一种涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种涂料组合物，涉及涂料技术领域，涂料组合物包含A组分和B组分，A组分由二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体和非二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体组成，B组分为固化剂，还可以包含其他组分，比如填料、颜料、助剂等。本发明专利技术通过化学方法将二氧化硅气凝胶接枝到异氰酸酯预聚体上，与固化剂发生固化反应生成聚脲，提高了聚脲涂层的耐高温、耐高低温循环冲击、附着力等性能。附着力等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种涂料组合物


[0001]本专利技术属于涂料
，涉及一种涂料组合物。

技术介绍

[0002]聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体，具有防腐、防水、耐磨等优异的性能。基于聚脲的特性已经开发出聚脲涂料，并且通过原料的改进或者配料的添加，进一步提升了聚脲涂料的性能，包括柔韧性、耐高温、防腐等性能更进一步提升。
[0003]二氧化硅气凝胶是一种新型材料，具有密度低、绝热性好、耐高温等特点，但由于其质脆，在应用中很容易发生粉末化。现有技术有报道采用二氧化硅气凝胶通过物理混合加入到聚脲涂料进一步提升其耐高低温、耐候性等。

技术实现思路

[0004]专利技术人发现，通过物理混合方法将二氧化硅气凝胶加入到聚脲涂料中虽然能提升其耐高低温、耐候性，但存在以下的问题，(1)二氧化硅气凝胶作为固体粉末与异氰酸酯预聚体混合时不容易均匀，(2)物理混合对于耐高低温、耐候等性能的提升有限。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种涂料组合物。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种涂料组合物，包含A组分和B组分；
[0008]所述A组分由二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体和非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体组成；
[0009]所述B组分为含有
‑
NH2和/或
‑
NH
‑
基团的固化剂。
[0010]优选的，所述A组分中
‑
NCO摩尔数与所述B组分中<br/>‑
NH2和
‑
NH
‑
摩尔数和的比例为0.6
‑
2:1。
[0011]优选的，所述非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体和所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体的重量比为0
‑
2:1。
[0012]优选的，所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体按以下方法步骤制备，
[0013]S1、甲基三甲氧基硅烷、含氨基三烷氧基硅烷和正硅酸烷基酯按摩尔比(0
‑
1):(0.1
‑
0.3):(1
‑
5)进行水解缩合，获得第一湿凝胶；
[0014]S2、步骤S1获得的第一湿凝胶进行老化，获得第二湿凝胶；
[0015]S3、步骤S2获得的第二湿凝胶采用非质子极性有机溶剂进行置换，再加入异氰酸酯化合物，反应30min
‑
48小时，除去所述极性有机溶剂，获得所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体。
[0016]更优选的，步骤S1中所述含氨基三烷氧基硅烷选自3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷和N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0017]更优选的，步骤S3中所述非质子极性有机溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲
乙酮、四氢呋喃、1,4
‑
二氧六环和环己酮中的至少一种。
[0018]更优选的，步骤S3中所述异氰酸酯化合物分子中含有至少两个
‑
NCO基团，所述异氰酸酯化合物中
‑
NCO基团的质量百分含量不高于10％。
[0019]更优选的，步骤S3中所述异氰酸酯化合物中
‑
NCO摩尔数与步骤S1中所述含氨基三烷氧基硅烷中氨基摩尔数的比例为3～10:1。
[0020]优选的，所述非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体选自聚醚型异氰酸酯预聚体和聚酯型异氰酸酯预聚体中的至少一种。
[0021]优选的，所述固化剂分子中
‑
NH2基团加上
‑
NH
‑
基团的数量个数不低于2个。
