聚脲／聚硫脲涂料制造技术

公开了包含含有异氰酸酯的第一组分和含有胺的第二组分的反应产物的聚脲／聚硫脲组合物，其中第一组分进一步包含异氰酸酯官能的多硫醚－聚氨酯和／或聚硫氨酯，和／或第二组分进一步包含胺／羟基官能的多硫醚。还公开了使用该涂料的方法和用其涂覆的基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含聚脲和聚硫脲的涂料组合物。
技术介绍
包含聚脲的涂料组合物被用于众多工业领域，诸如汽车、船舶、航空器、工业、建 筑、军事、包括运动器材的娱乐设备等等。在这些工业领域中，已经付出了相当大的努力来 开发将赋予被涂布的基材或制品所需性能的涂料组合物。例如，涂料被用于防护由腐蚀、磨 损、冲击、化学品、紫外光、火焰、热、和/或其它环境暴露引起的损害。除了这些功能性质中 的任一种之外，涂料还可以用于装饰目的。由于当交联时它们的耐燃料特性，因此含硫化合物被已知非常适用于航空航天密 封剂。例如，聚硫化物(polysulfide)密封剂可以提供高拉伸强度、高撕裂强度、耐热性和 耐高紫外光性。当暴露于燃料时，这类密封剂还可以提供耐燃料性并且保持它们的附着力。—般通过使胺类和异氰酸酯类反应而形成聚脲。使用胺类诸如多胺作为交联剂或 “固化剂(curative)”是公知的。例如，已知胺类与异氰酸酯类交联而形成脲化合物。类似 地，已知含硫化合物与异氰酸酯类交联而形成硫脲化合物。然而，由于含硫化合物的高粘度 和气味，因此在聚脲涂料中使用含硫化合物一直是困难的。然而，将希望组合以提供最佳性 能。专利技术概述本专利技术涉及一种包含由包含以下组分的反应混合物形成的聚脲和聚硫脲 的涂料组合物包含异氰酸酯和异氰酸酯官能的多硫醚-聚氨酯和/或聚硫氨酯 (polythiourethane)的第一组分，和包含胺的第二组分。本专利技术还涉及一种包含由包含以下组分的反应混合物形成的聚脲和聚硫脲的涂 料组合物包含异氰酸酯的第一组分，和包含胺和胺/羟基官能的多硫醚(polythioether) 的第二组分。本专利技术还涉及一种包含由包含以下组分的反应混合物形成的聚脲和聚硫脲的涂 料组合物包含异氰酸酯和异氰酸酯官能的多硫醚-聚氨酯和/或聚硫氨酯的第一组分，和 包含胺和胺/羟基官能的多硫醚的第二组分。本专利技术进一步涉及使用该涂料涂覆基材的方法，和由此涂覆的基材。专利技术详述本专利技术涉及一种包含由包含以下组分的反应混合物形成的聚脲和聚硫脲的涂料 组合物包含异氰酸酯的第一组分(“异氰酸酯组分”)、包含胺的第二组分(“胺组分”)，以 及第一和/或第二组分中的含硫化合物。第一组分进一步包含异氰酸酯官能的多硫醚_聚氨酯和/或聚硫氨酯，和/或第二组分进一步包含胺/羟基官能的多硫醚。胺组分在本文中 可被称为“固化剂”(curative)，因为其将与异氰酸酯反应或固化形成聚脲和/或聚硫脲。 在某些实施方案中，异氰酸酯基团的当量与胺基/硫醇基的当量的比例大于1，和异氰酸酯 组分和胺组分可以1 1的体积混合比涂覆在基材上。术语“硫醇(mercaptan) ”和其变型 以及“硫醇(thiol) ”和其变型在本文中可互换使用。 本文中使用的术语“异氰酸酯”包括能够与反应性基团例如羟基、硫醇或胺官能团 形成共价键的未封端化合物。因此，异氰酸酯可以是指“游离异氰酸酯”，这将被本领域那些 技术人员理解。在可供选择的非限制性实施方案中，本专利技术的异氰酸酯可以是含有一个异 氰酸酯官能团(NCO)的单官能或者用于本专利技术中的异氰酸酯可以是含有两个或多个异氰 酸酯官能团(NCOs)的多官能。用于本专利技术的合适的异氰酸酯众多而且可以宽范围变化。所述异氰酸酯可以包括 本领域已知的那些。合适的异氰酸酯的非限制性实例可以包括单体异氰酸酯和/或聚合物 异氰酸酯。多异氰酸酯可以选自单体、预聚物、低聚物、或其共混物。在一种实施方案中，多 异氰酸酯可以是C2-C2tl线型的、支化的、环状的、芳族的、或其共混物。用于本专利技术的合适的异氰酸酯可以包括但不限于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，它 是3，3，5-三甲基-5-异氰酸基-甲基-环己基异氰酸酯；氢化的物质例如亚环己基二异 氰酸酯、4，4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯(H12MDI)；混合芳烷基二异氰酸酯例如四甲基 二甲苯基二异氰酸酯、OCN-C(CH3)2-C6H4C(CH3)2-NCO ；多亚甲基异氰酸酯例如1，4_四亚甲基 二异氰酸酯、1，5-五亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、1，7-七亚甲基 二异氰酸酯、2，2，4-和2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，10-十亚甲基二异氰酸酯和 2-甲基-1，5-五亚甲基二异氰酸酯；及其混合物。