CN109135527A - 一种改性聚脲涂料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚脲涂料的制备工艺，该改性聚脲涂料A组分是由六亚甲基二异氰酸酯、高活性聚醚多元醇330N、苯甲酰氯、分散剂组成，在一定工艺控制条件下，合成六亚甲基二异氰酸酯的预聚体，B组分是由碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌无机盐晶须、二乙基甲苯二胺、2‑(4‑氨基苯基)‑5(6)氨基苯基苯并咪唑、中性灰2BL颜料、分散剂、偶联剂组成，在一定工艺控制条件下，混合形成含有一定量无机盐晶须和扩链剂的B组分；在涂料的制备过程的工艺控制条件下，A、B组分经过喷涂后形成改性聚脲涂层。本发明的改性聚脲涂料具有高热变性稳定、抗拉强度和高韧性、耐化学品腐蚀性高、优异的电绝缘性能，用做电子、电器器件的绝缘材料或封装材料。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料的制备，尤其是聚脲树脂改性涂料的生产领域。
背景技术
喷涂聚脲弹性体技术经历了聚氨酯、聚氨酯脲和聚脲三个发展阶段。在三种体系中A组份是基本相同的，均为芳香族或脂肪族的预聚物和半预聚物，区别在于B组份。喷涂聚氨酯的B组份是由端羟基树脂和端羟基扩链剂组成，并含有用于提高反应活性的催化剂。
喷涂聚氨酯/脲的B组份既可以是端羟基树脂，也可以是端胺基树脂和胺扩链剂组成，一般含有用于提高反应活性的催化剂。而喷涂聚脲的B组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，并且不含任何羟基成分和催化剂，可以含有一定量的分散剂和中性灰2BL。
由于端氨基化合物与异氰酸酯组分的反应活性极高，无需任何催化剂，即可在室温或低温下瞬间完成反应，从而有效地克服了聚氨酯和聚氨酯/脲弹性体在施工过程中，因环境温度和湿度的影响而发泡、造成材料性能急剧下降的致命缺点。
喷涂聚脲技术集涂料、橡胶和塑料等防腐材料的诸多优点于一身，是目前国际上最先进的防腐技术之一。其技术优势主要表现在快速固化，可在任意曲面喷涂而不产生流淌现象，凝胶时间短至10s 或以下，10min即可达到步行强度；对温度、湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。聚脲可在-28℃的低温环境下施工，也可在潮湿多雨的环境下施工；100％固含量，符合环保要求，在施工和使用过程中没有气味，尤其适合通风不良的储罐内壁和管道内壁的防腐施工；一次施工即可达到厚度要求，克服了传统防腐涂料必须多次施工的弊病；涂层致密、无接缝，可耐受水、海水、酸、碱、盐、油等介质的长期腐蚀，耐化学介质和土壤侵蚀能力十分突出；机械强度高，伸长率好，抗冲击性能好，在温度交变和外力冲击作用下不易破损；附着力好，在喷砂至Sa2.5级的钢材上附着力大于10MPa，长期使用不脱落；耐击穿电压高达20kv/mm以上，与阴极保护配套性良好；不含催化剂，耐紫外光老化性能好，在户外长期使用不粉化、不开裂；使用温度宽，可在－50～+121℃下长期使用，改性耐高温聚脲可在 150℃以下长期使用等优点。
喷涂聚脲技术具有卓越的物理性能和施工性能，是一种新型的涂装技术。它可以完全或部分替代传统的聚氨酯、环氧树脂、玻璃钢、 FBE以及聚烯烃类化合物，在化工防腐、管道、建筑、船舶、水利、交通、机械、矿山耐磨等行业具有广阔的应用前景。
对于金属化工储罐防腐材料一般分为衬里和涂料两大类。常用的衬里有橡胶衬里、塑料衬里和玻璃钢衬里等。橡胶衬里一般采用天然橡胶或合成橡胶，可在常温常压下使用。缺点是需要现场加热硫化，施工工艺十分复杂，质量很难保证。塑料衬里一般为预制块状材料，施工时需要专门的粘贴工艺，接缝处极易导致渗漏，从而引起整体失效。玻璃钢衬里采用手工粘贴工艺，气味大、污染环境，而且需要多道施工，施工质量难以保证。
传统的防腐涂料具有施工方便的优点，可在内壁或外壁使用。但这些涂料体系一般存在着硬度有余韧性不足，在热应力或冲击作用下极易开裂，过早的开裂可能导致储存的液体泄漏，修补及保养导致费用增加；体系含有机溶剂，对人体有害、污染环境，溶剂挥发产生的针孔会造成腐蚀介质的渗入；必须采用多道施工，周期长、效率低等缺点。
聚脲喷涂技术有效地解决了上述难题，在钢质储罐内、外壁防腐工程中应用具有明显的技术优势，已在大庆油田、胜利油田、新疆油田、齐鲁石化、兰州石化、岳阳石化的原油罐、重油罐、污水罐和盐酸槽车等项目上成功应用。
此外，SPUA技术还可用于有保温要求的化工储罐，作为保温层的防护层。传统的方法是在聚氨酯泡沫外面包裹镀锌铁皮，但存在的接缝容易导致进水，泡沫很快被腐蚀老化。而采用SPUA技术可起到防腐、防水的双重作用，无接缝，美观实用。
为防止化工原料泄露，在某些化工储罐周围建有储罐围堰。早期的储罐围堰十分简陋，一般是由混凝土或者土墙围制而成，底部铺上碎石。一旦原料发生大量泄露，围堰可临时储存，但少量泄露的化工原料会渗入土壤中，对土壤造成严重的污染。随着发达国家对环境保护越来越重视，要求储罐围堰必须完全封闭以保护土壤。塑料衬里曾在储罐围堰中应用，具有防腐性能好的优点，但施工工艺复杂，尤其是在形状复杂、管件多的地方施工非常困难。此外，施工后的塑料衬里有大量接缝，常常造成泄露，然而聚脲可以耐受水和大多数化学介质的侵蚀，而且具有无污染、不流淌、施工快等特点。更为重要的是喷涂后聚脲弹性体无接缝、柔韧性好，伸长率高达300％以上，可以将混凝土底材上的毛细裂纹连接在一起，防渗漏效果极佳。目前，聚脲已在国外的混凝土储罐围堰上大量应用在太平洋西北部以及阿拉斯加地区的应用表明聚脲可经受苛刻的天气考验。除储罐围堰以外，相似的应用领域还有化工地沟、电厂排水沟及地面防渗层等表面的防护。
