A组分和B组分，所述A组分包括以下质量份数的组分：20～45份的聚天门冬氨酸酯树脂、2～6份的硅烷树脂、15～45份的颜填料和1.5～5.5份的助剂，所述B组分包括15～35份的聚异氰酸酯类固化剂，所述A组分和B组分的质量比为2.5～3.8:1。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0021]本专利技术中，聚脲涂料的成膜物为聚异氰酸酯类固化剂和聚天门冬氨酸酯树脂，其中聚天门冬氨酸酯树脂为酯化聚胺，可以是伯胺或仲胺，即每个分子单元可以包含一个或两个氢(即R
‑
NH2或R
‑
NH
‑
R
’
)；聚异氰酸酯类固化剂与聚天门冬氨酸酯树脂中的胺反应形成聚脲，聚异氰酸酯类固化剂(R
‑
NCO)与伯胺(R
’‑
NH2)反应形成分子式为R
‑
NH
‑
C(＝O)
‑
NH
‑
R
’
的聚脲，而聚异氰酸酯类固化剂(R
‑
NCO)与仲胺(R
’‑
NH
‑
R”)反应形成分子式为R
‑
NH
‑
C(＝O)
‑
N(R
’
)
‑
R”的聚脲。
[0022]本专利技术的低粘度无溶剂聚脲涂料包括特定含量的聚天门冬氨酸酯树脂、硅烷树脂、聚异氰酸酯固化剂、颜填料和助剂，加入助剂可以改善涂料的外观装饰性；由于其特定的上述成分及成分含量的完美配合，使得本专利技术所提供的低粘度无溶剂聚脲涂料具有优异的机械性能、防腐性能和装饰性能，可以明显改善施工生产效率，减少施工时间、能源消耗、VOC排放和人工成本。
[0023]进一步地，本专利技术创造性的加入硅烷树脂，可以降低涂料粘度的同时还提高漆膜的附着力，进而提高防腐性能。
[0024]进一步地，本专利技术加入复合防锈颜料，可以明显提高涂料的防腐性能，例如耐盐雾性、抗冷凝性。在本专利技术中，有机防锈颜料和无机防锈颜料的质量比控制为为1：0.8～2能够保证防腐功能协同性。
[0025]进一步地，本专利技术中的流变助剂易于活化且活化温度低，活性成分含量100％，可以解决现有无溶剂体系中经常出现的稳定性差问题；流平剂作为达到功能补强作用的分散体，可减少聚脲涂料干燥过程发污、泛白不良状态的产生，同时降低表面能，提高对盐分及油污的憎性；分散剂能够降低A组分中除颜料外原料和颜料的表面界面张力，从而实现对无机、有机颜填料的良好亲和，同时利用静电排斥或位阻效应将无机、有机颜填料良好分散；
分子筛除水剂是一种人工合成的、具有微孔型立方晶格的硅铝酸盐，依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子，分子直径小于分子筛除水剂晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛除水剂，从而被吸附，否则被排斥，分子筛除水剂在不改变涂料自身物理化学性能的情况下，减少水分和低分子醇带来的影响，提高物料均匀度和强度；紫外线吸收剂的作用是阻隔吸收紫外线，大幅减少原料承受的辐射强度，减缓老化速度，维持高分子产品长效性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低粘度无溶剂聚脲涂料，其特征在于，包括独立分装的A组分和B组分，所述A组分包括以下质量份数的组分：20～45份的聚天门冬氨酸酯树脂、2～6份的硅烷树脂、15～45份的颜填料和1.5～5.5份的助剂，所述B组分包括15～35份的聚异氰酸酯类固化剂，所述A组分和B组分的质量比为2.5～3.8:1。2.根据权利要求1所述的低粘度无溶剂聚脲涂料，其特征在于，所述聚异氰酸酯类固化剂的NCO当量与聚天门冬氨酸酯树脂的NH当量的比为0.8:1～1.2:1。3.根据权利要求1所述的低粘度无溶剂聚脲涂料，其特征在于，所述A组分还包括0～15份的复合防锈颜料，所述复合防锈颜料的质量份数不为0。4.根据权利要求3所述的低粘度无溶剂聚脲涂料，其特征在于，所述复合防锈颜料为有机防锈颜料和无机防锈颜料的共混物，所述有机防锈颜料和无机防锈颜料的质量比为1：0.8～2。5.根据权利要求4所述的低粘度无溶剂聚脲涂料，其特征在于，所述有机防锈颜料为5
‑
硝基
‑
1,3苯
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：樊艳达，谢静，李依璇，赵金庆，霍振友，何永敬，盛庆南，张家栋，
申请(专利权)人：北京碧海云智新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：