CN109207037A

CN109207037A - 防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂

Info

Publication number: CN109207037A
Application number: CN201810581990.0A
Authority: CN
Inventors: 丁贤雄
Original assignee: Shanghai Mu Dish New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Shanghai Mu Dish New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明公开了一种防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，包括预聚物溶液和树脂溶液，所述预聚物溶液和树脂溶液以1:1的比例混合后进行使用；所述预聚物溶液由100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯或100wt％的六亚甲基二异氰酸酯组成，所述异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯含有10％～13％的NCO；所述树脂溶液含有50wt％～53wt％的聚氧丙烯二胺、4wt％～7wt％的分子量为5000的聚醚乙胺、12wt％～14wt％的聚二乙基甲苯二胺、25wt％～29wt％的聚二苯基二胺，1wt％～2wt％的增粘剂以及4wt％～5wt％的颜料。本发明不仅可以完全避免黄变现象产生，而且固化时间缓慢，进行涂覆时，自流平性好，不会产生由于灰尘或粉尘引起的压纹，且不会发生涂膜物性变化，因此可完全消除龟裂，大大提高了防锈性能及防水性能。

Description

防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂。

背景技术

防锈剂主要用于保护金属表面免受大气、海水等的腐蚀以及由于金属氧化引起的腐蚀，进而最大化的延长金属使用期限。铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐和有机氮·硫化合物主要用于防止水分引起的腐蚀，电冶金可用来放置由金属氧化引起的腐蚀。例如，金属铁可使用氧化速度大于铁的锌进行镀敷，镀敷完成后再使用铬酸盐进行收尾，从而防止金属铁生锈；但这种防腐蚀方式中形成的镀敷膜非常容易从底物上脱落，因此这种防腐方式具有使用寿命短的问题，镀敷膜脱落后，船舶类等的金属在盐分和水分同时存在的情况下，腐蚀情况会更加严重。

现有防锈防水用芳香族化合物类聚脲涂覆剂，因固化时间过快，在喷涂时，因灰尘及粉尘的存在容易形成压纹，影响产品外观。除此之外，芳香族化合物类聚脲涂覆剂具有苯环结构，当该涂覆剂裸露于紫外线时，就会破坏发色团，从而引起黄变现象，随着时间的推移，该涂覆剂的涂膜物性降低，从而造成脱落现象，开始引起金属表面被腐蚀、断裂或碎裂等现象。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，不仅可以完全避免黄变现象产生，而且固化时间缓慢，进行涂覆时，自流平性好，不会产生由于灰尘或粉尘引起的压纹，且不会发生涂膜物性变化，因此可完全消除龟裂，大大提高了防锈性能及防水性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，包括预聚物溶液和树脂溶液，所述预聚物溶液和树脂溶液以1:1的比例混合后进行使用；所述预聚物溶液由100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯组成，所述异佛尔酮二异氰酸酯含有10％～13％的NCO；所述树脂溶液含有50wt％～53wt％的聚氧丙烯二胺、4wt％～7wt％的分子量为5000的聚醚乙胺、12wt％～14wt％的聚二乙基甲苯二胺、25wt％～29wt％的聚二苯基二胺，1wt％～2wt％的增粘剂以及4wt％～5wt％的颜料。

所述预聚物溶液为100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯，决定防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂的整体硬度、耐候性及伸长率等物性；其中，所述异佛尔酮二异氰酸酯NCO含量越高，固化后的涂膜硬度越高，NCO含量越低，固化后的涂膜硬度越低。因此，优选的，本发明所述异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯的NCO含量为10wt％～13wt％。

所述树脂溶液中的聚氧丙烯二胺用于调节涂膜的延伸率和拉绳强度，所述氧丙烯二胺添加量小于50wt％时，涂膜延伸降低，所述氧丙烯二胺添加量大于53wt％时，虽然涂膜延伸率和拉绳强度大大增加，但耐磨耗性下降。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的聚氧丙烯二胺以50wt％～53wt％的范围添加。

