一种天冬聚脲涂料及其制备方法技术

本申请涉及防腐涂料领域，尤其是涉及一种天冬聚脲涂料及其制备方法，其包括聚天门冬氨酸酯：聚天门冬氨酸酯：36%

【技术实现步骤摘要】
一种天冬聚脲涂料及其制备方法


[0001]本申请涉及涂料领域，尤其是涉及一种天冬聚脲涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]根据《GB 37822
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2019挥发性有机物无组织排放控制标准》的规定，当采用含VOCs(挥发性有害气体)质量占比大于或等于10％的产品时，其使用过程应采用密闭设备或在密闭空间内操作，废气应排至VOCs废气收集处理系统；无法密闭的，应采取局部气体收集措施，废气应排至VOCs废气收集处理系统。该标准的实施对于户外防腐施工提出了巨大的考验和挑战。
[0003]目前市面上最经典的防腐涂料为环氧涂料和聚氨酯涂料，环氧树脂涂料具有漆膜附着力强、基材容忍度好、防腐性能高的优点，聚氨酯涂料具有耐候性好，施工性好的优点，但是常规环氧涂料和聚氨酯涂料的固含量较低，只有50％
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70％，低固含量意味着溶剂含量高，涂料中的溶剂一般为VOCs，VOCs包括苯类、酮类、酯类、醚类等溶剂，是形成细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前体物，因此，常规溶剂型、高VOCs的环氧涂料和聚氨酯涂料难以满足户外施工的排放标准，废气收集处理成本高，将慢慢被低VOCs、环保性好的天冬聚脲涂料替代。
[0004]天冬聚脲涂料为双组分涂料，该双组分涂料包括A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料和B组分异氰酸酯为主体的固化剂，该涂料性能优异，具有固含量高、环保性好、力学性能高、附着力强、耐候性优异的优点，其固含量一般超过80％，甚至可达到100％无溶剂。其中，以聚天门冬氨酸酯F420为主体制备的涂料干燥速度快，固含量高，但是活化期短，导致使用寿命短，而以聚天门冬氨酸酯F520为主体制备的涂料，无气喷涂施工固含量可以达到 85％以上，采用带加热功能的双组分无气喷涂机甚至可以无溶剂施工，而且活化期长，但是该涂料在施工过程分中存在干燥速度慢的问题。

