CN107418413B - 一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜，其质量配方包括：每百份基体材料包括，热塑性聚氨酯50‑90份，防腐蚀填料10‑50份；以此制备的复合材料作为基体，再于每百份基体材料中加入1‑10份的增容剂。其制备方法包括：按照配方称取原料，将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，搅拌，再加入增容剂，保持温度在120‑145℃，搅拌至各个组分都混熔均匀。本发明所提出的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜，配方简单，制作及使用过程对环境友好，无毒无污染，兼具优良的力学性能和防腐性能。本发明施工简单，常温下即可迅速形成保护膜，需要使用时可以徒手或利用工具将其剥离，实现快速封启，且表面无残留，可以重复利用。

Description

一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料、制备方法及其 应用

技术领域

本发明涉及高分子防腐蚀膜技术领域，尤其涉及一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料、制备方法及其应用。

背景技术

金属仪器设备在运输和使用过程中，容易受到气候、环境、微生物等的影响而发生化学腐蚀或电化学腐蚀，导致金属表面破损，性能下降，影响使用。为了减少腐蚀带来的损失，保持设备性能，需要对金属设备进行保护，通常会在其表面涂覆一层防腐蚀可剥离膜。可剥离膜能够将金属设备与环境中的腐蚀介质隔离开，以其自身的物理阻隔与防腐填料的共同作用，达到保护金属设备的目的。

可剥离膜不但具备普通涂料良好的力学性能和耐热性能，而且具有适宜的附着力和良好的可剥离性。将可剥离涂料涂刷在被保护金属设备表面，干燥后会形成封闭致密的保护层，能够有效隔绝腐蚀性介质，减轻腐蚀现象，从而实现对金属设备的防护效果。当需要拆封使用设备时，由于该膜材料具备良好的可剥离性，薄膜可完全撕下且不对被保护材料造成损坏，美观便捷，使用后可以回收再次利用，真正实现绿色环保。可剥离膜一般分为热熔型和溶剂型两种。溶剂型可剥离膜是以有机溶剂作为介质而制备的可剥离涂料，其主要特点是流动性好，易于成膜，但是膜材料干燥速度较慢，干燥时间较长，并且存在着成本高、污染环境等缺陷。热熔型可剥离膜是通过热熔法将原材料熔融制备的可剥离涂料，其主要特点是干燥时间短，耐磨性好，成本低，并且由于在制备和使用过程中都没有有毒溶剂的挥发，因而绿色环保，不会对自然环境造成污染和破坏。

发明内容

基于背景技术存在的问题，本发明的目的是提供一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料、制备方法及其应用。该可剥离膜制备过程简单、使用操作方便，避免了浪费资源、污染环境等问题，并且使用后可以回收再次利用。

为了实现上述目的，本发明解决技术问题所采用的措施是：一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其质量配方包括：

每100质量份基体材料包括：热塑性聚氨酯50-90质量份；防腐蚀填料10-50质量份；

以上述基体材料为基准，每100质量份基体材料再加入1-10质量份的增容剂。

进一步地，为了提高本发明的防腐蚀可剥离膜的力学性能和防腐性能，本发明的优选质量配方包括：

每100质量份基体材料包括：热塑性聚氨酯60-85质量份；防腐蚀填料15-40质量份；

以上述基体材料为基准，每100质量份基体材料再加入1-7质量份的增容剂。

进一步地，为了提高本发明的防腐蚀可剥离膜的力学性能和防腐性能，本发明的优选质量配方包括：

每100质量份基体材料包括：热塑性聚氨酯70-80质量份；防腐蚀填料20-30质量份；

以上述基体材料为基准，每100质量份基体材料再加入2-4质量份的增容剂。

所述增容剂为硅烷偶联剂或环氧树脂中的一种或多种。

所述防腐蚀填料为三聚氰胺、二氰二氨、乙酸铵中的一种或多种。

本发明还提供了一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料的制备方法，其步骤如下：

1）按照上述配方称取原料；

2）将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌5-20min至各个组分都混熔均匀。

本发明还提供了利用该材料制备保护膜的方法，包括以下步骤：

1）将按配方称量的热塑性聚氨酯和填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料；

2）将需要保护的材料浸入步骤1）得到的混熔材料中，混熔材料的熔融温度为120-145℃，浸渍时间为8-15s，取出后自然晾置至室温，即可在被保护材料表面形成一层保护膜。

另一种利用本发明提供的材料制备保护膜的方法，包括以下步骤：

1）将按配方称量的热塑性聚氨酯和填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料；

2）将步骤1）得到的混熔材料装入喷涂设备的原料罐中，预热温度120-145℃，匀速搅拌，利用喷枪将原料罐中混熔材料喷涂至待处理材料表面，自然冷却，即在被保护材料表面形成一层保护膜。

本发明的一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜，以热塑性聚氨酯为基材，三聚氰胺、二氰二氨等物质为防腐蚀填料，热塑性聚氨酯复合材料为主要成膜物质，兼具了热塑性聚氨酯优良的力学性能和防腐蚀填料的耐腐蚀性。但是二者之间存在相容性差的问题，配合加入增容剂改善其相容性，提高界面结合力，改善可剥离膜的力学性能、附着力、耐腐蚀性等。同时保证使用时能够从设备上轻松剥离，不会对设备表面造成任何影响，无污染无残留，使用后可以回收再次利用，对环境非常友好。

本发明涉及的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜，常温下为固体薄膜，将需要保护的金属设备浸入热熔的可剥离涂料中，涂料的熔融温度为120-145℃，浸渍时间为8-15s，取出后室温下冷却，即可在被保护材料表面形成一层3-6mm的致密保护膜。

