专利名称：一种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体及其制备方法、施工方法
技术领域：
本发明涉及一种喷涂脂肪族聚脲弾性体，尤其涉及ー种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体及其制备方法、施工方法，属于防护涂层面漆领域。
背景技术：
在国内的市场中，喷涂聚脲弾性体以芳香族为主，但是由于芳香族聚脲在紫外光下会失色、变色，因此限制了芳香族聚脲的应用，因此需要 开发喷涂脂肪族聚脲，作为芳香族聚脲的面漆使用，调查发现喷涂脂肪族聚脲仍然处于研发阶段，国内和国外有一些相关的专利介绍，但是根据这些专利得到的材料的物理力学性能不很理想，不能与芳香族聚脲相匹配，表现在拉伸強度和断裂伸长率上，都偏低，达不到应用的要求。中国专利200810016871. 7公开了ー种脂肪族聚脲弹性体制备方法和施工方法，该弾性体由A和R组分组成，A组分为脂肪族异氰酸酯半预聚体，B组分为段氨基聚醚和扩链剂，通过喷涂制备聚脲材料，制备的材料物理力学性能偏低，不能跟芳香族聚脲的力学性能相匹配，使作为面漆受到影响。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了ー种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体及其制备方法和施工方法，有效解决脂肪族聚脲机械力学性能差和粘接不牢固的问题，所公开的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体具有优异的物理力学性能，高的粘接強度，并且在紫外光照射下具有优异的保色性，可作为ー种面漆材料长期使用。为实现上述发明目的，本发明是通过下述技术方案实现的ー种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体，由A和B两种组分组成，所述A组分为端NCO基预聚体，由端羟基聚醚或是端胺基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应得到；所述B组分包括30-40%端氨基聚醚、40-60%脂肪族扩链剂和0-10%辅料。其中，本发明并不限制用于制备A组分的两种成分之间的质量比例，本领域技术人员可以理解只要二者发生化学反应即可得到端NCO基预聚体，为了提高生产效率，降低原材料的浪费，优选的所述端羟基聚醚或是端胺基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应质量百分比为40-50%的端羟基聚醚或是端胺基聚醚与40-50%的脂肪族异氰酸酯反应。其中，在上述基础上，所述的脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮ニ异氰酸酯、六亚甲基ニ异氰酸酷、异佛尔酮ニ异氰酸酯三聚体、六亚甲基ニ异氰酸酷、ニ环己基甲烷ニ异氰酸酯中的ー种或ー种以上的混合物；所述端羟基聚醚的分子量在400-3000之间，官能度在2-4之间，选自聚こニ醇醚、聚丙ニ醇醚、聚丙三醇醚、聚四氢呋喃醚ニ醇、聚己内酯ニ醇中的一种或ー种以上的混合物；或者选自由聚こニ醇醚、聚丙ニ醇醚、聚丙三醇醚、聚四氢呋喃醚ニ醇、聚己内酯ニ醇中的ー种或ー种以上组成的的共聚物中的ー种或ー种以上的混合物。进ー步的，如本领技术人员所知，满足上述的要求的用于制备A组分的端胺基聚醚选自 JEFFAMINE T-5000, JEFFAMINE D-2000, JEFFAMINE D-400 中的ー种或ー种以上的混合物，上书商品名对于本领域技术人员是易于理解的，或者易于从化工手册上得知其为亨兹曼公司的化工原料。其中，所述B组分的端胺基聚醚选自JEFFAMINE D-400、JEFFAMINE D-230、JEFFAMINE T-403、JEFFAMINE D-2000, JEFFAMINE T-5000 中的ー种或ー种以上的混合物。其中，所述B组分的脂肪族扩链剂选自异佛尔酮ニ胺、N，N'-双仲戊基环己烷ニ胺、聚醚ニ胺JEFFAMINE HK-511、JEFFLINK 754中的ー种或ー种以上的混合物。在上述基础上，所述B组分辅料包括0-10%助剂和/或0-10%的颜填料，其中所述助剂为润湿分散剂和/或消泡剂，优选的是BYK系列的润湿分散剂、BYK系列的消泡剂；所述颜填料为钛白粉。进ー步的，在上述基础上，本发明公开了ー种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体的制备方法，包括下述步骤
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所述A组分为端NCO预聚物，制备方法是将端羟基聚醚或端胺基聚醚加入到有氮气保护的反应釜中，均匀搅拌，加热至100-110°c，真空度为小于-O. 095MPa，进行脱水，脱水2-3个小时，去掉真空，然后降温到60°C以下，向反应釜中加入脂肪族异氰酸酷，在80-90°C下，反应3-3. 5个小时，冷却出料；所述B组分的制备方法是按重量分数依次加入端氨基聚醚、脂肪族扩链剂、助齐U、颜填料到罐中，高速搅拌30分钟到60分钟，混合均匀所制得。其中，为了确保A组分反应完全，还包括在冷却出料前进行抽样分析的步骤，取样分析，测得预聚物中的异氰酸酯含量应在15-20%之间。相应的，本发明公开了所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弾性体的的施工方法，包括下述步骤利用高压喷涂设备，将A、B两个组分按照I : I的体积比，进行计量、加压、升温后，通过喷枪喷到底材上，固化后得到脂肪族聚脲弾性体材料；其中设定喷涂机的压カ为2500psi，温度为60-70°C，两个组分的喷涂压力差小于500psi。申请人:的实验显示，与现有技术相比，本发明有以下几个优点(I)拉伸强度大；(2)断裂伸长率高，具备高弹性；(3)粘接牢固，粘结强度优异；(4)无催化剂，耐老化性能优异。
具体实施例方式结合具体实施方式