所述树脂溶液中的聚醚乙胺用于调整固化时间，所述聚醚乙胺添加量小于4wt％时，因固化时间过慢而导致表面张力、表面附着力均降低，所述聚醚乙胺添加量大于7wt％时，因固化时间过快而导致表面张力降低、可操作性差。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的聚醚乙胺以4wt％～7wt％的范围添加。

所述树脂溶液中的聚二乙基甲苯二胺用于提高各个原料组分之间的交联反应，所述聚二乙基甲苯二胺添加量小于12wt％时，表面残留有粘性，导致固化反应缓慢，所述聚二乙基甲苯二胺添加量大于14wt％时，表面硬度过大，导致粘结力下降、伸长率下降。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的聚二乙基甲苯二胺以12wt％～14wt％的范围添加。

所述树脂溶液中的聚二苯基二胺用于调节固化时间、增加延伸率，所述聚二苯基二胺添加量小于25wt％时，表面残留有粘性，在固化结束后也残留有粘性，所以表面易污染且易附着异物，从而降低耐磨耗性，所述聚二苯基二胺添加量大于29wt％时，固化时间虽然加快，但耐久性降低，易引起断裂或碎裂现象。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的聚二苯基二胺以25wt％～29wt％的范围添加。

所述树脂溶液中的增粘剂使各个原料组分之间的混合更为顺畅同时在涂覆时提高对基材的粘合力，所述增粘剂为α-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；所述增粘剂添加量小于1wt％时，引起粘结力下降，所述增粘剂添加量大于2wt％时，虽然粘结力增加，但存在耐磨耗性下降的现象。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的增粘剂以1wt％～2wt％的范围添加。

所述树脂溶液中的颜料用于呈现出色调；所述颜料添加量小于4wt％时，颜色被屏蔽，无法呈现，所述颜料添加量大于5wt％时，易引起粘度增加。因此，优选的，本发明所述树脂溶液中的颜料以4wt％～5wt％的范围添加。

作为优选，所述颜料为耐候性颜料。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：

1、本发明所述防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂具有优秀的耐化学性、耐磨耗性、附着性能、拉伸长度、耐冲击性、硬度等物性。

2、本发明中的预聚物溶液用于决定所述防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的延伸率和拉伸强度，树脂溶液同时具有防锈及防水功能；本发明所述防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂主链为线性结构且没有芳香族化合物上的苯环结构的脂肪族化合物类聚脲，不仅可以完全避免黄变现象产生，而且固化时间缓慢，进行涂覆时，自流平性好，不会产生由于灰尘或粉尘引起的压纹，且不会发生涂膜物性变化，因此可完全消除龟裂，大大提高本发明所述脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的防锈性能、防水性能及美观效果。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面将结合各个实施例作进一步描述。

表1为本发明的实施例1、实施例2及实施例3的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的组分含量比。如表1所示，实施例1至实施例3中，所述预聚物溶液均为100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯，所述100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯的NCO含量依次为10.0％、11.4％、13.0％，所述树脂溶液组成均为50wt％的聚氧丙烯二胺、5wt％的分子量为5000的聚醚乙胺、12wt％的聚二乙基甲苯二胺、27wt％的聚二苯基胺、1wt％的增粘剂以及5wt％的颜料。其中，比较例1与比较例2分别采用B公司聚脲、K公司聚脲。

表1实施例1、实施例2及实施例3的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的组分含量比。

表2本发明的实施例4及实施例5的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的组分含量比。如表2所示，实施例4—5中，所述预聚物溶液均为100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯，且所述100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯的NCO均为13％，所述树脂溶液中的聚二乙基甲苯二胺、聚二苯基胺、增粘剂、颜料的含量均一致，分别为12wt％、27wt％、1wt％、5wt％，所述树脂溶液中的聚氧丙烯二胺含量分别为53wt％、47wt％，所述树脂溶液中的分子量为5000的聚醚乙胺的含量分别为2wt％、8wt％。其中，比较例1与比较例2分别采用B公司聚脲、K公司聚脲。