聚脲代表了国际最新防腐技术的发展潮流。目前国际上很多著名的管道工程都使用了聚脲或/与聚氨酯泡沫结合用于需要保温的油气管道。
随着聚脲技术的推广发展，聚脲技术的优越性有了得到了人们的共识。在不久的将来，聚脲将和熔结环氧粉末、3PE一起成为管道外壁的主要防腐材料之一。
SPUA材料还可广泛用作球墨铸铁管、钢管和水泥管的内壁防腐。要达到50年的使用寿命，铸铁管或钢管内壁必须进行防腐处理，以前常用的方法是内衬水泥砂浆。水泥砂浆是历史最悠久的管道内衬，但存在应力收缩后易开裂，表面缺陷(如麻面、砂穴、空鼓)较多；水泥砂浆衬里会造成溶解性物质含量的提高，硬度发生变化，NH3析出，导致水质碱化；水的不稳定性也会影响水泥砂浆等缺点。
当水中CO2超平衡量浓度达到7mg/L会导致砂浆受损，砂粒流失，影响水质。SPUA材料用作铸铁管内壁防腐材料具有附着力好，不开裂，耐腐蚀性强，使用寿命长；表面光滑，水力摩阻系数比砼管和钢管要少，能提高输水效率。在相同管径的条件下，节省泵的功率和能源20％以上，大大降低运行费用；不结垢，水质不会被水中的菌类微生物沾污或氧化生锈，不产生二次污染，能保持永久性输水量和水质洁净度不变等优点。
在中国专利号ZL201110101576.3中介绍一种水溶性聚脲树脂的制造方法，该方法获得的聚脲树脂主要用作物件的镀膜。使其一部分聚脲树脂渗入物件内部，有利于提高聚脲树脂与物件之间的粘附，该聚脲树脂主要用作纤维镀膜和混凝土镀膜防水等。在该水溶性聚脲的应用过程中，存在应用领域的局限性。
在中国专利号ZL201110403185.7中介绍了一种聚脲树脂组合物和固化剂，该组合物满足不需要长时间固化，固化时不受环境条件的影响，聚脲树脂在空气中长时间暴露不变黄，但是，其实该聚脲树脂组合物的固化时间相对较长。
在中国专利号ZL201210198415.5中介绍了一种纳米材料改性聚脲树脂的制造工艺，该改性聚脲涂料是采用A、B两组分来合成的聚脲树脂，同时掺混入20～50nm的氧化锌或钛白粉来作为聚脲树脂的无机改性填充材料，然而，在该发明的工艺过程中，采用的氧化锌和钛白粉的颗粒度显得变大。
鉴于以上专利技术上存在的不足，本发明为了进一步提高聚脲树脂的抗冲击强度，在本发明的过程中，适当加入无机盐晶须填充材料，其目的是在不降低聚脲涂料使用寿命的前提下，提高聚脲涂料的制造成本，有利于扩大聚脲改性复合材料的应用领域。
发明内容：
本发明的目的是研究一种改性聚脲涂料的制造工艺，在不增加制造成本的前提下，充分利用无机盐晶须的颗粒呈棒状，且颗粒大小在 100μm以下的特点，通过合理选择工艺控制条件、原料来改善聚脲涂料的性能特征，达到优化性能的最终目的，同时降低聚脲涂料的工业生产成本。
本发明的目的是通过以下手段实现的：
一种改性聚脲涂料的制备工艺，该改性聚脲涂料A组分是由六亚甲基二异氰酸酯、高活性聚醚多元醇330N、苯甲酰氯、分散剂组成，在一定工艺控制条件下，合成六亚甲基二异氰酸酯的预聚体，B 组分是由碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌无机盐晶须、二乙基甲苯二胺、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑、中性灰2BL或苯胺黑BS 或立德粉或钛白粉或颜料、分散剂组成，在一定工艺控制条件下，混合形成含有一定量无机盐晶须和扩链剂的B组分；在涂料的制备过程的工艺控制条件下，A、B组分经过喷涂后形成改性聚脲涂层。其具体工艺如下：
在反应釜中加入高活性聚醚多元醇330N、水合肼和N-烷基-N,N- 二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料8～16min，在激烈搅拌下将六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为36～48℃，加完后继续反应0.5～1h之后，再加入苯甲酰氯，继续反应0.3～0.6h，随即在-0.088～-0.096MPa、温度为113～126℃的条件下，抽真空2.5～3.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体；其中，高活性聚醚多元醇占A组分总重量的33～ 38％wt，水合肼为1～4％wt,N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵为3～ 6％wt，六亚甲基二异氰酸酯为58～66％wt；苯甲酰氯为0.3～0.6％wt；
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.3～0.6％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入1～ 3％wtKH550偶联剂和26～36％wt的碳酸镁或碳酸钙或碳酸锌无机盐晶须，在不断搅拌的条件下，再加入中性灰2BL或苯胺黑BS或立德粉；混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为200～300rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至48～ 66℃，回流18～36min，随即在-0.088～-0.096MPa、温度为88～96℃的条件下，抽真空2.5～3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.88～0.99：0.12～0.01；
