CN110157307B - 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法 - Google Patents

一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110157307B
CN110157307B CN201910418963.6A CN201910418963A CN110157307B CN 110157307 B CN110157307 B CN 110157307B CN 201910418963 A CN201910418963 A CN 201910418963A CN 110157307 B CN110157307 B CN 110157307B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
component
low
amino
polyurea coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910418963.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110157307A (zh
Inventor
王道前
肖国亮
连联益
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SWD HIGH-TECH MATERIALS (JIANGSU) Co.,Ltd.
Original Assignee
王道前
肖国亮
连联益
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 王道前, 肖国亮, 连联益 filed Critical 王道前
Priority to CN201910418963.6A priority Critical patent/CN110157307B/zh
Publication of CN110157307A publication Critical patent/CN110157307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110157307B publication Critical patent/CN110157307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4804—Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • C08G18/482—Mixtures of polyethers containing at least one polyether containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/5021—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
    • C08G18/5024—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing primary and/or secondary amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6685—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/02—Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints

Abstract

本发明提供一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量份数的制备原料：多异氰酸酯40‑60份、聚醚多元醇40‑60份、缓凝剂0.01‑0.05份；B组分包括以下质量份数的制备原料：端氨基聚醚1化合物30‑50份、端氨基聚醚2化合物5‑10份、超韧性聚醚胺10‑20份、氨基扩链剂15‑20份、色浆0‑5份。所述聚脲涂料可在低温高湿环境下固化，且涂层不出现发脆、开裂、起鼓和脱落等现象。

Description

一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料材料领域，具体涉及一种低温快速固化聚脲涂料。
背景技术
喷涂聚脲技术来源于1970年的聚氨酯、聚脲弹性体的反应注射成型，即利用组成材料的双组份通过枪口撞击混合，将混合后的反应物注入模具中快速成型。后来该技术与材料被扩大到涂装领域。喷涂聚脲涂料技术特点包括：100％固含量，无有机溶剂挥发，快速固化，优异的理化性能，优异的耐高低温交变能力。
喷涂聚脲体系涉及异氰酸酯半预聚物与胺共反应物，通常为一种胺树脂掺混物。典型的，此种体系包含异氰酸酯组分，亦称之为iso或A组分，以及胺组分，亦称之为树脂或B组分。典型的A组分是4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)半预聚物、单体MDI，以及任选地作为稀释剂的碳酸1，2-亚丙酯。典型的B组分包含一种或多种聚(氧亚丙基)二胺或三胺、一种或多种胺增链剂，以及任选地颜料、填料及其他添加剂。