技术实现思路

[0005]为了改善以聚天门冬氨酸酯F520为主体的天冬聚脲涂料干燥速度慢的问题，本申请提供一种天冬聚脲涂料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种天冬聚脲涂料，包括A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料和B组分异氰酸酯为主体的固化剂，以A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料为100％计，包括以下重量百分比的组分：聚天门冬氨酸酯：36％
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60％、酮亚胺：4％
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8％、分散剂：0.5％
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1.0％、有机锡催化剂：0.1％
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0.2％、钛白粉：0％
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48％、触变剂：0.2％
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1.0％、流平剂：0.05％
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0.3％、消泡剂：0.1％
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1.0％、防老化剂： 0％
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3.0％、偶联剂：0％
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5％、稀释剂：0％
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10％。
[0007]通过采用上述技术方案，在严格控制聚天门冬氨酸酯内部水分含量的前提下，一方面，在酮亚胺的协同下，有机锡催化剂使固化剂中的
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NCO基团活化，在活化状态下固化剂中的碳原子反应更加活泼，从而提升涂料表面的干燥速度；另一方面，在涂料施工到基材表
面形成漆膜过程中，涂料与空气中水分接触比表面积增大，漆膜中的酮亚胺能够自由吸收空气中的水分，与水结合生成多元伯胺，多元伯胺快速与异氰酸酯固化剂反应，从而提升涂料的干燥速度。
[0008]进一步的，聚天门冬氨酸酯中的羟基与偶联剂的疏水端结合，基材表面与偶联剂的羟基端结合，从而形成稳定的交联网格结构，提升涂料的附着力和疏水性，降低聚天门冬氨酸酯的表面张力；同时，协助分散剂、触变剂、流平剂、消泡剂等组分，进一步提高涂料的耐老化性能。
[0009]可选的，所述以A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料还包括吸水剂，所述吸水剂重量百分比占天冬聚脲涂料的1％
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3％。
[0010]通过采用上述技术方案，通过吸水剂物理吸附除去聚天门冬氨酸酯涂料内部的水分，避免酮亚胺过早在涂料中水解生成多元胺。
[0011]可选的，所述聚天门冬氨酸酯包括F520和F2850；所述F520占天冬聚脲涂料的重量百分比为32％
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60％，所述F2850占天冬聚脲涂料的重量百分比不超过4％。
[0012]通过采用上述技术方案，采用F520和F2850作为聚天门冬氨酸酯为主体的混合料的主要成分，其中，F520的活化期长，100％纯固含量，耐候性优异，力学性能高，但是粘度在 900
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2000cps，以其为主体树脂的涂料在90％固含量下，粘度约为1000cps；F2850的粘度低，为80
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140cps，100％纯固含量，但是活化期较短，因此本专利技术通过加入F2850降低涂料的粘度，而通过实验得知添加量4％时即可使涂料在90％固含量下粘度低至400cps，同时由于F2850 加量很少，因此对活化期的影响不大。
[0013]可选的，所述酮亚胺由酮类与多元胺缩合制得；所述多元胺为4,4'
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二氨基二环己基甲烷、3,3'
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二甲基
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4,4
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二氨基二环己基甲烷、2
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甲基戊二胺、异佛尔酮二胺、甲基环己二胺、聚醚胺D230中的至少一种，优选为异佛尔酮二胺。
[0014]通过采用上述技术方案，异佛尔酮二胺中两个伯胺的活性不同，其酮亚胺基团的水解速度也不同。遇到水分后，活性较强的一个酮亚胺基团优先吸水解封后形成一个伯胺基团；在引入的水分子达到完全解封所有酮亚胺基团的水分子数量半数之前，只能先解封快的那个酮亚胺基团，因此该伯胺与异氰酸酯快速反应，相当于单官能接枝，未形成二维或三维网络，分子量增加不大，对体系粘度上升不大，只有当快的酮亚胺基团全部吸水解封后，才会开始解封慢的酮亚胺基团，此时才会因为双官能接枝，分子量迅速增大。因此采用异佛尔酮二胺制成的酮亚胺，能够实现在天冬聚脲涂料混合后迅速吸水避免催化，保持长的适用期，而在涂料施工涂布在基材表面后获得较快的干燥速度。
[0015]可选的，所述分散剂选用阴离子分散剂、阳离子分散剂、非离子型分散剂、双性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、自由基型超分散剂中的至少一种，优选为高分子型超分散剂BYK163。
[0016]通过采用上述技术方案，采用分散剂，一方面，对颜填料润湿，提高颜填料的研磨效率，而且避免颜填料分散后出现团聚或者絮凝的现象，有效降低涂料的粘度；另一方面，分散剂中的锚定基团一端与颜填料包附，另一端与聚天门冬氨酸酯树脂缠绕吸附，从而形成均匀性稳定性好的分散体系，使得涂料不易沉底。更重要的是，在天冬聚脲体系里面，分散剂还具有改善流平、提升漆膜外观、提高漆膜的热稳定性和耐老化性的效果。
[0017]可选的，所述触变剂选用气相二氧化硅、有机膨润土、蓖麻油以及聚酰胺中的至少
一种，优选为气相二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天冬聚脲涂料，其特征在于，包括A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料和B组分异氰酸酯固化剂，以A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料为100%计，包括以下重量百分比的组分：聚天门冬氨酸酯：36%
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60%、酮亚胺：4%
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8%、分散剂：0.5%
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1.0%、有机锡催化剂：0.1%
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0.2%、钛白粉：0%
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48%、触变剂：0.2%
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1.0%、流平剂：0.05%
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0.3%、消泡剂：0.1%
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1.0%、防老化剂：0%
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3.0%、偶联剂：0%
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5%、稀释剂：0%
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10%。2.根据权利要求1所述的一种天冬聚脲涂料，其特征在于：所述以A组分聚天门冬氨酸酯为主体的混合料还包括吸水剂，所述吸水剂重量百分比占天冬聚脲涂料的1%
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3%。3.根据权利要求1所述的一种天冬聚脲涂料，其特征在于：所述聚天门冬氨酸酯包括F520和F2850；所述F520占天冬聚脲涂料的重量百分比为32%
‑
60%，所述F2850占天冬聚脲涂料的重量百分比不超过4%。4.根据权利要求1所述的一种天冬聚脲涂料，其特征在于：所述酮亚胺由酮类与多元胺缩合制得；所述多元胺为4 ,4 '
‑
二氨基二环己基甲烷、3 ,3 '
‑
二甲基
‑
4 ,4
‑
二氨基二环己基甲烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱龙晖，薛隽，邱小勇，吕文章，何飞云，赵粕利，黄海欣，
申请(专利权)人：深圳飞扬骏研新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：