将以上得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和得到的扩链剂B组分，经过喷涂后，凝固时间为16～28s；
本发明的工艺过程中，为了提高聚脲涂层的抗冲击强度，经过多次反复实验，发现加入碳酸镁或碳酸钙或碳酸锌的无机盐晶须效果较为明显，经过SEM检测发现，聚脲树脂完全将无机盐晶须包裹在树脂之中，这因无机盐晶须经过偶联处理后与聚脲树脂之间的相容性好，同时，在改性聚脲涂料的施工过程中，由于采用喷涂工艺技术，使得无机盐晶须在聚脲树脂中的分散良好，进而改进聚脲涂层的抗冲击强度。
在本发明的过程中，为了提高聚脲树脂涂层的刚性和耐磨性，在合成聚脲树脂的组分中，适当加入2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑，其目的是充分利用2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的分子结构中，含有两个苯环和一个咪唑环的刚性结构，经过反复实验，发现在加入一定量的2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑之后，聚脲树脂涂层的刚性和耐磨性得以一定程度的提高，为了适应聚脲树脂涂层的应用，加入2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的量相对较小。
在本发明的过程中，充分利用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)在催化作用下可以发生三聚反应，受反应条件的限制，通常主要得到三聚体、五聚体、七聚体等含有异氰脲酸酯环的混合物。但是为了再合成过程经可能多的得到六亚甲基二异氰酸酯三聚体化合物，当反应进行到一定程度，加入苯甲酰氯，使六亚甲基二异氰酸酯终止反应，由于HDI 三聚体属于脂肪族化合物，根据聚脲树脂涂层的特点，其不含苯环这类易氧化的基团，因此具有良好的耐黄变性能。同时，HDI三聚体的异氰脲酸酯环的结构稳定，在高温下不易解，因此它具有热稳定性好、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点。
在本发明的过程中，为了提高聚脲树脂涂层的柔韧性，在聚脲涂层的结构中添加了一定的含有环氧结构的聚醚多元醇，其目的是在提高聚脲涂层的柔韧性。
在本发明的过程中，无论是在A组分的预聚过程中，还是B组分的形成过程中，均要对组分物质进行脱泡或除去易挥发性物质的处理，其目的是减少聚脲涂层成型过程产生的气孔，以缩短聚脲涂层的使用寿命。
当然本发明为了增加聚脲涂层的美观度，根据被涂物件的颜色，适当的选择添加一定量的有机或无机颜料，其目的是在提高被涂物件的美观程度的同时，还可以提高被涂物件的仿真性。
为了降低聚脲涂层因紫外照射而发生色变，可以在B组分中适当添加抗氧剂。
同时，根据聚脲涂层的应用，还可以添加一定的阻燃剂，或在其组分中添加一定的消泡剂，以提高聚脲涂层的阻燃性和致密性。
本发明的工艺流程简介：
本发明改性聚脲涂料的制造过程中，在一定工艺控制条件下，向反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯、高活性聚醚多元醇330N、苯甲酰氯、分散剂，经过反应合成含有六亚甲基二异氰酸酯和高活性聚醚多元醇预聚体的A组分，预聚体经过脱泡或脱除挥发的物质处理后，成为一种固体物，便于施工应用。
在一定工艺控制条件下，向反应釜中加入一定量的丙酮，先加入分散剂和加入1～3％wtKH550偶联剂，在充分搅拌的条件下，使得偶联剂和分散剂溶于丙酮溶剂中，随即加入碳酸镁或碳酸钙或碳酸锌无机盐晶须、经过搅拌处理后，再加入二乙基甲苯二胺、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑，在经过充分搅拌，使得这些物质混合物均匀，形成含有一定量无机盐晶须和扩链剂的B组分。
该改性聚脲涂料经过喷涂，形成聚脲涂层。
本发明是有益效果是：
本发明的改性聚脲涂料具有高热变性稳定、抗拉强度和高韧性、耐化学品腐蚀性高、优异的电绝缘性能，用做电子、电器器件的绝缘材料或封装材料，还可广泛应用于机械、化工、石油、军工、航天航空领域。
附图说明：
图1是本发明的对比实施例1改性聚脲涂层性能特征表。
图2是本发明的对比实施例2改性聚脲涂层性能特征表。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的工艺作进一步的详述。
实施例1：