目前市场上喷涂聚脲的施工的合适环境温度必须大于10℃，适宜湿度不能超过85％RH，否则施工过程中，涂层容易出现发脆、开裂、起鼓、脱落等现象。但是，在实际生活中，许多工程在温度低于10℃下进行，即使在寒冷的冬天，温度达到-10℃时有些工程仍然不会停止。例如，京沪高铁土建工程三标段正线全长266.617Km，沿途经过多个市县。京沪高速铁路采用无砟轨道，要求防水层不仅有防渗抗裂的基本性能，还要能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶带来的冲击。喷涂聚脲防水层因为没有接缝、粘结力强，对表面凹凸、拐角等不规则断面有很好的适应性，同时还具有优异的耐磨性、抗冲击性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，满足了高速铁路混凝土桥梁房水的特殊需要。但是京沪高铁三标段防水施工处在2009年11月冬季，环境温度很低，为保证质量，在大面积施工前，对喷涂聚脲的冬季施工进行了大量试验和探索。因此，克服低温下喷涂聚脲技术的缺陷，实现低温环境中良好的喷涂聚脲技术是近期广泛研究的课题。
专利文献CN201811130442.2公开了一种石油管道内补口改性聚脲涂料，实现了低温环境的补口施工，其特征在于，所述改性聚脲涂料为包括组分A和组分B；其中，组分A为：碳化二亚胺改性MDI、改性聚合物、羟基聚醚、功能助剂；组分B为：D-2000、T-5000、D-230、DETDA、DMTDA、功能填料。所述聚脲涂料，使用寿命更长、环保无污染，适应低温环境的补口施工。
专利文献CN201310437858.X公开了一种耐低温喷涂聚脲防水涂料及其制备方法，该涂料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按重量百分比配比如下：聚醚多元醇40％～70％，多异氰酸酯30％-60％；所述B组分的原料按重量百分比配比如下：端氨基聚醚35％-60％，端氨基扩链剂20％～40％，耐低温剂10％-30％，助剂0.1％～0.5％，二者按照质量比1:1的比例进行混合使用。所述涂料适合于北方冬季环境下使用，可应用于地下防水、防水围堰以及污水处理池、游泳馆、地铁、巷道等的防水、防渗透、工业厂房、大型建筑屋面、冷库隔气、桥梁、发电厂等工程使用。
专利文献CN00104706.X公开了一种制备聚脲涂层的方法，包括：制备包含多异氰酸酯组分和异氰酸酯活性组分的涂料组合物，在基材上涂布该涂料组合物，形成的涂层可在约-20℃-100℃的温度下进行固化。所述异氰酸酯活性组分包含马来酸的二酯或富马酸的二酯与多胺成分的反应产物，生成的反应产物具有至少10eq％的游离异氰酸酯活性基团。
但是，现有技术中仍然缺乏在低温、高湿度施工环境下应用的聚脲涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温快速固化聚脲涂料，本发明的另一个目的是提供一种低温快速固化聚脲涂料的制备方法。所述的低温快速固化聚脲涂料可以在低温、高湿度施工环境下应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
第一个方面，本发明提供一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量份数的制备原料：多异氰酸酯40-60份、聚醚多元醇40-60份、缓凝剂0.01-0.05份。
B组分包括以下质量份数的制备原料：端氨基聚醚1 30-50份、端氨基聚醚25-10份、超韧性聚醚胺10-20份、氨基扩链剂15-20份、色浆0-5份。
所述多异氰酸酯选自：六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或两种以上的组合，其他合适的多异氰酸酯是商业上称为“粗MDI”的二异氰酸酯混合物，称为PAPI，所述PAPI包含60-70％MDI以及其他异构体及类似的更高级多异氰酸酯。
优选的，所述多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯。
其中，所述聚醚多元醇为分子量为2000-4800的聚醚多元醇，优选的，所述聚醚多元醇为分子量为2000-3000的聚醚多元醇。
本发明中，缓凝剂作用是防止在预聚时由于反应速度过快而发生黏度过大，甚至凝胶现象，所述缓凝剂优选自苯甲酰氯或磷酸中的一种或两种以上的组合。
本发明中，所述端氨基聚醚1优选为分子量2000的聚醚胺，在本发明的优选实施方式中，所述端氨基聚醚1为Jaffamine D-2000。
本发明中，所述端氨基聚醚2优选为分子量为5000的聚醚胺，本发明的优选实施方式中，所述端氨基聚醚2为Jaffamine T-5000。
本发明中，所述氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺(DETDA)、Ethancure-100(E-100)或二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)中的一种或两种。
本发明中，所述色浆为聚脲专用色浆，可根据颜色需要自行调配，也可通过商业途径直接购买，在本发明的优选实施方式中，所述色浆为购买自北京新诺安粉末聚合物有限公司的聚脲色浆。
