一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量份数的制备原料：多异氰酸酯40‑60份、聚醚多元醇40‑60份、缓凝剂0.01‑0.05份；B组分包括以下质量份数的制备原料：端氨基聚醚1化合物30‑50份、端氨基聚醚2化合物5‑10份、超韧性聚醚胺10‑20份、氨基扩链剂15‑20份、色浆0‑5份。所述聚脲涂料可在低温高湿环境下固化，且涂层不出现发脆、开裂、起鼓和脱落等现象。

A Low Temperature Rapid Curing Polyurea Coating and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料材料领域，具体涉及一种低温快速固化聚脲涂料。
技术介绍
喷涂聚脲技术来源于1970年的聚氨酯、聚脲弹性体的反应注射成型，即利用组成材料的双组份通过枪口撞击混合，将混合后的反应物注入模具中快速成型。后来该技术与材料被扩大到涂装领域。喷涂聚脲涂料技术特点包括：100％固含量，无有机溶剂挥发，快速固化，优异的理化性能，优异的耐高低温交变能力。喷涂聚脲体系涉及异氰酸酯半预聚物与胺共反应物，通常为一种胺树脂掺混物。典型的，此种体系包含异氰酸酯组分，亦称之为iso或A组分，以及胺组分，亦称之为树脂或B组分。典型的A组分是4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)半预聚物、单体MDI，以及任选地作为稀释剂的碳酸1，2-亚丙酯。典型的B组分包含一种或多种聚(氧亚丙基)二胺或三胺、一种或多种胺增链剂，以及任选地颜料、填料及其他添加剂。目前市场上喷涂聚脲的施工的合适环境温度必须大于10℃，适宜湿度不能超过85％RH，否则施工过程中，涂层容易出现发脆、开裂、起鼓、脱落等现象。但是，在实际生活中，许多工程在温度低于10℃下进行，即使在寒冷的冬天，温度达到-10℃时有些工程仍然不会停止。例如，京沪高铁土建工程三标段正线全长266.617Km，沿途经过多个市县。京沪高速铁路采用无砟轨道，要求防水层不仅有防渗抗裂的基本性能，还要能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶带来的冲击。喷涂聚脲防水层因为没有接缝、粘结力强，对表面凹凸、拐角等不规则断面有很好的适应性，同时还具有优异的耐磨性、抗冲击性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，满足了高速铁路混凝土桥梁房水的特殊需要。但是京沪高铁三标段防水施工处在2009年11月冬季，环境温度很低，为保证质量，在大面积施工前，对喷涂聚脲的冬季施工进行了大量试验和探索。因此，克服低温下喷涂聚脲技术的缺陷，实现低温环境中良好的喷涂聚脲技术是近期广泛研究的课题。专利文献CN201811130442.2公开了一种石油管道内补口改性聚脲涂料，实现了低温环境的补口施工，其特征在于，所述改性聚脲涂料为包括组分A和组分B；其中，组分A为：碳化二亚胺改性MDI、改性聚合物、羟基聚醚、功能助剂；组分B为：D-2000、T-5000、D-230、DETDA、DMTDA、功能填料。所述聚脲涂料，使用寿命更长、环保无污染，适应低温环境的补口施工。专利文献CN201310437858.X公开了一种耐低温喷涂聚脲防水涂料及其制备方法，该涂料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按重量百分比配比如下：聚醚多元醇40％～70％，多异氰酸酯30％-60％；所述B组分的原料按重量百分比配比如下：端氨基聚醚35％-60％，端氨基扩链剂20％～40％，耐低温剂10％-30％，助剂0.1％～0.5％，二者按照质量比1:1的比例进行混合使用。所述涂料适合于北方冬季环境下使用，可应用于地下防水、防水围堰以及污水处理池、游泳馆、地铁、巷道等的防水、防渗透、工业厂房、大型建筑屋面、冷库隔气、桥梁、发电厂等工程使用。专利文献CN00104706.X公开了一种制备聚脲涂层的方法，包括：制备包含多异氰酸酯组分和异氰酸酯活性组分的涂料组合物，在基材上涂布该涂料组合物，形成的涂层可在约-20℃-100℃的温度下进行固化。所述异氰酸酯活性组分包含马来酸的二酯或富马酸的二酯与多胺成分的反应产物，生成的反应产物具有至少10eq％的游离异氰酸酯活性基团。但是，现有技术中仍然缺乏在低温、高湿度施工环境下应用的聚脲涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低温快速固化聚脲涂料，本专利技术的另一个目的是提供一种低温快速固化聚脲涂料的制备方法。所述的低温快速固化聚脲涂料可以在低温、高湿度施工环境下应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。第一个方面，本专利技术提供一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量份数的制备原料：多异氰酸酯40-60份、聚醚多元醇40-60份、缓凝剂0.01-0.05份。B组分包括以下质量份数的制备原料：端氨基聚醚130-50份、端氨基聚醚25-10份、超韧性聚醚胺10-20份、氨基扩链剂15-20份、色浆0-5份。所述多异氰酸酯选自：六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或两种以上的组合，其他合适的多异氰酸酯是商业上称为“粗MDI”的二异氰酸酯混合物，称为PAPI，所述PAPI包含60-70％MDI以及其他异构体及类似的更高级多异氰酸酯。优选的，所述多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯。其中，所述聚醚多元醇为分子量为2000-4800的聚醚多元醇，优选的，所述聚醚多元醇为分子量为2000-3000的聚醚多元醇。本专利技术中，缓凝剂作用是防止在预聚时由于反应速度过快而发生黏度过大，甚至凝胶现象，所述缓凝剂优选自苯甲酰氯或磷酸中的一种或两种以上的组合。