一種聚脲涂料配方及用其制備的聚脲涂料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚脲涂料配方及用其制備的聚脲涂料。一種聚脲涂料配方，包括A組分和B組分，A組分是活性基團為R-NH-R’的脂肪族聚脲樹脂，B組分是活性基團為-NCO的異氰酸酯預聚體；A組分和B組分按官能團摩爾比-NCO/-NH-?=1.0～1.2:1.0。本發明與現有技術相比，具有以下優點：1）本發明的聚脲涂料可以象傳統聚氨酯雙組份涂料一樣刷涂、輥涂或使用普通噴涂設備施工，無需專用的噴涂設備和過渡涂層。2）因涂層交聯密度高，成膜物中不含易被紫外線破壞的不飽和雙鍵、苯環和醚鍵，含有豐富的氫化六元環、脲鍵、氨酯鍵、氫鍵，使涂層成膜時附著力優異，并具有3H以上的硬度和好的耐沖擊韌性。3）本發明的涂層材料適用涂覆于馬口鐵板、不銹鋼板、金屬水管、玻璃、PVC、ABS、聚酯、混泥土等基材。
【專利說明】一種聚脲涂料配方及用其制備的聚脲涂料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚脲涂料配方及用其制備的聚脲涂料。
【背景技術】:
[0002]噴涂聚脲是近年發展起來的一種性能優異的新材料、新技術，從第一代芳香族到第二代脂肪族再到第三代聚天門冬氨酸酯聚脲，各有優長但也都存著反應速度過快，需要價格昂貴的專用噴涂設備，適用于大型工程、需要過渡涂層來解決附著力，顏料潤濕及裝飾性欠缺的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種聚脲涂料配方，使用該配方制備的聚脲涂料可以象傳統聚氨酯雙組份涂料一樣施工，無需專用的噴涂設備和過渡涂層。
[0004]本發明還提供一種采用上述配方制備的聚脲涂料，其可以象傳統聚氨酯雙組份涂料一樣施工，無需專用的噴涂設備和過渡涂層，且成膜時附著力優異，并具有3H以上的硬度和好的耐沖擊韌性。
[0005]本發明采用如下的技術方案:
[0006]一種聚脲涂料配方，包括A組分制備的色漿和B組分，A組分是活性基團為R-NH-R’的脂肪族聚脲樹脂，B組分是活性基團為-NCO的異氰酸酯預聚體;A組分和B組分按官能團摩爾比-NC0/-NH- =1.0?1.2:1.0。
[0007]上述所述A組分按如下步驟制備:
[0008]第一步按官能團摩爾比-NC0/-0H=2:1制備預聚物:在4 口瓶中加入脂肪族異氰酸酯，通氮氣并升溫到45°C左右，然后再分批加入含水量低于0.05%的二元醇，，在45°C?65°C之間反應一段時間后，測定NCO含量，當NCO質量百分含量變化≤0.05%時停止反應并降溫，再用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為75% ；
[0009]第二步按官能團摩爾比-NH- / -NCO =2:1制備A組分:在4 口瓶中加入脂環胺或聚天門冬氨酸酯的至少一種，通氮氣并升溫到45°C左右，然后再分批加入第一步合成的預聚物，在45?65°C之間反應一段時間后測定其粘度，當連續兩次測定的粘度變化(20mPas.s/25°C時可得A組分，用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為60%左右。
[0010]上述所述B組份按如下步驟制備:
[0011]在4 口瓶中加入脂肪族異氰酸酯，通氮氣并升溫到45°C左右，然后分批加入脂環胺或聚天門冬氨酸酯的至少一種，在45°C?65°C之間反應并連續測定NCO含量，當NCO質量百分含量變化< 0.05%時停止反應降溫，用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為60%，密封待用。
[0012]上述所述脂肪族異氰酸酯是HD1、IPD1、H12MD1、HDI三聚體、IPDI三聚體中的一種或幾種混合。[0013]上述所述二元醇是1，4- 丁二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2，4_ 二乙基_1，5_戊二醇中的一種或幾種的混合。
[0014]上述所述聚天門冬氨酸酯是Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、DesmophenNH 1220中的一種或幾種混合，所述脂環胺是3，3’ - 二甲基-4，4- 二氨基二環己基甲烷。
[0015]如上所述的聚脲涂料配方制備的聚脲涂料，其特征在于首先制備A組分色漿，按重量百分比計包括以下組分:
[0016]
顏料5?20 %A組分樹脂40 ?60 %填料20?40 %潤濕分散劑0.8?1.5流平劑、消泡劑0.4?0.6不含活性氫組分的有機溶劑8 ?20 %，
[0017]將以上各組分充分攪拌分散至混合均 勻，再用實驗室快手研磨分散至細度合格，得A組分色漿；
[0018]然后將A組分色漿、B組分、適量不含活性氫組分的有機溶劑混合均勻即可制得所需聚脲涂料。
[0019]上述所述不含活性氫組分的有機溶劑指由質量份數30%的二甲苯、質量份數20%的三甲苯、質量份數50%的醋酸丁酯組成的復配物。
[0020]本發明與現有技術相比，具有以下優點:1)本發明的聚脲涂料可以象傳統聚氨酯雙組份涂料一樣刷涂、輥涂或使用普通噴涂設備施工，無需專用的噴涂設備和過渡涂層。2)因涂層交聯密度高，成膜物中不含易被紫外線破壞的不飽和雙鍵、苯環和醚鍵，含有豐富的氫化六元環、脲鍵、氨酯鍵、氫鍵，使涂層成膜時附著力優異，并具有3H以上的硬度和好的耐沖擊韌性。3)本發明的涂層材料在不添加任何助劑的情況下，可直接涂覆于馬口鐵板、不銹鋼板、金屬水管、玻璃、PVC, ABS、聚酯、混泥土等基材，具有優異的附著力。
具體實施例
[0021]為了進一步說明本發明的特征，下面結合具體實施例進行闡述，但并不是對本發明的限制。
