本发明涉及一种防腐涂料，特别是一种基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料。
背景技术：
金属由于其优异的性能在石油、化工、管道、海洋工程等管道运输领域中具有广泛应用，但是绝大多数金属管道由于运输腐蚀性介质而发生腐蚀，易造成严重的泄露，因此常采用各种防蚀材料做成覆盖层或衬里，使金属管道与腐蚀介质完全隔离，防止设备的腐蚀与磨蚀，提高设备的耐蚀性、耐磨性、安全性和延长使用寿命。
由于聚脲涂料集优异的防腐性能、快速的施工性能、对环境无污染、喷涂施工涂膜整体无接缝等特点于一身，作为防腐涂层在石油、化工、管道、海洋工程等管道运输领域得到了日益广泛的应用，但是通常使用的聚脲涂料耐有机溶剂腐蚀性较差。申请号为cn201410071927的发明专利公开了一种重防腐喷涂聚脲涂料，该重防腐喷涂聚脲涂料由a、b双组分构成，其中a组分由60～80重量份异氰酸酯与20～40重量份多元醇组成；b组分由40～70重量份液态聚硫橡胶、20～50重量份液态胺扩链剂、0～10重量份颜填料以及0～10重量份助剂组成。该发明通过加入聚硫橡胶，利用聚硫橡胶耐有机溶剂性能，提升聚脲涂料的耐有机溶剂腐蚀性能。但是普通聚脲涂料中一端为-nh2的端氨基聚醚，可与两分子异氰酸酯反应，形成具有支链的高分子结构，最终形成交联网状的聚脲涂料。而该发明端部为-sh聚硫橡胶只能与一分子异氰酸酯反应，形成单一直链的高分子结构，与普通聚脲涂料相比弹性下降，易磨损。
技术实现要素：
本发明提供了一种基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料及其制备方法，以至少使聚脲防腐涂料在具有耐有机溶剂腐蚀性能的同时也具有较好的弹性及耐磨性。
本发明提供了一种基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料，所述涂料由a组份和b组份组成，所述a组份由以下重量份额的物质组成：芳香族二异氰酸酯70～100份、降粘剂5～20份，所述b组份由以下重量份额的物质组成：卤代端氨基树脂50～70份、端氨基扩链剂20～30份、液态聚硫橡胶15～30份、颜填料20～40份、偶联剂0.5～5份、具羟基紫外吸收剂0.5～10份。
进一步地，所述芳香族二异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸酯中的一种。
进一步地，所述降粘剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、碳酸丙酯、碳酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸庚酯中的一种或多种。
进一步地，所述卤代端氨基树脂选自聚酰胺多胺环氧氯丙烷、聚酰胺多胺环氧溴丙烷、聚酰胺多胺环氧氟丙烷中的一种或多种。
进一步地，所述端氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、n,n’-二烷基甲基二苯胺、4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、二乙酰间苯二胺和异佛尔酮二胺中的一种。
进一步地，所述颜填料选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种。
进一步地，所述偶联剂选自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中的一种。
进一步地，所述具羟基紫外吸收剂选自2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑中一种或多种。
本发明另一目的在于提供一种上述基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料制备方法，通过下述方案实现：
所述a组分的制备方法：将降粘剂加入有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热至90～120℃，恒温抽真空至-0.09～-0.1mpa，脱水3小时，在大气压下降温至50～60℃，加入相应量的芳香族二异氰酸酯，氮气保护下加热至70～90℃反应1～3小时，降温搅拌均匀出料即为a组分；
所述b组分的制备方法：先把卤代端胺基聚醚加入到反应釜中，然后搅拌下加入胺基扩链剂、液态聚硫橡胶后高速搅拌0.5～1小时后，加入颜填料、偶联剂、具羟基紫外吸收剂，再次高速搅拌0.5～1小时后，混合均匀出料即为b组分。
本发明另一目的在于提供一种上述基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料使用方法，通过下述方案实现：
将a、b两组分按照体积比1∶2的比例进行喷涂施工，采用喷涂机和喷枪将涂料喷涂至底漆层上。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1.本发明与现有技术相比，通过应用卤代端氨基树脂代替液态聚硫橡胶，利用卤代端氨基树脂具有较好的耐有机溶剂腐蚀性能，使得本发明所涉及的聚脲涂料也能够具有较好的耐有机溶剂腐蚀性能；
2.本发明与现有技术相比，通过应用端基为-nh2的卤代端氨基聚醚代替端基为-sh的聚硫橡胶，使聚脲涂料本身能够形成交联网状分子结构，保证了聚脲涂料能够具有良好的弹性及耐磨性；
3.本发明与现有技术相比，减少聚硫橡胶使用量，将聚硫橡胶做为助剂的一部分少量添加，进一步的确保聚脲涂料具有良好的耐有机溶剂腐蚀性能；
4.本发明与现有技术相比，通过在b组分中应用具有羟基的紫外吸收剂，使其在涂覆过程中能与a组分的芳香族二异氰酸酯反应，以化学键形式嵌合在聚脲涂料中，在提高聚脲涂料抗紫外能力的同时降低紫外吸收剂析出的可能性，减少因紫外吸收剂外散导致的环境污染。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a组份和b组份组成，所述a组份由以下重量份额的物质组成：对苯二异氰酸酯70份、醋酸丁酯10份，所述b组份由以下重量份额的物质组成：聚酰胺多胺环氧氟丙烷70份、二乙基甲苯二胺25份、液态聚硫橡胶25份、滑石粉30份、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷2份、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑5份。
本实施例聚脲防腐涂料的制备方案如下：
