聚脲涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚脲涂料，其包含：聚天门冬氨酸酯；HDI三聚体型氨基甲酸酯组份；酮溶剂、酯溶剂、醇醚溶剂或其组合；醇类溶剂；细度为50目以上的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料；任选存在的细度为50目以上的石墨粉末填料；二异氰酸酯三聚体；和分子量500

【技术实现步骤摘要】
聚脲涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚脲涂料领域。具体地，本专利技术涉及一种聚脲涂料及其制备方法，更具体地，本专利技术涉及一种高固含低粘度慢聚脲涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着环保法规的日趋严苛以及涂装工艺的不断改进，高固体份涂料(下文也可简称为高固含涂料)成为一种具有竞争力的涂料，并且已经用于汽车工业、船舶工业、建筑行业等多种领域。目前通用的高固含涂料可以分为两大类：环氧类涂料和聚氨酯类涂料，其中聚脲涂料被认为属于聚氨酯类涂料。
[0003]对于高固含涂料而言，由于其固体组份含量高(通常会超过75％)，导致涂料粘度大，无法用常规的喷涂、滚涂、刷涂等涂装工艺进行涂装。以现在常用的聚脲涂料(在工业上，也常被称为聚脲弹性体)为例，虽然其在高固含涂料中属于粘度较低的一种涂料，但是仍需要较为昂贵的专用设备和严苛的施工条件。虽然该类涂料具有固化快、有机挥发物(VOC)含量低、防护性能优异等优势，但是在操作简易性、施工成本等方面仍亟需改进。
[0004]对此，本专利技术提供了一种新的聚脲涂料及其制备方法，进而解决了本领域尚存的一些关键技术问题。

