CN105623487A - 一种喷涂聚脲专用弹性面涂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷涂聚脲材料的应用领域，具体涉及一种喷涂聚脲专用弹性面涂及其制备方法。所述面涂包括A、B两个组分，所述A组分按照重量比包括以下原料：羟基丙烯酸树脂30～45份、羟基氟碳树脂10～30份、稀释剂30～50份、催化剂0.05～0.2份、基材润湿剂0.5～1.5份、脱泡剂0.5～1.5份、润湿分散剂1.0～2.0份、紫外线吸收剂0.5～1.0份、光稳定剂0.5～1.0份、改性流平剂3.0～6.0份、颜料4.0～8.0份；所述B组分为由异氰酸酯和聚酯多元醇反应合成的异氰酸酯预聚物，其NCO含量在5％～10％之间；具有优异的强度、柔韧性、耐候性、耐磨性、耐化学品性、抗划伤性及易清洁性，与聚脲材料有极好的层间附着力且施工方便。
Description
技术领域
本发明涉及喷涂聚脲材料的应用领域，具体涉及一种喷涂聚脲专用弹性面涂及其制备方法。
背景技术
喷涂聚脲材料是近几年发展起来的一种环保型材料，其特点是固化反应速度快、能够几秒内凝胶，几分钟后即可达到步行强度，适合大面积喷涂作业，且具有良好的施工性能。该材料可广泛应用于大型建筑结构、化工基础设施、水利等防水防腐工程，但由于现用的聚脲多为芳香族材料，其在户外使用时耐紫外线性能差，易泛黄、褪色或粉化，一定程度上影响了喷涂基体的使用寿命及装饰性能。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种喷涂聚脲专用弹性面涂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明思路是将面涂设计成A、B双组分脂肪族聚氨酯涂料，A组分是在羟基丙烯酸树脂中复配上一定量的羟基氟碳树脂，同时加入合适的助剂及适用于户外的功能性颜填料，助剂如：基材润湿剂、润湿分散剂、脱泡剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、改性流平剂等，颜填料如高抗粉化的金红石型钛白粉、绢云母等。B组分采用聚酯二元醇改性的脂肪族异氰酸酯预聚物作为固化剂。
本发明的技术方案如下：
一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其包括A、B两个组分，所述A组分按照重量比包括以下原料：羟基丙烯酸树脂30～45份、羟基氟碳树脂10～30份、稀释剂30～50份、催化剂0.05～0.2份、基材润湿剂0.5～1.5份、脱泡剂0.5～1.5份、润湿分散剂1.0～2.0份、紫外线吸收剂0.5～1.0份、光稳定剂0.5～1.0份、改性流平剂3.0～6.0份、颜料4.0～8.0份；所述B组分为由异氰酸酯和聚酯多元醇反应合成的异氰酸酯预聚物，其NCO含量在5％～10％之间。
所述组分A与组分B的总量比为2:1～4:1。
所述羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量在2.0-4.0。
所述羟基氟碳树脂中氟含量在20-25％，羟值在25-100mgKOH/g(固体份)。
所述稀释剂为氨酯级溶剂，优选二甲苯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡类、辛酸亚锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种。
所述润湿分散剂为高分子量(相对分子量在10000以上)脂肪酸衍生物，如迪高Dispers610、Dispers630等；所述脱泡剂为有机硅类消泡剂，如迪高Airex944、Airex931、Airex932、FoamexN、BYK-065、BYK-066N等；所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，如迪高的Wet270、Wet280、WetKL245等；所述紫外线吸收剂为UV-531、UV-264等；所述光稳定剂为292、296等；所述改性流平剂为含OH官能团的有机硅改性聚丙烯酸酯溶液、聚醚改性丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷、聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷溶液，如BYK3700、Tego5001等。
所述聚酯多元醇为分子量为1000到2000的聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种，如日本旭化成的聚碳酸酯二醇L-5652、L-6002、陶氏化学(DOWChemical)的聚己内酯二醇(PCL)0241、1241等。
所述脂肪族异氰酸酯为1,6亚己基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的一种或几种。
一种所述喷涂聚脲专用弹性面涂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)A组分的制备
按重量比称取羟基丙烯酸树脂、羟基氟碳树脂放入搅拌罐中，在搅拌下加入适量稀释剂、适量脱泡剂、催化剂、基材润湿剂、润湿分散剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、改性流平剂及颜料进行搅拌预分散，经三辊研磨至细度合格后，补加剩余稀释剂及脱泡剂进行调漆、过滤、包装得到所述A组分；