本专利技术中，所述端氨基聚醚1优选为分子量2000的聚醚胺，在本专利技术的优选实施方式中，所述端氨基聚醚1为JaffamineD-2000。本专利技术中，所述端氨基聚醚2优选为分子量为5000的聚醚胺，本专利技术的优选实施方式中，所述端氨基聚醚2为JaffamineT-5000。本专利技术中，所述氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺(DETDA)、Ethancure-100(E-100)或二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)中的一种或两种。本专利技术中，所述色浆为聚脲专用色浆，可根据颜色需要自行调配，也可通过商业途径直接购买，在本专利技术的优选实施方式中，所述色浆为购买自北京新诺安粉末聚合物有限公司的聚脲色浆。本专利技术中，所述超韧性聚醚胺选自具有3个仲胺封端的聚醚胺，优选分子量为1000-2000。在本专利技术的优选实施方式中，所述超韧性聚醚胺结构通式如下所示：其中，n为2-6之间的整数，m为3-9之间的整数。在本专利技术中，通式Ⅰ的超韧性聚醚胺制备流程如下：其中，n为2-6之间的整数，具体的制备步骤为，将上述化合物1加入到反应器中，通入氮气，搅拌下缓慢滴加化合物2，加入催化剂，搅拌反应12-24小时，得到通式为Ⅰ的超韧性聚醚胺。其中，所述催化剂选自氯化锌、乙醇钠、氢化钠、氨基钠或有机碱中的一种或两种以上的组合。在本专利技术中，通式Ⅱ的超韧性聚醚胺制备流程如下：其中，m为3-9之间的整数。具体的制备步骤为，化合物3与1-3倍摩尔量的环氧氯丙烷反应6-12小时后，滴加碱溶液，完毕后保温反应3-5小时，减压蒸馏，向浓缩产物中加入2-丙胺，调整温度60-100℃，反应5-10小时，得到通式为Ⅱ的超韧性聚醚胺。优选的，本专利技术所述的低温快速固化聚脲涂料还包括增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂中的一种或两种以上的组合。其中，所述增塑剂选自：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯中的一种或两种以上的组合。其中，所述消光剂选自：聚甲基脲树脂或者二氧化钛。其中，所述阻燃剂选自：三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或者硅系。其中，所述防霉剂选自：联苯、邻苯基苯酚或2-吡啶硫醇-1-氧化锌。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其特征在于，A组分制备原料包括以下质量份数的组分：多异氰酸酯40‑60份、聚醚多元醇40‑60份、缓凝剂0.01‑0.05份；B组分制备原料包括以下质量份数的组分：端氨基聚醚1化合物30‑50份、端氨基聚醚2化合物5‑10份、超韧性聚醚胺10‑20份、氨基扩链剂15‑20份、色浆0‑5份；其中，所述多异氰酸酯选自：六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上的组合；所述聚醚多元醇为分子量为2000‑4800的聚醚多元醇；所述缓凝剂选自苯甲酰氯或磷酸中的一种或两种以上的组合；所述端氨基聚醚1为分子量2000的聚醚胺，端氨基聚醚2为分子量为5000的聚醚胺；所述氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺、Ethancure‑100或二甲硫基甲苯二胺中的一种或两种；所述色浆为聚脲专用色浆；所述超韧性聚醚胺选自具有3个仲胺封端的聚醚胺。

【技术特征摘要】
1.一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其特征在于，A组分制备原料包括以下质量份数的组分：多异氰酸酯40-60份、聚醚多元醇40-60份、缓凝剂0.01-0.05份；B组分制备原料包括以下质量份数的组分：端氨基聚醚1化合物30-50份、端氨基聚醚2化合物5-10份、超韧性聚醚胺10-20份、氨基扩链剂15-20份、色浆0-5份；其中，所述多异氰酸酯选自：六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上的组合；所述聚醚多元醇为分子量为2000-4800的聚醚多元醇；所述缓凝剂选自苯甲酰氯或磷酸中的一种或两种以上的组合；所述端氨基聚醚1为分子量2000的聚醚胺，端氨基聚醚2为分子量为5000的聚醚胺；所述氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺、Ethancure-100或二甲硫基甲苯二胺中的一种或两种；所述色浆为聚脲专用色浆；所述超韧性聚醚胺选自具有3个仲胺封端的聚醚胺。2.根据权利要求1所述的低温快速固化聚脲涂料，其特征在于，所述超韧性聚醚胺结构通式如下所示：其中，n为2-6之间的整数，m为3-9之间的整数。3.根据权利要求2所述的低温快速固化聚脲涂料，其特征在于，通式Ⅰ的超韧性聚醚胺制备流程如下：其中，n为2-6之间的整数，具体的步骤为，将化合物1加入到反应器中，通入氮气，搅拌下缓慢滴加化合物2，加入催化剂，搅拌反应12-24小时，得到通式为Ⅰ的超韧性聚醚胺；所述催化剂选自氯化锌、乙醇钠、氢化钠、氨基钠、有机碱中的一种或两种以上的组合；所述通式Ⅱ的超韧性聚醚胺制备流程如下：其中，m为3-9之间的整数；具体的步骤为，化合物3与1-3倍摩尔量的环氧氯丙烷反应6-12小时，滴加碱溶液，完毕后保温反应3-5小时，减压蒸馏，向浓缩产物中加入2-丙胺，温度60-100℃，反应5-10小时，得到通式为Ⅱ的超韧性聚醚胺。4.根据权利要求1-3任一项所述的低温快速固化聚脲涂料，其特征在于，所述的低温快速固化聚脲涂料还包括增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂中的一种或两种以上的组合；所述增塑剂选自：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道前，肖国亮，连联益，
申请(专利权)人：王道前，肖国亮，连联益，
类型：发明
国别省市：江苏,32