本发明中，所述超韧性聚醚胺选自具有3个仲胺封端的聚醚胺，优选分子量为1000-2000。
在本发明的优选实施方式中，所述超韧性聚醚胺结构通式如下所示：
Figure GDA0002852615360000041
其中，
Figure GDA0002852615360000042
n为2-6之间的整数，
Figure GDA0002852615360000043
Figure GDA0002852615360000044
m为3-9之间的整数。
在本发明中，通式Ⅰ的超韧性聚醚胺制备流程图如下：
Figure GDA0002852615360000045
其中，
Figure GDA0002852615360000046
n为2-6之间的整数，
Figure GDA0002852615360000047
具体的制备步骤为，将上述化合物1加入到反应器中，通入氮气，搅拌下缓慢滴加化合物2，加入催化剂，搅拌反应12-24小时，得到通式为Ⅰ的超韧性聚醚胺。
其中，所述催化剂选自氯化锌、乙醇钠、氢化钠、氨基钠或有机碱中的一种或两种以上的组合。
在本发明中，通式Ⅱ的超韧性聚醚胺制备流程图如下：
Figure GDA0002852615360000051
其中，
Figure GDA0002852615360000052
m为3-9之间的整数。
具体的制备步骤为，化合物3与1-3倍摩尔量的环氧氯丙烷反应6-12小时后，滴加碱溶液，完毕后保温反应3-5小时，减压蒸馏，向浓缩产物中加入2-丙胺，调整温度60-100℃，反应5-10小时，得到通式为Ⅱ的超韧性聚醚胺。
优选的，本发明所述的低温快速固化聚脲涂料还包括增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂中的一种或两种以上的组合。
其中，所述增塑剂选自：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯中的一种或两种以上的组合。
其中，所述消光剂选自：聚甲基脲树脂或者二氧化钛。
其中，所述阻燃剂选自：三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或者硅系。
其中，所述防霉剂选自：联苯、邻苯基苯酚或2-吡啶硫醇-1-氧化锌。
本发明还提供上述低温快速固化聚脲涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)A组分的制备：按比例将多异氰酸酯和缓凝剂投入反应釜中，升温至45-50℃，滴加聚醚多元醇，滴加完毕升温至80-90℃，保温2-2.5小时，取样测NCO含量，当NCO含量为15.5-16.5％时降至室温，过滤，充氮气密封保存备用；
(2)B组分的制备：按比例将端氨基聚醚1与端氨基聚醚2投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入色浆后继续搅拌0.5-1小时，同时加入超韧性聚醚胺和氨基扩链剂，以400-500转/分钟搅拌45-60分钟，过滤，包装备用；
(3)将A组分与B组分按照1:0.5-3重量比混合，形成低温快速固化聚脲涂料；优选地，将A组分与B组分按照1:1-3重量比混合。
优选的，本发明所述的低温快速固化聚脲涂料施用方法包括：刷涂、浸涂、流涂或喷涂；优选的，在基材上施涂1层或2层以上，所述基材选自金属、塑料、木材、玻璃、混凝土材质的基材，优选金属、混凝土基材。
优选的，所述低温快速固化聚脲涂料施用方法为喷涂，所述A组分和B组分在高压下合并混合，优选的，A组分和B组分在高压喷涂设备中直接进行冲击混合。具体的，A组分和B组分分别在两个分开的腔室中加热，分别加压，并以高速彼此冲击或撞击，以实现两种组分间的紧密混合，再通过喷枪涂布到基材上。
在本发明的优选实施方式中，所述低温快速固化聚脲涂料通过固瑞克聚脲喷涂设备HXP-3喷涂，其喷涂设备上设置A组分加热温度为65℃，B组分加热温度为63℃，管道保温60℃。喷涂时，A组分及B组分动态压力为1900-2200PSI，静态压力为2400-2500PSI；A、B两个组分压差不超过100PSI。
在本发明中，所述低温快速固化聚脲涂料涂布到基材上之后，涂层可在-20-100℃的温度下进行固化，固化优选采用风干或强制干燥；优选在-20-10℃下进行固化；最优选在-10℃下进行固化。
在本发明中，所述低温快速固化聚脲涂料涂布到基材上之后，涂层可在85-95％相对湿度(RH)下进行固化，优选在90-95％RH下进行固化。
第三个方面，本发明还提供所述低温快速固化聚脲涂料在工程防水、防渗透、防腐、防护中的应用，优选的，所述聚脲涂料在地下防水、水库防水、工业厂房防腐、建筑屋防渗透防护工程中的应用。
本发明的优势在于，所述低温快速固化聚脲涂料可在-20℃，湿度90-95％RH的情况下进行喷涂施工，施工后该涂料凝胶时间≤8秒，表干时间≤30秒。低温固化过程中，涂层不发脆、不开裂、不起鼓、不脱落等。达到7天的熟化期后，该涂层的拉伸强度可快速提高到20Mpa以上，断裂伸长率可达到430％以上。目前该涂料在-10℃环境温度下施工，已成功应用于河南某大型蓄水库防水及澳大利亚大型矿车车厢的防腐防护等领域。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
通式Ⅰ的超韧性聚醚胺的制备
