一种聚脲涂料配方及用其制备的聚脲涂料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚脲涂料配方及用其制备的聚脲涂料。一种聚脲涂料配方，包括A组分和B组分，A组分是活性基团为R-NH-R’的脂肪族聚脲树脂，B组分是活性基团为-NCO的异氰酸酯预聚体；A组分和B组分按官能团摩尔比-NCO/-NH-?=1.0～1.2:1.0。本发明与现有技术相比，具有以下优点：1）本发明的聚脲涂料可以象传统聚氨酯双组份涂料一样刷涂、辊涂或使用普通喷涂设备施工，无需专用的喷涂设备和过渡涂层。2）因涂层交联密度高，成膜物中不含易被紫外线破坏的不饱和双键、苯环和醚键，含有丰富的氢化六元环、脲键、氨酯键、氢键，使涂层成膜时附着力优异，并具有3H以上的硬度和好的耐冲击韧性。3）本发明的涂层材料适用涂覆于马口铁板、不锈钢板、金属水管、玻璃、PVC、ABS、聚酯、混泥土等基材。
【专利说明】一种聚脲涂料配方及用其制备的聚脲涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚脲涂料配方及用其制备的聚脲涂料。
【背景技术】:
[0002]喷涂聚脲是近年发展起来的一种性能优异的新材料、新技术，从第一代芳香族到第二代脂肪族再到第三代聚天门冬氨酸酯聚脲，各有优长但也都存着反应速度过快，需要价格昂贵的专用喷涂设备，适用于大型工程、需要过渡涂层来解决附着力，颜料润湿及装饰性欠缺的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种聚脲涂料配方，使用该配方制备的聚脲涂料可以象传统聚氨酯双组份涂料一样施工，无需专用的喷涂设备和过渡涂层。
[0004]本发明还提供一种采用上述配方制备的聚脲涂料，其可以象传统聚氨酯双组份涂料一样施工，无需专用的喷涂设备和过渡涂层，且成膜时附着力优异，并具有3H以上的硬度和好的耐冲击韧性。
[0005]本发明采用如下的技术方案:
[0006]一种聚脲涂料配方，包括A组分制备的色浆和B组分，A组分是活性基团为R-NH-R’的脂肪族聚脲树脂，B组分是活性基团为-NCO的异氰酸酯预聚体;A组分和B组分按官能团摩尔比-NC0/-NH- =1.0?1.2:1.0。
[0007]上述所述A组分按如下步骤制备:
[0008]第一步按官能团摩尔比-NC0/-0H=2:1制备预聚物:在4 口瓶中加入脂肪族异氰酸酯，通氮气并升温到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之间反应一段时间后，测定NCO含量，当NCO质量百分含量变化≤0.05%时停止反应并降温，再用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为75% ；
[0009]第二步按官能团摩尔比-NH- / -NCO =2:1制备A组分:在4 口瓶中加入脂环胺或聚天门冬氨酸酯的至少一种，通氮气并升温到45°C左右，然后再分批加入第一步合成的预聚物，在45?65°C之间反应一段时间后测定其粘度，当连续两次测定的粘度变化(20mPas.s/25°C时可得A组分，用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为60%左右。
[0010]上述所述B组份按如下步骤制备:
[0011]在4 口瓶中加入脂肪族异氰酸酯，通氮气并升温到45°C左右，然后分批加入脂环胺或聚天门冬氨酸酯的至少一种，在45°C?65°C之间反应并连续测定NCO含量，当NCO质量百分含量变化< 0.05%时停止反应降温，用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为60%，密封待用。
[0012]上述所述脂肪族异氰酸酯是HD1、IPD1、H12MD1、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种混合。[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_戊二醇中的一种或几种的混合。
[0014]上述所述聚天门冬氨酸酯是Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、DesmophenNH 1220中的一种或几种混合，所述脂环胺是3，3’ - 二甲基-4，4- 二氨基二环己基甲烷。
[0015]如上所述的聚脲涂料配方制备的聚脲涂料，其特征在于首先制备A组分色浆，按重量百分比计包括以下组分:
[0016]
颜料5?20 %A组分树脂40 ?60 %填料20?40 %润湿分散剂0.8?1.5流平剂、消泡剂0.4?0.6不含活性氫组分的有机溶剂8 ?20 %，
[0017]将以上各组分充分搅拌分散至混合均 匀，再用实验室快手研磨分散至细度合格，得A组分色浆；
[0018]然后将A组分色浆、B组分、适量不含活性氢组分的有机溶剂混合均匀即可制得所需聚脲涂料。
[0019]上述所述不含活性氢组分的有机溶剂指由质量份数30%的二甲苯、质量份数20%的三甲苯、质量份数50%的醋酸丁酯组成的复配物。
[0020]本发明与现有技术相比，具有以下优点:1)本发明的聚脲涂料可以象传统聚氨酯双组份涂料一样刷涂、辊涂或使用普通喷涂设备施工，无需专用的喷涂设备和过渡涂层。2)因涂层交联密度高，成膜物中不含易被紫外线破坏的不饱和双键、苯环和醚键，含有丰富的氢化六元环、脲键、氨酯键、氢键，使涂层成膜时附着力优异，并具有3H以上的硬度和好的耐冲击韧性。3)本发明的涂层材料在不添加任何助剂的情况下，可直接涂覆于马口铁板、不锈钢板、金属水管、玻璃、PVC, ABS、聚酯、混泥土等基材，具有优异的附着力。
具体实施例