用于本专利技术的芳族异氰酸酯的非限制性实例可以包括但不限于亚苯基二异氰酸 酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、氯代亚苯基2，4- 二异 氰酸酯、双甲苯二异氰酸酯、联甲氧基苯胺二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、烷基化苯二 异氰酸酯类、亚甲基间隔的芳族二异氰酸酯类例如亚甲基二苯基二异氰酸酯、包括烷基化 类似物的4，4'-异构体(MDI)例如3，3' - 二甲基-4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合 亚甲基二苯基二异氰酸酯、及其混合物。在一个非限制性实施方案中，可以使用多异氰酸酯单体。据信多异氰酸酯单体 (即来自预聚物制备中的不含残余物的单体)的使用可以降低聚脲/聚硫脲组合物的粘度， 从而提高其流动性，而且可以提供该聚脲/聚硫脲涂层对预先涂覆的涂层和/或未涂布基 材的改善的附着力。例如，先前涂覆于基材上的涂层可以包含对异氰酸酯呈反应性的官能 团(例如羟基)，从而提高该涂层对涂覆于该涂层之上的本专利技术的聚脲/聚硫脲组合物的附 着力。与具有较高粘度的可比较组合物相比，较低粘度的聚脲/聚硫脲组合物还可以保持 在“可流动”状态下达更长的时间。在本专利技术的可供选择的实施方案中，至少、或者至 少2wt%、或者至少4wt%的异氰酸酯组分包含至少一种多异氰酸酯单体。在本专利技术的另一实施方案中，所述异氰酸酯可以包括低聚多异氰酸酯，其包括 但不限于二聚体、例如1，6_六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮，三聚体、例如1，6_己烷二异 氰酸酯的异氰脲酸酯和缩二脲以及异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯，脲基甲酸酯类 (allophonates)和聚合低聚物。还可以使用改性多异氰酸酯，包括但不限于碳二亚胺类和脲二酮类及其混合物。合适的物质不限制地包括以名称DESMODUR从Bayer Corporation of Pittsburgh，PA可得到的那些，包括DESMODURN 3200,DESMODUR N 3300,DESMODUR N 3400、 DESMODUR XP 2410 禾Π DESMODUR XP 2580。本文使用的“异氰酸酯预聚物”是指与多胺、具有反应性基团的含硫化合物和/或 其它异氰酸酯反应性类物质诸如多元醇预先反应的多异氰酸酯。合适的多异氰酸酯包括本 文前面公开的那些。合适的多胺有许多而且可以从本领域已知的众多种类中选择。合适的 多胺的实例包括但不限于伯胺和仲胺、及其混合物，例如本文所列举的那些中的任一种。还 可以使用胺封端的聚脲。可以使用包含叔胺官能团的胺，条件是该胺进一步包含至少两个 伯氨基和/或仲氨基。合适的多元醇有许多而且可以从本领域已知的众多种类中选择。合 适的多元醇的实例包括但不限于聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚脲多元醇(例如氨基官能聚 脲与羟基官能(甲基)丙烯酸酯的迈克尔反应产物)、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、 聚氨酯多元醇、聚乙烯醇、具有侧挂羟基的不饱和单体的加聚物(例如含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，其包含由包含以下组分的反应混合物形成的聚脲和聚硫脲：　　包含异氰酸酯和异氰酸酯官能的多硫醚－聚氨酯和／或聚硫氨酯的第一组分；和　　包含胺的第二组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H瑟恩科夫，TR霍克斯温德，N博伊科瓦，PP格雷戈，GJ麦克勒姆，JR吉尔默尔，CB拉奥，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]