将等重比例的三臂聚醚胺化合物1(其中n＝4、5)混合原料1.2mol加入到带有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，开动搅拌器，通入氮气，缓慢滴加聚醚胺3倍摩尔量的马来酸二乙酯，加入混合物0.1wt％的催化剂(等摩尔比例的氢化钠和氯化锌)，搅拌反应过夜，得到通式Ⅰ的超韧性聚醚胺产物(n＝4、5)。
实施例2
通式Ⅱ的超韧性聚醚胺的制备
S1：向2.1mol等重比三臂聚醚多元醇化合物3(其中m＝3、5、6)混合原料中加入环氧氯丙烷，环氧氯丙烷摩尔量为聚醚多元醇中羟基摩尔数的3倍，反应10小时，滴加KOH碱溶液，碱的量为环氧氯丙烷摩尔数的1.3倍，2小时滴加完毕，完毕后在75℃下保温反应5小时；
S2：将步骤S1中的产物水洗，除去其中的盐和残留碱性物质，再减压蒸馏脱水，得到聚醚多元醇缩水甘油醚中间体；
S3：向步骤S2得到的聚醚多元醇缩水甘油醚中间体中加入3倍摩尔量的2-丙胺，在100℃下反应10小时，得到通式Ⅱ的超韧性聚醚胺。
实施例3
低温固化聚脲涂料1的制备
S1：A组分的制备：将MDI 53份和缓凝剂磷酸0.02份投入反应釜中，升温至45℃，滴加分子量为2000的聚醚多元醇47份，1小时滴加完毕升温至80℃，保温2小时，取样测NCO含量，当NCO含量为15.5％时降至室温，过滤，充氮气密封保存备用；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 48份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 8份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆4份后继续搅拌0.5小时，分别加入上述制备的通式Ⅰ的超韧性聚醚胺10份、通式Ⅱ的超韧性聚醚胺10份和氨基扩链剂E-100 20份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
实施例4
低温固化聚脲涂料2的制备
S1：A组分的制备：将MDI 60份和缓凝剂苯甲酰氯0.04份投入反应釜中，升温至45℃，滴加分子量为2000的聚醚多元醇47份，1小时滴加完毕升温至85℃，保温2小时，取样测NCO含量，当NCO含量为16.0％时降至室温，过滤，充氮气密封保存备用；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 40份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 6份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆3份后继续搅拌0.5小时，分别加入上述实施例制备的通式Ⅰ的超韧性聚醚胺7份、通式Ⅱ的超韧性聚醚胺9份和氨基扩链剂DETDA 15份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2.5混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
实施例5
低温固化聚脲涂料3的制备
S1：步骤同实施例3；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 48份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 8份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆4份后继续搅拌0.5小时，分别加入通式Ⅰ的超韧性聚醚胺10份、通式Ⅱ的超韧性聚醚胺10份和氨基扩链剂E-10020份，再加入增塑剂邻苯二甲酸二辛酯0.5份和邻苯二甲酸二正辛酯0.5份，消光剂二氧化钛1份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
实施例6
低温固化聚脲涂料4的制备
S1：同实施例3；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 48份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 8份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆4份后继续搅拌0.5小时，分别加入通式Ⅰ的超韧性聚醚胺20份和氨基扩链剂E-100 20份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
实施例7
低温固化聚脲涂料5的制备
S1：同实施例3；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 48份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 8份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆4份后继续搅拌0.5小时，分别加入通式Ⅱ的超韧性聚醚胺20份和氨基扩链剂E-100 20份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
对比实施例1
不含超韧性聚醚胺的聚脲涂料的制备