[0021]为了进一步说明本发明的特征，下面结合具体实施例进行阐述，但并不是对本发明的限制。
[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]六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、HDI三聚体、IPDI三聚体；
[0025]3，3’-二甲基-4，4-二氨基二环己基甲烷；
[0026]德国拜耳Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1220 ；
[0027]高沸点溶剂混合二元酸酯(杜邦称DBE)为二元酸酯混合物；
[0028]APff-1为广西南宁江南精细化工厂产的复合三聚磷酸铝；[0029]WD-500为江苏无锡万达科技产的防锈填料；
[0030]不含活性氢组分的有机溶剂是由质量份数30%的二甲苯、质量份数20%的三甲苯、质量份数50%的醋酸丁酯组成的复配物。
[0031]实施例1
[0032]I)制备A组分
[0033]第一步按官能团摩尔比-NC0/-0H=2:1制备预聚物:在4 口瓶中加入1.2molH12MDI，搅拌通氮气并升温到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之间反应4小时后连续测定NCO含量，当NCO质量百分含量变化< 0.05%时停止反应降温，用含水量低于0.05%的DBE调整粘度，并使其固含量为75%，所得预聚物为无色透明液体，粘度980mPa.s/45°C , NC0=9.15%，密封待用。
[0034]第二步按官能团摩尔比-NH -/ -NCO =2:1制备A组分:在4 口瓶中加1.2molDesmophen NH 1420,搅拌通氮气并升温到45°C,分批加入0.6mol第一步合成的预聚物在45-65°C之间反应6小时后连续测定其粘度，当粘度变化连续两次≤20mPas.s/25°C时用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为60%，得A组分，所得产品为淡黄色透明液体，粘度 5300mPa.s/25°C。
[0035]2) A组分色浆的制备:
[0036]
【权利要求】
1.一种聚脲涂料配方，包括A组分和B组分，A组分是活性基团为R-NH-R’的脂肪族聚脲树脂，B组分是活性基团为-NCO的异氰酸酯预聚体;A组分和B组分按官能团摩尔比-NC0/-NH- =1.0 ?1.2:1.0。
2.如权利要求1所述的一种聚脲涂料配方，其特征在于:所述A组分按如下步骤制备:第一步按官能团摩尔比-NC0/-0H=2:1制备预聚物:在4 口瓶中加入脂肪族异氰酸酯，通氮气并升温到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之间反应一段时间后，测定NCO含量，当NCO质量百分含量变化< 0.05%时停止反应并降温，再用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为75% ；第二步按官能团摩尔比-NH- / -NCO =2:1制备A组分:在4 口瓶中加入脂环胺或聚天门冬氨酸酯的至少一种，通氮气并升温到45°C左右，然后再分批加入第一步合成的预聚物，在45?65°C之间反应一段时间后测定其粘度，当连续两次测定的粘度变化< 20mPas.s/25 °C时可得A组分，用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为60%左右。
3.如权利要求1所述的一种聚脲涂料配方，其特征在于:所述B组份按如下步骤制备:在4 口瓶中加入脂肪族异氰酸酯，通氮气并升温到45°C左右，然后分批加入脂环胺或聚天门冬氨酸酯的至少一种，在45°C?65°C之间反应并连续测定NCO含量，当NCO质量百分含量变化< 0.05%时停止反应降温，用含水量低于0.05%的DBE调整粘度并使其固含量为60%，密封待用。
4.如权利要求2或3所述的一种聚脲涂料配方，其特征在于:所述脂肪族异氰酸酯是HD1、IPD1、H12MD1、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种混合。
5.如权利要求2或3所述的一种聚脲涂料配方，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-戊二醇中的一种或几种的混合。
6.如权利要求2或3所述的一种聚脲涂料配方，其特征在于:所述聚天门冬氨酸酯是Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1220 中的一种或几种混合，所述脂环胺是3，3’ - 二甲基-4，4- 二氨基二环己基甲烷。
7.如上所述的聚脲涂料配方制备的聚脲涂料，其特征在于首先制备A组分色浆，按重量百分比计包括以下组分:颜料5?20 %A组分树脂40?60 %填料20?40 %润湿分散剂0.8?1.5%流平剂、消泡剂0.4?0.6 %不含活性氫组分的有机溶剂8?20 % ，将以上各组分充分搅拌分散至混合均匀，再用实验室快手研磨分散至细度合格，得A组分色浆；然后将A组分色浆、B组分、适量不含活性氢组分的有机溶剂混合均匀即可制得所需聚脲涂料。
8.如权利要求7所述的聚脲涂料，其特征在于:所述不含活性氢组分的有机溶剂指由质量份数30 %的二甲苯、质量份数20%的三甲苯、质量份数50%的醋酸丁酯组成的复配物。
【文档编号】C09D175/02GK103436148SQ201310333086
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】李居圣 申请人:中山市明日涂料材料有限公司