可以更好的理解本发明的发明精神，然而本发明并不限制于仅采用下述方法实现，在此基础上本领域技术人员依据已有常识所进行的变更、替换等依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵盖于其权利要求及其等同变换。实施例IA组分合成将45 %重量份数的端羟基聚醚GE-220A加入到有氮气保护的反应釜中，均匀搅拌，加热至100-110°c，真空度为小于-O. 095MPa，进行脱水，脱水2个小时，去掉真空，然后降温到60°C以下，向反应釜中加入55%脂肪族异氰酸酯(Iroi)，在80-90°C下，反应3个小时，取样分析，测得预聚物中的异氰酸酯含量在18. 7%，冷却出料；B组分的制备在搅拌釜中，依次加入段氨基聚醚、脂肪族扩链剂、助剂、颜填料到罐中，高速搅拌60分钟，混合均匀所制得。B组分的配方表为表I:表I :B组分的配方表
权利要求
1.一种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，由A和B两种组分组成，其特征在于所述A组分为端NCO基预聚体，由端羟基聚醚或是端胺基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应得到；所述B组分包括30-40%端氨基聚醚、40-60%脂肪族扩链剂和0-10%辅料。
2.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述端羟基聚醚或是端胺基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应质量百分比为40-50%的端羟基聚醚或是端胺基聚醚与40-50%的脂肪族异氰酸酯反应。
3.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述的脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物；所述端羟基聚醚的分子量在400-3000之间，官能度在2-4之间。
4.根据权利要求3所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述的端羟基聚醚选自聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇中的一种或一种以上的混合物；或者选自由聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇中的一种或一种以上组成的的共聚物中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述用于制备 A 组分的端胺基聚醚选自 JEFFAMINE T-5000, JEFFAMINE D-2000, JEFFAMINE D-400 中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述B组分的端胺基聚醚选自 JEFFAMINE D-400、JEFFAMINE D-230、JEFFAMINE T-403、JEFFAMINED-2000、JEFFAMINE T-5000中的一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述B组分的脂肪族扩链剂选自异佛尔酮二胺、N，N'-双仲戊基环己烷二胺、聚醚二胺JEFFAMINEHK-511、JEFFLINK 754中的一种或一种以上的混合物。
8.根据权利要求I所述的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，其特征在于所述B组分辅料为0-10%助剂和/或0-10%的颜填料，所述助剂为润湿分散剂和/或消泡剂；所述颜填料为钛白粉。
9.一种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体的制备方法，其特征在于 所述A组分为端NCO预聚物，制备方法是将端羟基聚醚或端胺基聚醚加入到有氮气保护的反应釜中，均匀搅拌，加热至100-110°C，真空度为小于-0. 095MPa，进行脱水，脱水2_3个小时，去掉真空，然后降温到60°C以下，向反应釜中加入脂肪族异氰酸酯，在80-90°C下，反应3-3. 5个小时，冷却出料； 所述B组分的制备方法是按重量分数依次加入端氨基聚醚、脂肪族扩链剂、助剂、颜填料到罐中，高速搅拌30分钟到60分钟，混合均匀所制得。
10.一种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体的的施工方法，其特征在于利用高压喷涂设备，将A、B两个组分按照I : I的体积比，进行计量、加压、升温后，通过喷枪喷到底材上，固化后得到脂肪族聚脲弹性体材料；其中设定喷涂机的压力为2500psi，温度为60-70°C，两个组分的喷涂压力差小于500psi。
全文摘要
本发明公开了一种高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体，由A和B两种组分组成，其中所述A组分为端NCO基预聚体，由端羟基聚醚或是端胺基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应得到；B组分包括30-40％端氨基聚醚、40-60％脂肪族扩链剂和5-10％助剂组成。进一步的，本发明公开了所述高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体的制备方法和施工方法。本发明公开的高力学性能喷涂脂肪族聚脲弹性体进行喷涂施工成型后膜片具有优异的机械力学性能、耐候性、耐腐蚀性，与混凝土、钢材、木材等都有很好的粘接性能。
文档编号C08G18/78GK102702475SQ201210002219
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者曹贵昌, 王新锋 申请人:北京东方雨虹防水技术股份有限公司