无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，尤其设及一种无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料 及其制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 油气管道在进行定向钻穿越河流、山体、铁路过程中，需要对管道防腐层（3PE结 构)进行防护，否则原防腐层会被极大的破坏。目前，市场上普遍选择的是一种耐磨环氧玻 璃钢产品对3PE(Polyethylene，聚乙締)防腐层进行外护，所述环氧玻璃钢产品为环氧树脂 涂料和玻璃纤维布的复合结构。但是，市场上普遍采用的环氧玻璃钢产品存在低溫固化慢、 与管道原防腐层(3PE)粘结力不强的缺陷，运两个关键缺陷，已经严重影响了目前环氧玻璃 钢在油气管道领域的使用。
[0003] 双组份环氧树脂涂料的化学反应机理是环氧树脂分子链上的端环氧基与胺类固 化剂的氨基发生法学交联反应，在环境溫度较低时(一般5°CW下）固化反应速度很慢，在冬 季和北方寒冷气候条件下的油气管道穿越施工时严重影响了施工效率，甚至趋于不可用的 状态。另外，环氧树脂分子链为极性结构，而管道主防腐层(3PE结构）的聚乙締为非极性长 链结构，两者极性相异，导致了环氧玻璃钢产品与管道原防腐层(3PE结构）的粘结力不强， 影响防护效果。
【发明内容】
[0004] 针对W上技术问题，本发明公开了一种无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料及其制备 方法及其应用，采用所述无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料制备成聚脈玻璃钢产品，极大的 改善了产品的低溫固化性，尤其在-10°C环境溫度也可快速反应，且增强了与非极性材料聚 乙締的粘结力，达到了良好的应用效果。
[0005] 对此，本发明的技术方案为：
[0006] -种无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料，包括A组分和B组分，所述A组分包含的成分 及其重量百分比为:六亚甲基二异氯酸醋60~80%，氨醋基改性皿ΙΞ聚体20~40% ;
[0007] 所述B组分包含的成分及其重量百分比为：聚天口冬氨酸醋60~70%、颜填料5~ 10%、改性娃微粉10~20%、消泡剂1~3%、流平剂1~3%、附着力促进剂2~5%、偶联剂1 ~3% ;所述A组分与B组分的质量比为3~5:1。其中，所述颜填料包括颜料和填料，所述颜料 和填料为根据客户的实际需求选择的本技术领域的常用颜料和填料。
[000引采用此技术方案，聚天口冬氨酸醋聚脈属于脂肪族聚脈的范畴，采用脂肪族异氯 酸醋与聚天口冬氨酸醋反应生成，该反应不同于传统双组份聚氨醋涂料的径基与异氯酸醋 的反应，也不同于常规的喷涂脂肪族聚脈弹性体，本发明综合利用了两者的优点，反应不需 要催化剂，并在湿度很大的条件下，产品性能稳定。
[0009]此技术方案针对解决了现有环氧玻璃钢在油气管道穿越防护施工中的缺陷，采用 所述无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料制备而成的聚脈玻璃钢产品，极大的改善了产品的低 溫固化性，尤其是在-10°c环境溫度也可快速反应，并且，显著增强了与非极性材料聚乙締 的粘结力，达到了良好的应用效果。所述无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料可广泛应用管道 定向钻穿越、石油化工储罐、桥梁钢构、车间地坪等领域。同时，本发明中的聚天口冬氨酸醋 聚脈涂料中的聚天口冬氨酸醋与异氯酸醋发生化学反应后，涂料固化成膜，体系含有非极 性基团和长链柔性分子链段，可与油气管道的外防腐层的聚乙締产生良好的化学粘合，有 很强的粘结强度，也具有良好的柔初性。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述A组分包含的成分及其重量百分比为:六亚甲基二 异氯酸醋65~75%，氨醋基改性皿ΙΞ聚体25~35%。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述氨醋基改性皿ΙΞ聚体为W异氯酸醋改性的亚甲 基二异氯酸醋制备得到的聚异氯酸醋。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氣硅氧烷、乙二醇娃氧 烧或聚酸-硅氧烷共聚物中的至少一种。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述流平剂为醋下纤维素、非离子型丙締酸醋共聚物 中的至少一种。
[0014] 作为本发明的进一步改进，所述附着力促进剂为氨丙基Ξ乙氧基硅烷、Ξ缩水甘 油基丙基Ξ甲氧基硅烷中的至少一种。
[0015] 作为本发明的进一步改进，所述偶联剂为3-氨丙基Ξ乙氧基硅烷、乙締基Ξ甲氧 基硅烷、3-脈基丙基Ξ甲氧基硅烷或3-异氯酸醋基丙基Ξ甲氧基硅烷中的至少一种。
[0016] 作为本发明的进一步改进，所述聚天口冬氨酸醋为采用伯胺类组分与马来酸醋合 成得到。采用此技术方案，可W通过选择不同的伯胺，或者选择多种伯胺复配，可W制备不 同的聚天口冬氨酸醋，调整涂料的凝胶时间和固化速度，使之在低溫环境下也可达到快速 固化，并得到的聚脈玻璃钢不仅具有良好的低溫固化速度，得到的涂层也具有高硬度、高耐 磨性、高拉伸强度。