(2)B组分的制备
按配方量将聚酯多元醇及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，回流1～2h至无水，然后降温至30～40℃，加入异氰酸酯，搅拌15～30min，再升温至80～90℃，保温2～4h，取样测定NCO重量百分比含量，达到理论值时，停止反应，降温出料，密封包装，即得到所述B组分；
使用时，将所述A组分和B组分混合均匀，即得到所述面涂。
与现有技术相比，本发明具有下述优异效果：
所述面涂具有优异的强度、柔韧性、耐候性、耐磨性、耐化学品性、抗划伤性及易清洁性，与聚脲材料有极好的层间附着力且施工方便。
具体实施方式
下面结合具体实施例作进一步说明。
实施例1
(1)A组分的制备
称取羟基丙烯酸树脂30份，羟基氟碳树脂10份，在搅拌下加入无水醋酸丁酯10份、Airex944脱泡剂0.25份、T12催化剂0.05份、Dispers610分散剂1.0份、Wet270基材润湿剂0.5份、UV-531紫外线吸收剂0.5份、292光稳定剂0.5份、BYK3700改性流平剂3.0份，最后加入钛白颜料4.0份。转速控制在600r/min，搅拌预分散。三辊研磨2遍，细度达到25-30μm，补加20份醋酸丁酯、0.25份Airex944脱泡剂进行调漆，过滤，得到A组分。
(2)B组分的制备
将122份分子量为2000的L-5652及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，在此温度下回流1～2h，回流至无水。然后降温至30～40℃，加入78份异氰酸酯H12MDI，搅拌15～30min，升温至80～90℃，保温2～3h，降温至50℃出料，密封包装，得到NCO含量为10％的异氰酸酯预聚物B组分。
使用时，按照重量比A:B＝4:1的比例混合，搅拌均匀，得到面涂。
本实施例所制备的喷涂聚脲专用弹性面涂的主要性能参数如下表所示：
实施例2
(1)A组分的制备
称取羟基丙烯酸树脂40份，羟基氟碳树脂15份，在搅拌下加入无水醋酸丁酯15份、Airex944脱泡剂0.25份、T12催化剂0.10份、Dispers610分散剂1.5份、Wet270基材润湿剂1.5份、UV-531紫外线吸收剂0.5份、292光稳定剂0.5份、BYK3700改性流平剂3.5份，最后加入钛白颜料6.0份。转速控制在600r/min，搅拌预分散。三辊研磨2遍，细度达到25-30μm补加25份醋酸丁酯、0.35份Airex944脱泡剂调漆，过滤，得到A组分。
(2)B组分的制备
将149份分子量为2000的L-5652及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，在此温度下回流1～2h，回流至无水。然后降温至30～40℃，加入51份异氰酸酯H12MDI，搅拌15～30min，升温至80～90℃，保温2～3h，降温至50℃出料，密封包装，得到NCO含量为5％的异氰酸酯预聚物B组分。
使用时，按照重量比A:B＝2:1的比例混合，搅拌均匀，得到面涂。
本实施例所制备的喷涂聚脲专用弹性面涂的主要性能参数如下表所示：
实施例3
(1)A组分的制备
称取羟基丙烯酸树脂40份，羟基氟碳树脂25份，在搅拌下加入无水醋酸丁酯10份、Airex931脱泡剂0.5份、T12催化剂0.15份、Dispers610分散剂1.5份、、Wet270基材润湿剂1.0份、UV-531紫外线吸收剂1.0份、292光稳定剂1.0份、BYK3700改性流平剂4.0份，最后加入钛白颜料6.0份。转速控制在600r/min，搅拌预分散。三辊研磨2遍，细度达到25-30μm，补加35份醋酸丁酯、0.5份Airex931脱泡剂进行调漆，过滤，得到A组分。
(2)B组分的制备
将133份分子量为2000的L-6002及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，在此温度下回流1～2h，回流至无水。然后降温至30～40℃，加入67份异氰酸酯H12MDI，搅拌15～30min，升温至80～90℃，保温2～3h，降温至50℃出料，密封包装，得到NCO含量为8％的异氰酸酯预聚物B组分。
使用时，按照重量比A:B＝3:1的比例混合，搅拌均匀，得到面涂。
本实施例所制备的聚脲专用弹性面涂的主要性能参数如下表所示：
实施例4
(1)A组分的制备
称取羟基丙烯酸树脂40份，羟基氟碳树脂25份，在搅拌下加入无水醋酸丁酯10份、Airex931脱泡剂0.5份、T12催化剂0.15份、Dispers610分散剂1.5份、、Wet270基材润湿剂1.0份、UV-531紫外线吸收剂1.0份、292光稳定剂1.0份、BYK3700改性流平剂4.0份，最后加入钛白颜料6.0份。转速控制在600r/min，搅拌预分散。三辊研磨2遍，细度达到25-30μm，补加35份醋酸丁酯、0.5份Airex931脱泡剂进行调漆，过滤，得到A组分。
(2)B组分的制备
将154份分子量为2000的PCL-0241及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，在此温度下回流1～2h，回流至无水。然后降温至30～40℃，加入44份异氰酸酯IPDI，搅拌15～30min，升温至80～90℃，保温2～3h，降温至50℃出料，密封包装，得到NCO含量为5％的异氰酸酯预聚物B组分。