在反应釜中，加入占A组分总重量的33％wt高活性聚醚多元醇330 N、1％wt水合肼和3％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料 8min，在激烈搅拌下将66％wt，六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为36℃，加完后继续反应0.5h 之后，再加入为0.3％wt苯甲酰氯，继续反应0.3h，随即在-0.088MPa、温度为113℃的条件下，抽真空3.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.3％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入1％wtKH550 偶联剂和26％wt的碳酸镁晶须，在不断搅拌的条件下，再加入中性灰 2BL颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为200rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至 48℃，回流36min，随即在-0.088MPa、温度为88℃的条件下，抽真空3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.88： 0.12。
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂B组分，经过喷涂后，凝固时间为16s。
实施例2：
在反应釜中加入占A组分总重量的38％wt高活性聚醚多元醇330 N、4％wt水合肼和6％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料16 min，在激烈搅拌下将58％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为48℃，加完后继续反应1h之后，再加入0.6％wt苯甲酰氯，继续反应0.6h，随即在-0.096MPa、温度为126℃的条件下，抽真空2.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.6％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入3％wtKH550 偶联剂和36％wt的碳酸镁晶须，在不断搅拌的条件下，再加入中性灰 2BL颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为300rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至 66℃，回流18min，随即在-0.096MPa、温度为96℃的条件下，抽真空2.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.99： 0.01。
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为28s。
实施例3：
在反应釜中加入占A组分总重量的34％wt高活性聚醚多元醇330 N、3％wt水合肼和4％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料10 min，在激烈搅拌下将63％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为38℃，加完后继续反应0.61h之后，再加入0.4％wt苯甲酰氯，继续反应0.4h，随即在-0.090MPa、温度为1135℃的条件下，抽真空2.8h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.4％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入1.3％wt KH 550偶联剂和28％wt的碳酸钙晶须，在不断搅拌的条件下，再加入立德粉颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为230rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至51，℃回流21min，随即在-0.090MPa、温度为91℃的条件下，抽真空3.0h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.91：0.09；
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为19s。
对比实施例1：
在反应釜中加入占A组分总重量的33％wt高活性聚醚多元醇330 N、1％wt水合肼和3％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料 8min，在激烈搅拌下将66％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为36℃，加完后继续反应0.5h之后，再加入0.3％wt苯甲酰氯，继续反应0.3h，随即在-0.088MPa、温度为113℃的条件下，抽真空3.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.3％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，在不断搅拌的条件下，再加入中性灰2BL颜料，混合均匀后与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为200rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至48℃，回流18min，随即在-0.088MPa、温度为88℃的条件下，抽真空3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.88～0.99：0.12～0.01。