[0022]以下所用原料包括:
[0023]I, 4- 丁二醇、甲基丙二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2，4_ 二乙基_1，5_戊二醇；
[0024]六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、HDI三聚體、IPDI三聚體；
[0025]3，3’-二甲基-4，4-二氨基二環己基甲烷；
[0026]德國拜耳Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1220 ；
[0027]高沸點溶劑混合二元酸酯(杜邦稱DBE)為二元酸酯混合物；
[0028]APff-1為廣西南寧江南精細化工廠產的復合三聚磷酸鋁；[0029]WD-500為江蘇無錫萬達科技產的防銹填料；
[0030]不含活性氫組分的有機溶劑是由質量份數30%的二甲苯、質量份數20%的三甲苯、質量份數50%的醋酸丁酯組成的復配物。
[0031]實施例1
[0032]I)制備A組分
[0033]第一步按官能團摩爾比-NC0/-0H=2:1制備預聚物:在4 口瓶中加入1.2molH12MDI，攪拌通氮氣并升溫到45°C，分批加入0.6mol含水量低于0.05%的2，4- 二乙基-1，5-戊二醇，在45°C-65°C之間反應4小時后連續測定NCO含量，當NCO質量百分含量變化< 0.05%時停止反應降溫，用含水量低于0.05%的DBE調整粘度，并使其固含量為75%，所得預聚物為無色透明液體，粘度980mPa.s/45°C , NC0=9.15%，密封待用。
[0034]第二步按官能團摩爾比-NH -/ -NCO =2:1制備A組分:在4 口瓶中加1.2molDesmophen NH 1420,攪拌通氮氣并升溫到45°C,分批加入0.6mol第一步合成的預聚物在45-65°C之間反應6小時后連續測定其粘度，當粘度變化連續兩次≤20mPas.s/25°C時用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為60%，得A組分，所得產品為淡黃色透明液體，粘度 5300mPa.s/25°C。
[0035]2) A組分色漿的制備:
[0036]
【權利要求】
1.一種聚脲涂料配方，包括A組分和B組分，A組分是活性基團為R-NH-R’的脂肪族聚脲樹脂，B組分是活性基團為-NCO的異氰酸酯預聚體;A組分和B組分按官能團摩爾比-NC0/-NH- =1.0 ?1.2:1.0。
2.如權利要求1所述的一種聚脲涂料配方，其特征在于:所述A組分按如下步驟制備:第一步按官能團摩爾比-NC0/-0H=2:1制備預聚物:在4 口瓶中加入脂肪族異氰酸酯，通氮氣并升溫到45°C左右，然后再分批加入含水量低于0.05%的二元醇，，在45°C?65°C之間反應一段時間后，測定NCO含量，當NCO質量百分含量變化< 0.05%時停止反應并降溫，再用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為75% ；第二步按官能團摩爾比-NH- / -NCO =2:1制備A組分:在4 口瓶中加入脂環胺或聚天門冬氨酸酯的至少一種，通氮氣并升溫到45°C左右，然后再分批加入第一步合成的預聚物，在45?65°C之間反應一段時間后測定其粘度，當連續兩次測定的粘度變化< 20mPas.s/25 °C時可得A組分，用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為60%左右。
3.如權利要求1所述的一種聚脲涂料配方，其特征在于:所述B組份按如下步驟制備:在4 口瓶中加入脂肪族異氰酸酯，通氮氣并升溫到45°C左右，然后分批加入脂環胺或聚天門冬氨酸酯的至少一種，在45°C?65°C之間反應并連續測定NCO含量，當NCO質量百分含量變化< 0.05%時停止反應降溫，用含水量低于0.05%的DBE調整粘度并使其固含量為60%，密封待用。
4.如權利要求2或3所述的一種聚脲涂料配方，其特征在于:所述脂肪族異氰酸酯是HD1、IPD1、H12MD1、HDI三聚體、IPDI三聚體中的一種或幾種混合。
5.如權利要求2或3所述的一種聚脲涂料配方，其特征在于:所述二元醇是1，4-丁二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2，4- 二乙基-1，5-戊二醇中的一種或幾種的混合。
6.如權利要求2或3所述的一種聚脲涂料配方，其特征在于:所述聚天門冬氨酸酯是Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1220 中的一種或幾種混合，所述脂環胺是3，3’ - 二甲基-4，4- 二氨基二環己基甲烷。
7.如上所述的聚脲涂料配方制備的聚脲涂料，其特征在于首先制備A組分色漿，按重量百分比計包括以下組分:顏料5?20 %A組分樹脂40?60 %填料20?40 %潤濕分散劑0.8?1.5%流平劑、消泡劑0.4?0.6 %不含活性氫組分的有機溶劑8?20 % ，將以上各組分充分攪拌分散至混合均勻，再用實驗室快手研磨分散至細度合格，得A組分色漿；然后將A組分色漿、B組分、適量不含活性氫組分的有機溶劑混合均勻即可制得所需聚脲涂料。
8.如權利要求7所述的聚脲涂料，其特征在于:所述不含活性氫組分的有機溶劑指由質量份數30 %的二甲苯、質量份數20%的三甲苯、質量份數50%的醋酸丁酯組成的復配物。
【文檔編號】C09D175/02GK103436148SQ201310333086
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】李居圣 申請人:中山市明日涂料材料有限公司