[0022]本专利技术在制备二氧化硅湿凝胶时加入含氨基三烷氧基硅烷，既可以参与硅烷偶联剂的水解缩合，又可以促进硅烷偶联剂的缩合，使得获得的湿凝胶中硅氧烷三维网络结构的表面部分接枝氨基基团。氨基可以与加入的异氰酸酯发生缩合反应形成聚脲。本专利技术采用异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基团相对氨基过量的方法，使得缩合后获得的二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体仍然拥有部分未反应的异氰酸酯基团，可以参与到后续的与B组分固化剂固化反应，形成二氧化硅气凝胶化学改性的聚脲涂料，提高了聚脲涂料的耐高低温、耐高低温循环冲击和附着力等性能。
[0023]异氰酸酯与氨基(二氧化硅湿凝胶中是伯氨基)的反应速率快、反应过程复杂，容易导致交联。本专利技术在试验中发现，采用本专利技术的二氧化硅湿凝胶，可能是由于二氧化硅湿凝胶中硅氧烷三维网络结构对于氨基的屏蔽作用以及湿凝胶结构中的纳米级多孔结构，导致氨基的反应活性较低，氨基与异氰酸酯能平稳进行反应，没有形成交联产物，也没有因为更靠近湿凝胶表面的氨基与先接触的异氰酸酯化合物反应导致湿凝胶的空隙变小致使剩余的异氰酸酯化合物难以渗透到湿凝胶的内部。
[0024]本专利技术的聚脲涂料固化后的结构类似二氧化硅气凝胶中硅氧烷三维网络结构与交联的聚脲结构形成互穿聚合物网络结构，同时由于二氧化硅湿凝胶中硅氧烷三维网络结构表面存在的氨基基团，二氧化硅气凝胶中硅氧烷三维网络结构与交联的聚脲结构也存在交联点。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)本专利技术的二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体除了给予聚脲涂料密度降低、导热性能变差等性能，还可以明显提高聚脲涂料的耐高低温、耐高低温循环冲击、附着力等性能。
[0027](2)本专利技术采用化学方法将二氧化硅气凝胶接枝到聚脲涂料中，具有更好的分散均匀性、稳定性，对于耐高低温、耐高低温循环冲击、附着力等性能比采用物理共混的方法提升的更多。
具体实施方式
[0028]以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0029]本专利技术提出一种涂料组合物，包含A组分和B组分；
[0030]A组分由二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体和非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体组成；
[0031]B组分为含有
‑
NH2和/或
‑
NH
‑
基团的固化剂。
[0032]本专利技术中，非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体是相对二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体，表示异氰酸酯预聚体中不包含二氧化硅气凝胶。
[0033]更进一步的，本专利技术的涂料组合物还可以包含填料、颜料、抗氧化剂、消泡剂、流平剂、稀释剂等，这些都为本领域技术人员所熟知。
[0034]在本专利技术一个优选的实施例中，A组分中
‑
NCO摩尔数与B组分中
‑
NH2和
‑
NH
‑
摩尔数和的比例为0.6
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂料组合物，其特征在于，包含A组分和B组分；所述A组分由二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体和非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体组成；所述B组分为含有
‑
NH2和/或
‑
NH
‑
基团的固化剂。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，所述A组分中
‑
NCO摩尔数与所述B组分中
‑
NH2和
‑
NH
‑
摩尔数和的比例为0.6
‑
2:1。3.根据权利要求1所述的涂料组合物，所述非二氧化硅气凝胶改性的异氰酸酯预聚体和所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体的重量比为0
‑
2:1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的涂料组合物，所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体按以下方法步骤制备，S1、甲基三甲氧基硅烷、含氨基三烷氧基硅烷和正硅酸烷基酯按摩尔比(0
‑
1):(0.1
‑
0.3):(1
‑
5)进行水解缩合，获得第一湿凝胶；S2、步骤S1获得的第一湿凝胶进行老化，获得第二湿凝胶；S3、步骤S2获得的第二湿凝胶采用非质子极性有机溶剂进行置换，再加入异氰酸酯化合物，反应30min
‑
48小时，除去所述极性有机溶剂，获得所述二氧化硅气凝胶改性异氰酸酯预聚体。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培坤，
申请(专利权)人：陈培坤，
类型：发明
国别省市：