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为16～28s。
实施例4：
在反应釜中加入占A组分总重量的35％wt高活性聚醚多元醇330 N、1％wt水合肼和5％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料11 min，在激烈搅拌下将64％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为38℃，加完后继续反应0.7h之后，再加入0.4％wt苯甲酰氯，继续反应0.5h，随即在-0.093MPa、温度为118℃的条件下，抽真空3.1h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.5％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入1.5％wtKH 550偶联剂和30％wt的碳酸钙晶须，在不断搅拌的条件下，再加入苯胺黑BS颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1 的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为248rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至56，℃回流36min，随即在-0.096MPa、温度为96℃的条件下，抽真空3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.93： 0.07。
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为21s。
实施例5：
在反应釜中加入占A组分总重量的36％wt高活性聚醚多元醇330 N、2％wt水合肼和5％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料 13min，在激烈搅拌下将62％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为41℃，加完后继续反应1h之后，再加入0.5％wt苯甲酰氯，继续反应0.6h，随即在-0.096MPa、温度为113℃的条件下，抽真空2.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.5％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入2.3％wtKH 550偶联剂和30％wt的碳酸锌晶须，在不断搅拌的条件下，再加入苯胺黑BS颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1 的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为280rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至 61℃，回流33min，随即在-0.093MPa、温度为94℃的条件下，抽真空3.3h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.95：0.05。
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为24s。
实施例6：
在反应釜中加入占A组分总重量的36％wt高活性聚醚多元醇330 N、3％wt水合肼和5％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料8～ 16min，在激烈搅拌下将61％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为45℃，加完后继续反应0.9h之后，再加入0.4％wt苯甲酰氯，继续反应0.4h，随即在-0.095MPa、温度为123℃的条件下，抽真空3.3h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.5％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入2.8％wtKH 550偶联剂和33％wt的碳酸锌晶须，在不断搅拌的条件下，再加入立德粉颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为260rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至66℃，回流18min，随即在-0.096MPa、温度为88℃的条件下，抽真空3.4h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.91：0.09；