[0017] 作为本发明的进一步改进，所述聚天口冬氨酸醋采用W下方法制备得到：先将伯 胺类组分加入到容器中揽拌，并通入氮气，在36~45 °C的溫度下加入马来酸醋，所述伯胺类 组分中含有的伯胺与马来酸醋基团的摩尔比为（1.8~2.2):1,加入马来酸醋后升溫至90~ l〇〇°C，反应10~1地，即得聚天口冬氨酸醋。优选的，所述伯胺类组分中含有的伯胺与马来 酸醋基团的摩尔比为2:1。
[0018] 作为本发明的进一步改进，所述伯胺类组分为异佛尔酬二胺、二环己基甲烧二胺、 己二胺或3,3/-二甲基4，少-二环己基甲烧二胺中的至少一种。优选的，所述伯胺类组分为 异佛尔酬二胺、二环己基甲烧二胺、己二胺或3,3/-二甲基4，少-二环己基甲烧二胺中的两 种。进一步优选的，所述伯胺类组分为己二胺和异佛尔酬二胺，所述己二胺和异佛尔酬二胺 的重量比为1:(0.5~3)。
[0019] 作为本发明的进一步改进，所述马来酸醋为马来酸二乙醋、马来酸二甲醋、马来酸 二下醋中的至少一种。
[0020] 作为本发明的进一步改进，所述A组分与B组分的质量比为4:1。
[0021] 作为本发明的进一步改进，所述颜填料包括颜料和填料，所述颜料为二氧化铁或 炭黑;所述填料为Ξ聚憐酸二氨侣、改性娃微粉、硫酸领、滑石粉或高岭上中的至少一种。
[0022] 采用此技术方案，所述可广泛应用管道定向钻穿越、石油化工储罐、桥梁钢构、车 间地坪等领域。
[0023] 本发明还公开了一种如上所述的无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料的制备方法，其 特征在于，包括W下步骤:将A组分和B组分混合揽拌均匀，至均一颜色即可。
[0024] 本发明还公开了一种如上所述的无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料的应用，所述无 溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料涂覆于玻璃纤维布上，制得聚脈玻璃钢，所述聚脈玻璃钢应 用于防腐层的防护中。优选的，其用于管道防腐层的防护中。此技术方案用于油气管道在定 向钻穿越过程中对外防腐层的防护中，具有高硬度、高耐磨性、高耐划伤性和优异的耐化学 腐蚀性能等突出优点，特别是其低溫固化性能好。
[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0026] 第一，采用本发明的技术方案，极大的改善了产品的低溫固化性，尤其在-1(TC环 境溫度下也可快速反应；
[0027] 第二，采用本发明的技术方案，制备得到的聚脈玻璃钢与非极性材料聚乙締的粘 结强度大大增强，达到了良好的应用效果，且具有高硬度、柔初性、高耐磨性、高耐划伤性、 高拉伸强度和优异的耐化学腐蚀性能，起到更好的对管道防腐层的防护的需求。
【具体实施方式】
[0028] 下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
[00巧]实施例1
[0030] -种无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料，包括A组分和B组分，所述A组分包含的成分 及其重量百分比为:皿I 80%，改性皿ΙΞ聚体20%。所述改性皿ΙΞ聚体为W异氯酸醋改性 的亚甲基二异氯酸醋为原料的聚异氯酸醋；
[0031] 所述B组分包含的成分及其重量百分比为：聚天口冬氨酸醋70%，二氧化铁15%， 改性娃微粉10%，消泡剂1 %，流平剂1 %，附着力促进剂2%，偶联剂1 %。
[0032] 所述聚天口冬氨酸醋采用W下步骤制备得到:先按照己二胺(HAD)、异佛尔酬二胺 (IPDA)的质量比为1:0.75称得原材料，将己二胺化AD)、异佛尔酬二胺（IPDA)加入到带有揽 拌器、溫度计的四口烧瓶中，开动揽拌并通入氮气，缓慢滴加马来酸二乙醋，并保持溫度40 °C。所述马来酸二乙醋的量按伯胺与马来酸醋摩尔比为2.2:1滴加，滴加完毕后升溫至90~ l〇〇°C，反应12h，出料即得聚天口冬氨酸醋。
[0033] 然后，采用W下步骤制备得到无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料：
[0034] 步骤S1:将皿I和改性皿ΙΞ聚体混合制备得到A组分；
[0035] 步骤S2:按照上述比例称好B组分的物质;在得到的聚天口冬氨酸醋中加入二氧化 铁10%、改性娃微粉10%、消泡剂1 %、流平剂1 %、附着力促进剂2%和偶联剂1 %，压浆制备 成B组分；
[0036] 步骤S4:所述A组分与B组分按照4:1的质量比进行混合即可制得聚天口冬氨酸醋 聚脈涂料，其中NC0与NH的摩尔比为1.05。
[0037] 同时，将步骤S4得到的聚天口冬氨酸醋聚脈涂料均匀涂覆于高强度玻璃纤维布上 制得聚脈玻璃钢产品。
[003引实施例2
[0039] -种无溶剂聚天口冬氨酸醋聚脈涂料，包括A组分和B组分，所述A组分包含的成分 及其重量百分比为:皿I 60%，改性皿ΙΞ聚体40% ;其中改性皿ΙΞ聚体的牌号为亨斯迈的 Ν3390。
[0040] 所述Β组分包含的成分及其重量百分比为：聚天口冬氨酸醋70%，