S1：同实施例3；
S2：B组分的制备：将端氨基聚醚1Jaffamine D-2000 48份与端氨基聚醚2Jaffamine T-5000 8份投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入聚脲专用色浆4份后继续搅拌0.5小时，加入氨基扩链剂E-100 20份，以500转/分钟搅拌45分钟，过滤，包装备用；
S3：将A组分与B组分按照1:2混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
效果实施例1
低温固化聚脲涂料性能测试
将实施例3-5制备的聚脲涂料1-3通过固瑞克聚脲喷涂设备HXP-3喷涂，设置A组分加热温度为65℃，B组分加热温度为63℃，管道保温60℃。喷涂时，A组分及B组分动态压力为1900-2000PSI，静态压力为2400-2500PSI。根据本领域质量标准GB/T23446-2009公开的测试方法对聚脲涂料的基本性能参数进行检测，测试结果如下表所示，对照组为市售的上海某品牌普通聚脲涂料。
表1聚脲涂料基本性能检测结果
Figure GDA0002852615360000101
根据上表结果可以看出，与市售聚脲涂料相比，本发明制备的低温快速固化聚脲涂料表干时间短、机械强度更高，其中拉伸强度及断裂伸长率与市售聚脲涂料相比有明显改善；另外，与碳钢和混凝土的附着力符合质量标准，耐磨性好，适合用于地下防水、水库防水、工业厂房防腐、建筑屋防渗透防护等工程。
效果实施例2
超韧性聚醚胺对聚脲涂料性质的影响
本发明中，发明人在聚脲涂料中添加了通式为Ⅰ和/或Ⅱ的超韧性聚醚胺后发现涂层不发脆、不开裂，并且能适应湿度高达95％RH、温度低至-20℃的寒冷环境施工。涂层状况为熟化7天后肉眼观测到的涂层表观情况。
1、检测不同施工温度下，添加超韧性聚醚胺与不加超韧性聚醚胺的聚脲涂料固化情况，控制单一变量，设置湿度为90％RH，温度分别为0、-10、-20℃，检测结果如下表所示。
表2超韧性聚醚胺对聚脲涂料在低温环境下施工的影响
Figure GDA0002852615360000111
由表2的数据可以看出，在湿度为90％RH的情况下，温度为0℃时，涂料成膜用时最短，随着温度降低，不仅成膜时间变长，涂层会出现发脆、开裂的现象。其中，比起不添加超韧性聚醚胺的涂料，同时添加通式Ⅰ和Ⅱ所表示的超韧性聚醚胺时，涂料凝胶时间和表干时间最短，且涂层不会出现发脆、开裂、起鼓和脱落现象。另外，同时添加通式Ⅰ和Ⅱ所示的超韧性聚醚胺时，涂层固化性能优于单独添加其中一种的涂料效果。
2、检测不同湿度下，添加超韧性聚醚胺与不加超韧性聚醚胺的聚脲涂料固化情况，控制单一变量，设置温度为-10℃，湿度分别为80、90、95％RH，检测结果如下表所示。
表3超韧性聚醚胺对聚脲涂料在高湿环境下施工的影响
Figure GDA0002852615360000121
由表3数据可以看出，当施工温度保持不变为-10℃时，环境湿度对于涂层凝胶时间、表干时间有影响，湿度越大，凝胶和表干时间越长。本发明所述的同时添加通式Ⅰ和Ⅱ超韧性聚醚胺制备的聚脲涂料，即使在湿度高达95％RH时，涂料的涂层依然不会出现发脆、开裂、起鼓和脱落现象，同时添加通式Ⅰ和Ⅱ超韧性聚醚胺制备的聚脲涂料抵抗湿度的能力优于单独添加Ⅰ或Ⅱ其中一种的抗湿能力。
目前，市场上常规的聚脲涂料低温成膜速度慢，表面粘手时间长，涂层固化后发脆、易开裂和脱落。本发明对比实施例制备的不含超韧性聚醚胺的聚脲涂料同样出现抗湿能力差，在低温环境下成膜效果不佳的问题。而本发明制备的添加了通式为Ⅰ和/或Ⅱ超韧性聚醚胺的聚脲涂料，在施工温度低至-20℃，湿度高达95％RH的条件下，涂料固化情况依然良好。分析原因，可能是因为超韧性聚醚胺分子量为1000-2000，为三臂结构，且具有3个仲胺封端，通式Ⅱ的超韧性聚醚胺含有羟基，在喷涂后对基材的附着力更好，机械强度更高，在面对低温高湿的施工环境时，涂层成膜速度快，无发脆、开裂、起鼓和脱落现象，喷涂效果优于常规聚脲涂料。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种低温快速固化聚脲涂料，所述聚脲涂料包括A组分和B组分，其中，A组分制备原料包括以下质量份数的组分：多异氰酸酯 40-60份、聚醚多元醇 40-60份、缓凝剂0.01-0.05份；B组分制备原料包括以下质量份数的组分：端氨基聚醚1化合物 30-50份、端氨基聚醚2化合物 5-10份、超韧性聚醚胺 10-20份、氨基扩链剂 15-20份、色浆0-5份；
其中，所述多异氰酸酯选自：六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上的组合；
所述聚醚多元醇为分子量为2000-4800的聚醚多元醇；
所述缓凝剂选自苯甲酰氯或磷酸中的一种或两种以上的组合；
所述端氨基聚醚1化合物为分子量2000的聚醚胺，端氨基聚醚2化合物为分子量为5000的聚醚胺；
所述氨基扩链剂选自二乙基甲苯二胺、Ethancure-100或二甲硫基甲苯二胺中的一种或两种；
所述色浆为聚脲专用色浆；
所述超韧性聚醚胺结构通式如下所示：
Figure 738018DEST_PATH_IMAGE001
（Ⅰ）和
Figure 717476DEST_PATH_IMAGE002
（Ⅱ）
其中，
Figure 497213DEST_PATH_IMAGE003