3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂 B组分，经过喷涂后，凝固时间为26s。
对比实施例2：
在反应釜中加入占A组分总重量的38％wt高活性聚醚多元醇330 N、4％wt水合肼和6％wt N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料16 min，在激烈搅拌下将58％wt六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为48℃，加完后继续反应1h之后，再加入0.6％wt苯甲酰氯，继续反应0.6h，随即在-0.096MPa、温度为126℃的条件下，抽真空3.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体。
在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.6％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入3％wtKH550 偶联剂和36％wt的碳酸锌晶须，在不断搅拌的条件下，再加入中性灰 2BL颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1 的二乙基甲苯二胺，控制搅拌速率为300rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至66℃，回流36min，随即在-0.096MPa、温度为96℃的条件下，抽真空3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B 组分3：将1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂B组分，经过喷涂后，凝固时间为24s。
Claims (3)
1.一种改性聚脲涂料的制备工艺，其特征在于，该改性聚脲涂料A组分是由六亚甲基二异氰酸酯、高活性聚醚多元醇330N、苯甲酰氯、分散剂组成，在一定工艺控制条件下，合成六亚甲基二异氰酸酯的预聚体；B组分是由碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌无机盐晶须、二乙基甲苯二胺、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑、颜料、分散剂、KH550偶联剂组成，在一定工艺控制条件下，混合形成含有一定量无机盐晶须和扩链剂的B组分；在涂料的制备过程的工艺控制条件下，A、B组分经过喷涂后形成改性聚脲涂层，其具体工艺如下：
1)在反应釜中加入高活性聚醚多元醇330N、水合肼和N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵分散剂，先以氮气置换瓶内空气5min之后密闭反应釜，高速搅拌预混底料8～16min，在激烈搅拌下将六亚甲基二异氰酸酯逐步滴加到聚醚多元醇/水合肼体系中。反应温度为36～48℃，加完后继续反应0.5～1h之后，再加入苯甲酰氯，继续反应0.3～0.6h，随即在-0.088～-0.096MPa、温度为113～126℃的条件下，抽真空2.5～3.5h，脱除小分子水和残余单体，得到聚脲涂料所需的A组分预聚体；其中，高活性聚醚多元醇占A组分总重量的33～38％wt，水合肼为1～4％wt,N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵为3～6％wt，六亚甲基二异氰酸酯为58～66％wt；苯甲酰氯为0.3～0.6％wt；
2)在氮气的保护下，向反应釜中加入B组分总重量两倍的丙酮，加入0.3～0.6％wt的N-烷基-N,N-二甲基-N-羧甲基氯化铵，再加入1～3％wtKH550偶联剂和26～36％wt的无机盐晶须，在不断搅拌的条件下，再加入颜料，混合均匀后加入与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：1的二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的混合物，控制搅拌速率为200～300rpm的条件下，加热混合物，使温度上升至48～66℃，回流18～36min，随即在-0.088～-0.096MPa、温度为88～96℃的条件下，抽真空2.5～3.5h，脱除丙酮，得到聚脲涂料所需的扩链剂B组分；其中二乙基甲苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑的摩尔比为0.88～0.99：0.12～0.01；
3)将步骤1)得到的聚脲涂料所需的A组分预聚体和2)得到的扩链剂B组分，经过喷涂后，凝固时间为16～28s。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚脲涂料的制造工艺，其特征在于，其中的无机盐晶为碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚脲涂料的制造工艺，其特征在于，其中的颜料为中性灰2BL、苯胺黑BS、立德粉。
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