本发明的有益效果为：

1）本发明原材料来源广泛、价廉易得，涂覆在金属材料表面可以有效地起到保护作用，耐腐蚀性良好；

2）本发明制备操作简单、使用方便，美观便捷，当需要拆封使用设备时，由于保护膜具备良好的可剥离性，薄膜可完全撕下，无损害且无残留，美观便捷，使用之后还可以回收再利用，真正实现了绿色环保。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本方案的一种新型环保热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜及其制备方法进行详细说明。

实施例1

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：数均分子量在30000左右的聚四氢呋喃醚二醇型热塑性聚氨酯24g，三聚氰胺6g，KH-5600.3g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将聚四氢呋喃醚二醇型热塑性聚氨酯和三聚氰胺加入反应器中，控制温度在130℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌10min至各个组分都混熔均匀；

3)待步骤2)中的各个组分混合均匀，迅速将表面清洁的金属设备浸入涂料中，浸渍时间为8-15s，取出后室温下冷却，即可在被保护材料表面形成一层3-6mm的致密保护膜。也可将步骤2)中的混熔均匀的涂料装在喷枪中，均匀喷涂在金属设备表面，使其形成一层3-6mm的保护膜。

该保护膜能够对金属设备进行保护，在设备运输、储存以及使用的过程中有效防止其磕碰和损伤。当需要拆封使用设备时，由于这种特殊的保护膜具有良好的可剥离性，可以徒手或利用工具将其撕下，对表面无损害且无残留，美观便捷，使用之后还可以回收再利用，真正实现了绿色环保。

实施例2

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：数均分子量在20000聚乙二醇型热塑性聚氨酯50g，二氰二氨50g，KH-560 1g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌12min至各个组分都混熔均匀。

实施例3

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：聚四氢呋喃醚二醇型热塑性聚氨酯90g，二氰二氨10g，E44 10g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在125℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌18min至各个组分都混熔均匀。

实施例4

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：聚四氢呋喃醚二醇型热塑性聚氨酯60g，乙酸铵40g，KH-560 1g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在145℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌20min至各个组分都混熔均匀。

实施例5

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：聚乙二醇型热塑性聚氨酯85g，三聚氰胺15g，E44 7g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在140℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌14min至各个组分都混熔均匀。

实施例6

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：聚乙二醇型热塑性聚氨酯70g，乙酸铵30g，E44 2g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在135℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌5min至各个组分都混熔均匀。

实施例7

本发明提出的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其各组分的质量配方如下：聚四氢呋喃醚二醇型热塑性聚氨酯80g，三聚氰胺20g，E44 4g。

本发明的热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离膜的制备方法包括：

1)按照上述配方中规定的各组分的质量分数配比称取原料；

2)将热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120℃，搅拌一段时间，再加入增容剂，搅拌14min至各个组分都混熔均匀。

实施例8

取热塑性聚氨酯24 g，三聚氰胺6 g，不加增容剂，按实施例1方法制备混熔材料，得到对比例1，将该混熔材料与实施例1所得材料，在常温常压和500N传感器的条件下进行力学性能以及耐3.5wt%NaCl溶液的测试，测试结果如表1所示：

表1结果显示，本发明所公开的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料克服了相容性和耐腐蚀性较差的缺点，拉伸强度提高了17.98 %，断裂伸长率提高了16.72 %。以上实验结果显示，本发明提供的热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料具有力学性能优异、耐腐蚀性良好的特点。

以上所述，仅为本发明的较佳具体实施例，但保护范围不仅局限于此，任何根据本发明的构思及技术方案加以改动或者替换，都应该包括于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其特征在于，其质量配方包括：

每100份基体材料包括：热塑性聚氨酯50-90份；防腐蚀填料10-50份；

以上述基体材料为基准，每100份基体材料再加入1-10份的增容剂；

所述增容剂为硅烷偶联剂KH-560或环氧树脂E44中的一种或多种；

所述防腐蚀填料为三聚氰胺、二氰二氨、乙酸铵中的一种或多种；

所述防腐蚀可剥离材料由包括以下步骤的方法得到：将按配方称量的热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料。

2.根据权利要求1所述的一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其特征在于，其质量配方包括：

每100份基体材料包括：热塑性聚氨酯60-85份；防腐蚀填料15-40份；

以上述基体材料为基准，每100份基体材料再加入1-7份的增容剂。

3.根据权利要求1所述的一种热熔型热塑性聚氨酯防腐蚀可剥离材料，其特征在于，其质量配方包括：

每100份基体材料包括：热塑性聚氨酯70-80份；防腐蚀填料20-30份；

以上述基体材料为基准，每100份基体材料再加入2-4份的增容剂。

4.一种权利要求1所述材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将按配方称量的热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料。

5.一种利用权利要求1所述材料制备防腐蚀可剥离膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将按配方称量的热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料；

2）将需要保护的材料浸入步骤1）得到的混熔材料中，混熔材料的熔融温度为120-145℃，浸渍时间为8-15s，取出后自然晾置至室温，即可在被保护材料表面形成一层保护膜。

6.一种利用权利要求1所述材料制备防腐蚀可剥离膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将按配方称量的热塑性聚氨酯和防腐蚀填料加入反应器中，控制温度在120-145℃，搅拌，使物料充分混合；再加入配方量的增容剂，搅拌均匀，得到混熔材料；

2）将步骤1）得到的混熔材料装入喷涂设备的原料罐中，预热温度120-145℃，匀速搅拌，利用喷枪将原料罐中混熔材料喷涂至待处理材料表面，自然冷却，即在被保护材料表面形成一层保护膜。