表2实施例4及实施例5的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂的组分含量比

在横竖宽度为7×15cm，厚度为2mm的5块铁板上以300μm～500μm的厚度分别涂敷如上所述的实施例1至实施例5中的本发明的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂，及比较例1、比较例2，并在1000小时内进行盐水喷雾试验，从上述涂覆底物外观确认膨胀或生锈程度。

并且，在船舶外板上分别涂敷如上所述的实施例1至实施例5中的本发明的脂肪族化合物类聚脲，及比较例1、比较例2。利用万能实验仪对船舶外板上分别涂覆的实施例1至实施例5及比较例1、比较例2中的涂覆剂进行拉伸力及延伸率测试；并且，在7天内，利用天候氧老化试验仪对船舶外板上分别涂覆的实施例1至实施例5及比较例1、比较例2中的涂覆剂进行UV抵抗力(是否发生涂膜的变色)进行了测定。

上述实施例1至实施例5中的本发明的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂涂覆步骤如下：

S1、预处理步骤：通过喷砂作业去除金属表面下形成的绣，涂覆底漆；若底物为混凝土面，先去除基础层的水泥浆层后，利用密封剂对破洞部位进行填充，并去除灰尘和油封，最后再镀敷底漆；所述底漆用于增加底物和本发明所述防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂敷剂之间的附着力；

S2、喷射步骤：完成预处理步骤后，在压力为2000psi以上、软管温度为70℃～80℃的条件下利用二液型高压喷洒设备以1:1的比率向已完成预处理的底物的表面同时喷射预聚物溶液和树脂溶液，所述预聚物溶液用于决定防锈防水用涂敷剂的延伸率和拉伸强度，所述树脂溶液同时具有防锈功能及防水功能，并在裸露于紫外线的情况下，完全不会引起黄变现象，还使反应性变得缓慢，从而在进行涂敷时，引起自流平现象，彻底避免由灰尘(粉尘)引起的压纹；所述预聚物溶液和树脂溶液以1:1的比率向底物的表面进行喷洒喷射实现混合的同时引起化学反应，在底物表面形成脂肪族化合物类聚脲防锈层或脂肪族化合物类聚脲防水层。

表3为实施例1至实施例5、比较例1、比较例2的防锈性能、高温浸渍实验、拉伸力、延伸率及耐紫外线的测定结果表。

表3实施例1至实施例5、比较例1、比较例2的防锈性能、高温浸渍实验、拉伸力、延伸率及耐紫外线的测定结果表

如表3所述，实施例1至5与比较例1及比较例2相比，具有明显优秀的防锈性、抗高温浸渍性、拉伸力、延伸率、耐紫外线性；

在实施例1至实施例3中，在固定树脂溶液中各组分混合比例的状态下，预聚物溶液均为100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯，所述异佛尔酮二异氰酸酯的NCO含量依次为10.0％、11.4％、13.0％，NCO值越高，拉伸力、延长率、耐紫外线性均越高；

在实施例4及实施例5中，固定预聚物溶液的异佛尔酮二异氰酸酯的NCO值，调节树脂溶液中聚氧丙烯二胺和聚醚三胺的量，结果显示，实施例4中过量添加聚氧丙烯二胺时，虽然拉伸力强，但因涂膜硬度过高而出现破碎现象，实施例3中添加过量聚醚三胺时，拉伸力及延伸率均低于实施例3。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，其特征在于，包括预聚物溶液和树脂溶液，所述预聚物溶液和树脂溶液以1:1的比例混合后进行使用；所述预聚物溶液由100wt％的异佛尔酮二异氰酸酯或100wt％的六亚甲基二异氰酸酯组成，所述异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯含有10％～13％的NCO；所述树脂溶液含有50wt％～53wt％的聚氧丙烯二胺、4wt％～7wt％的分子量为5000的聚醚乙胺、12wt％～14wt％的聚二乙基甲苯二胺、25wt％～29wt％的聚二苯基二胺，1wt％～2wt％的增粘剂以及4wt％～5wt％的颜料。

2.如权利要求1所述的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，其特征在于，所述增粘剂为α-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

3.如权利要求1所述的防锈防水用脂肪族化合物类聚脲涂覆剂，其特征在于，所述颜料为耐候性颜料。