所述a组分的制备方法：将醋酸丁酯加入有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热至100℃，恒温抽真空至-0.1mpa，脱水3小时，在大气压下降温至50℃，加入相应量的对苯二异氰酸酯，氮气保护下加热至90℃反应2小时，降温搅拌均匀出料即为a组分；
所述b组分的制备方法：先把聚酰胺多胺环氧氟丙烷加入到反应釜中，然后搅拌下加入二乙基甲苯二胺、液态聚硫橡胶后高速搅拌1小时后，加入滑石粉、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速搅拌1小时后，混合均匀出料即为b组分。
本实施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：
将a、b两组分按照体积比1∶2的比例进行喷涂施工，采用喷涂机和喷枪将涂料喷涂至底漆层上。
实施例2
本实施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a组份和b组份组成，所述a组份由以下重量份额的物质组成：四甲基苯二甲基二异氰酸酯100份、碳酸乙酯20份，所述b组份由以下重量份额的物质组成：聚酰胺多胺环氧氯丙烷70份、异佛尔酮二胺20份、液态聚硫橡胶15份、炭黑40份、乙烯基三氯硅烷5份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.5份。
本实施例聚脲防腐涂料的制备方案如下：
所述a组分的制备方法：将碳酸乙酯加入有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热至90℃，恒温抽真空至-0.09mpa，脱水3小时，在大气压下降温至60℃，加入相应量的四甲基苯二甲基二异氰酸酯，氮气保护下加热至70℃反应3小时，降温搅拌均匀出料即为a组分；
所述b组分的制备方法：先把聚酰胺多胺环氧氯丙烷加入到反应釜中，然后搅拌下加入异佛尔酮二胺、液态聚硫橡胶后高速搅拌1小时后，加入炭黑、乙烯基三氯硅烷、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑，再次高速搅拌1小时后，混合均匀出料即为b组分。
本实施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：
将a、b两组分按照体积比1∶2的比例进行喷涂施工，采用喷涂机和喷枪将涂料喷涂至底漆层上。
实施例3
本实施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：一种基于聚脲弹性体的无溶剂防腐涂料，所述涂料由a组份和b组份组成，所述a组份由以下重量份额的物质组成：二苯基甲烷二异氰酸酯70份、邻苯二甲酸二丁酯5份，所述b组份由以下重量份额的物质组成：聚酰胺多胺环氧溴丙烷50份、4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷30份、液态聚硫橡胶30份、二氧化钛20份、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷5份、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑10份。
本实施例聚脲防腐涂料的制备方案如下：
所述a组分的制备方法：将邻苯二甲酸二丁酯加入有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热至120℃，恒温抽真空至-0.1mpa，脱水3小时，在大气压下降温至50℃，加入相应量的二苯基甲烷二异氰酸酯，氮气保护下加热至85℃反应2小时，降温搅拌均匀出料即为a组分；
所述b组分的制备方法：先把聚酰胺多胺环氧溴丙烷加入到反应釜中，然后搅拌下加入4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷、液态聚硫橡胶后高速搅拌0.5小时后，加入二氧化钛、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速搅拌0.5小时后，混合均匀出料即为b组分。
本实施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：
将a、b两组分按照体积比1∶2的比例进行喷涂施工，采用喷涂机和喷枪将涂料喷涂至底漆层上。
对照例
本对照例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a组份和b组份组成，所述a组份由以下重量份额的物质组成：对苯二异氰酸酯70份、醋酸丁酯10份，所述b组份由以下重量份额的物质组成：液态聚硫橡胶95份、二乙基甲苯二胺25份、滑石粉30份、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷2份、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑5份。
本对照例聚脲防腐涂料的制备方案如下：
所述a组分的制备方法：将醋酸丁酯加入有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热至100℃，恒温抽真空至-0.1mpa，脱水3小时，在大气压下降温至50℃，加入相应量的对苯二异氰酸酯，氮气保护下加热至90℃反应2小时，降温搅拌均匀出料即为a组分；
所述b组分的制备方法：先把液态聚硫橡胶加入到反应釜中，然后搅拌下加入二乙基甲苯二胺后高速搅拌1小时后，加入滑石粉、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速搅拌1小时后，混合均匀出料即为b组分。
本实施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：
将a、b两组分按照体积比1∶2的比例进行喷涂施工，采用喷涂机和喷枪将涂料喷涂至底漆层上。
上述实施例1-3及对照例制得聚脲防腐涂料的性能检测如下表所示：
由表可看出，只添加液态聚硫橡胶的对照例涂料，在抗冲击力、柔韧性、耐磨性方面性能较差，相比之下，应用卤代端氨基树脂的实施例1-3的耐有机溶剂性与对照例涂料的耐有机溶剂性相当，但是在抗冲击力、柔韧性、耐磨性等方面明显优于只添加液态聚硫橡胶的对照例涂料。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。