技术实现思路

[0005]在本专利技术的第一方面，提供了一种聚脲涂料，包含以下组份或由其组成：
[0006][0007]其中所述聚天门冬氨酸酯具有以下通式1所表示的结构：
[0008][0009]在通式1中，R为C1‑4直链或支链烷基，X为C1‑
15
亚烷基；
[0010]所述HDI三聚体型氨基甲酸酯组份是由HDI三聚体与单羟基化合物生成的氨基甲酸酯，其选自十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸甲酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸二乙二醇乙醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸二丙二醇单甲醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸1,4
‑
丁二醇甲醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸硅氧烷酯及其组合中的一种或多种；
[0011]所述二异氰酸酯三聚体具有以下通式2所表示的结构：
[0012][0013]在通式2中，R为C3‑
10
直链亚烷基，
[0014]其中重量％以所述聚脲涂料的重量计，并且所述聚脲涂料中的固体成分的含量为80重量％以上。
[0015]在一个实施方案中，在通式1中，R为乙基且X为以下分子式3表示的结构：
[0016][0017]在一个实施方案中，在通式2中，R为亚己基。
[0018]在另一个实施方案中，所述醇类溶剂为乙醇、甲缩醛或其组合，并且当存在甲缩醛时，所述甲缩醛的含量为2
‑
8重量％。在又一个实施方案中，所述酮溶剂为丙酮，所述酯溶剂为乙酸乙酯，所述醇醚溶剂为二丙二醇二甲醚。
[0019]在一个实施方案中，所述HDI三聚体型氨基甲酸酯组份为1
‑
15重量％的十八亚甲
基缩三脲三氨基甲酸甲酯与1
‑
15重量％的十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸硅氧烷酯的混合物。在另一个实施方案中，所述分子量为500
‑
1000的聚氨酯树脂为甲基聚氨酯。在又一个实施方案中，所述分子量为500
‑
1000的聚氨酯树脂是分子量为500
‑
1000的异氰酸酯与甲醇经由以下的过程而制备的：将纯度大于99％的甲醇15份，六亚甲基二异氰酸酯三聚体60
‑
75份，在常温常压条件下混合均匀反应6
‑
8天。
[0020]在一个实施方案中，所述细度为50目以上的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料为50
‑
3000目或纳米级的金属、细度为50
‑
3000目或纳米级的金属氧化物粉末填料、细度为50
‑
3000目或纳米级的非石墨的无机粉末填料或其组合，并且所述细度为50目以上的石墨粉末填料是50
‑
3000目或纳米级的石墨粉末填料。在另一个实施方案中，所述金属粉末填料或金属氧化物粉末填料的含量为10
‑
80重量％，所述石墨粉末填料的含量为0
‑
30重量％，所述非石墨的无机粉末填料的含量为0
‑
50重量％。
[0021]在一个实施方案中，所述金属粉末填料或金属氧化物粉末填料是细度为50
‑
3000目或纳米级的锌粉、氧化铁粉、氧化铜粉、铝粉或其组合。在另一个实施方案中，所述石墨粉末填料为微晶石墨、石墨烯或其组合。在又一个实施方案中，所述石墨粉末填料的含碳量为99.9％以上。在一个实施方案中，所述非石墨的无机粉末填料为基于二氧化硅的粉末、无机颜料、碳酸钙、滑石粉、高岭土或其组合。在另一个实施方案中，在所述聚脲涂料完全干燥后，以干燥的聚脲涂料的重量计，所述粉末填料的含量为75
‑
95重量％。
[0022]在本专利技术的第二方面，提供了制备本文所述的聚脲涂料的方法，包括：将由通式2表示的二异氰酸酯三聚体与酮溶剂、酯溶剂、醇醚溶剂或其组合混合均匀，由此获得甲组份；将醇类溶剂和任选的酮溶剂、酯溶剂、醇醚溶剂与HDI三聚体型氨基甲酸酯组份混合均匀，向其加入由通式1表示的聚天门冬氨酸酯和任选的分子量为500
‑
1000的聚氨酯并混合均匀，随后加入细度为50目以上的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料或其组合并混合均匀，由此获得乙组份；将所述甲组份与所述乙组份混合，由此获得所述聚脲涂料。
[0023]在另一个实施方案中，制备本文所述的聚脲涂料的方法包括：将六亚甲基二异氰酸酯三聚体和羟基聚酯混合以获得由通式2表示的二异氰酸酯三聚体作为扩链剂，向其加入丙酮、乙酸乙酯和二丙二醇二甲醚中的任一种或三种任意比例的混合物，混合均匀获得甲组份；将十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸甲酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸硅氧烷酯和甲缩醛混合均匀，向其加入具有由通式1表示的其中R为乙基且X为由分子式3表示的结构的聚天门冬氨酸酯并混合均匀，随后加入细度为50
‑
3000目或纳米级的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料或其组合并混合均匀，由此获得乙组份；将所述甲组份与所述乙组份混合，由此获得所述聚脲涂料。
[0024]在又一个实施方案中，制备本文所述的聚脲涂料的方法包括：将由通式2表示的二异氰酸酯三聚体与酮溶剂、酯溶剂、醇醚溶剂或其组合混合均匀，由此获得甲组份；将醇类溶剂和任选的酮溶剂、酯溶剂、醇醚溶剂与HDI三聚体型氨基甲酸酯组份混合均匀，向其加入由通式1表示的聚天门冬氨酸酯和任选的分子量为500
‑
1000的聚氨酯并混合均匀，随后加入细度为50目以上的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料或其组合，同时或随后加入细度为50目以上的石墨粉末填料，并混合均匀，由此获得乙组份；将所述甲组份与所述乙组份混合，由此获得所述聚脲涂料。
具体实施方式
[0025]在下文中，将根据具体实施方案来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚脲涂料，其包含：其中所述聚天门冬氨酸酯具有以下通式1所表示的结构：在通式1中，R为C1‑4直链或支链烷基，X为C1‑
15
亚烷基；所述HDI三聚体型氨基甲酸酯组份选自十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸甲酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸二乙二醇乙醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸二丙二醇单甲醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸1,4
‑
丁二醇甲醚酯、十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸硅氧烷酯及其组合中的一种或多种；所述二异氰酸酯三聚体具有以下通式2所表示的结构：
在通式2中，R为C3‑
10
直链亚烷基，其中重量％以所述聚脲涂料的重量计，并且所述聚脲涂料中的固体成分的含量为80重量％以上。2.根据权利要求1所述的聚脲涂料，其中在通式1中，R为乙基且X为以下分子式3表示的结构：并且在通式2中，R为亚己基。3.根据权利要求1所述的聚脲涂料，其中所述醇类溶剂为乙醇、甲缩醛或其组合，并且当存在甲缩醛时，所述甲缩醛的含量为2
‑
8重量％；和/或所述酮溶剂为丙酮，所述酯溶剂为乙酸乙酯，所述醇醚溶剂为二丙二醇二甲醚。4.根据权利要求1所述的聚脲涂料，其中所述HDI三聚体型氨基甲酸酯组份为1
‑
15重量％的十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸甲酯与1
‑
15重量％的十八亚甲基缩三脲三氨基甲酸硅氧烷酯的混合物；和/或所述分子量为500
‑
1000的聚氨酯树脂是甲基聚氨酯，并且是分子量为500
‑
1000的异氰酸酯与甲醇经由以下的过程而制备的：将纯度大于99％的甲醇15份，六亚甲基二异氰酸酯三聚体60
‑
75份，在常温常压条件下混合均匀反应6
‑
8天。5.根据权利要求1所述的聚脲涂料，其中所述细度为50目以上的非石墨的无机粉末填料、金属粉末填料或金属氧化物粉末填料是细度为50
‑
3000目或纳米级的金属粉末填料、细度为50
‑
3000目或纳米级的金属氧化物粉末填料、细度为50
‑
3000目或纳米级的非石墨的无机粉末填料或其组合，所述细度为50目以上的石墨粉末填料是50
‑
3000目或纳米级的石墨粉末填料；所述金属或金属氧化物粉末填料的含量为10
‑
80重量％，所述石墨粉末填料的含量为0
‑
30重量％，所述非石墨的无机粉末填料的含量为0
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王书元，叶卫，
申请(专利权)人：深圳市精彩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：