使用时，按照重量比A:B＝2:1的比例混合，搅拌均匀，得到面涂。
本实施例所制备的喷涂聚脲专用弹性面涂的主要性能参数如下表所示：
实施例5
(1)A组分的制备
称取羟基丙烯酸树脂45份，羟基氟碳树脂30份，在搅拌下加入无水醋酸丁酯10份、Airex931脱泡剂0.5份、T12催化剂0.1份、Dispers610分散剂2.0份、Wet270基材润湿剂1.0份、UV-531紫外线吸收剂1.0份、292光稳定剂1.0份、BYK3700改性流平剂6.0份，最后加入钛白颜料8.0份。转速控制在600r/min，搅拌预分散。三辊研磨2遍，细度达到25-30μm，补加40份醋酸丁酯、1.0份Airex931脱泡剂进行调漆，过滤，得到A组分。
(2)B组分的制备
将132份分子量为2000的PCL-1241及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，在此温度下回流1～2h，回流至无水。然后降温至30～40℃，加入68份异氰酸酯IPDI，搅拌15～30min，升温至80～90℃，保温2～3h，降温至50℃出料，密封包装，得到NCO含量为10％的异氰酸酯预聚物B组分。
使用时，按照重量比A:B＝3:1的比例混合，搅拌均匀，得到面涂。
本实施例所制备的喷涂聚脲专用弹性面涂的主要性能参数如下表所示：
Claims (10)
1.一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，包括A、B两个组分，所述A组分按照重量比包括以下原料：羟基丙烯酸树脂30～45份、羟基氟碳树脂10～30份、稀释剂30～50份、催化剂0.05～0.2份、基材润湿剂0.5～1.5份、脱泡剂0.5～1.5份、润湿分散剂1.0～2.0份、紫外线吸收剂0.5～1.0份、光稳定剂0.5～1.0份、改性流平剂3.0～6.0份、颜料4.0～8.0份；所述B组分为由异氰酸酯和聚酯多元醇反应合成的异氰酸酯预聚物，其NCO含量在5％～10％之间。
2.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述组分A与组分B的总量比为2:1～4:1。
3.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂的羟基百分含量在2.0-4.0。
4.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述羟基氟碳树脂中氟含量在20-25％，羟值在25-100mgKOH/g。
5.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述稀释剂为氨酯级溶剂，优选二甲苯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡类、辛酸亚锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述润湿分散剂为相对分子量在10000以上的脂肪酸衍生物；所述脱泡剂为有机硅类消泡剂；所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物；所述紫外线吸收剂为UV-531或UV-264；所述光稳定剂为292或296；所述改性流平剂为含OH官能团的有机硅改性聚丙烯酸酯溶液、聚醚改性丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷或聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷溶液。
8.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述聚酯多元醇为分子量为1000到2000的聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种喷涂聚脲专用弹性面涂，其特征在于，所述异氰酸酯为1,6亚己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的喷涂聚脲专用弹性面涂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)A组分的制备
按重量比称取羟基丙烯酸树脂、羟基氟碳树脂放入搅拌罐中，在搅拌下加入适量稀释剂、适量脱泡剂、催化剂、基材润湿剂、润湿分散剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、改性流平剂及颜料进行搅拌预分散，经三辊研磨至细度合格后，补加剩余稀释剂及脱泡剂进行调漆、过滤、包装得到所述A组分；
(2)B组分的制备
按配方量将聚酯多元醇及溶剂加入到带有回流装置的反应釜中，在分水器中充满溶剂，开冷却水，升温，搅拌，在0.5～1h内升温至回流温度140～150℃，回流1～2h至无水，然后降温至30～40℃，加入异氰酸酯，搅拌15～30min，再升温至80～90℃，保温2～4h，取样测定NCO重量百分比含量，达到理论值时，停止反应，降温出料，密封包装，即得到所述B组分；
使用时，将所述A组分和B组分混合均匀，即得到所述面涂。
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