，n为2-6之间的整数，
Figure 705471DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 582160DEST_PATH_IMAGE005
，m为3-9之间的整数。
2.根据权利要求1所述的低温快速固化聚脲涂料，其特征在于，通式Ⅰ的超韧性聚醚胺制备流程如下：
Figure 217672DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 484706DEST_PATH_IMAGE007
，n为2-6之间的整数，
Figure 745923DEST_PATH_IMAGE008
；
具体的步骤为，将化合物1加入到反应器中，通入氮气，搅拌下缓慢滴加化合物2，加入催化剂，搅拌反应12-24小时，得到通式为Ⅰ的超韧性聚醚胺；
所述催化剂选自氯化锌、氢化钠、氨基钠、有机碱中的一种或两种以上的组合；
所述通式Ⅱ的超韧性聚醚胺制备流程如下：
Figure 224921DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，m为3-9之间的整数；
具体的步骤为，化合物3与1-3倍摩尔量的环氧氯丙烷反应6-12小时，滴加碱溶液，完毕后保温反应3-5小时，减压蒸馏，向浓缩产物中加入2-丙胺，温度60-100℃，反应5-10小时，得到通式为Ⅱ的超韧性聚醚胺。
3.根据权利要求1-2任一所述的低温快速固化聚脲涂料，其特征在于，所述的低温快速固化聚脲涂料还包括增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂中的一种或两种以上的组合；
所述增塑剂选自：邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或两种以上的组合；
所述消光剂选自：聚甲基脲树脂或者二氧化钛；
所述阻燃剂选自：三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或者硅系；
所述防霉剂选自：联苯、邻苯基苯酚或2-吡啶硫醇-1-氧化锌。
4.一种权利要求1所述的低温快速固化聚脲涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）A组分的制备：按比例将多异氰酸酯和缓凝剂投入反应釜中，升温至45-50℃，滴加聚醚多元醇，滴加完毕升温至80-90℃，保温2-2.5小时，取样测NCO含量，当NCO含量为15.5-16.5%时降至室温，过滤，充氮气密封保存备用；
（2）B组分的制备：按比例将端氨基聚醚1化合物与端氨基聚醚2化合物投入搅拌缸中，搅拌均匀，加入色浆后继续搅拌0.5-1小时，同时加入超韧性聚醚胺和氨基扩链剂，以400-500转/分钟搅拌 45-60分钟，过滤，包装备用；
（3）将A组分与B组分按照1:1-3混合，形成低温快速固化聚脲涂料。
5.一种权利要求1所述的低温快速固化聚脲涂料的应用，其特征在于，所述低温快速固化聚脲涂料施用方法为喷涂，将A组分和B组分分别在两个分开的腔室中加热，分别加压，并以高速彼此冲击或撞击，以实现两种组分间的紧密混合，再通过喷枪涂布到基材上，所述低温快速固化聚脲涂料涂布到基材上之后，在-10℃、90-95％RH下进行固化。
6.一种权利要求1所述的低温快速固化聚脲涂料在地下防水、水库防水、工业厂房防腐、建筑屋防渗透防护工程中的应用。
CN201910418963.6A 2019-05-20 2019-05-20 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法 Active CN110157307B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910418963.6A CN110157307B (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910418963.6A CN110157307B (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110157307A CN110157307A (zh) 2019-08-23
CN110157307B true CN110157307B (zh) 2021-01-29

Family

ID=67631449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910418963.6A Active CN110157307B (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110157307B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110499092B (zh) * 2019-08-12 2021-02-26 王道前 一种刚性耐高温聚脲防腐涂料及其制备方法
CA3163193A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Basf Se Polyurea copolymer
CN111691190A (zh) * 2020-05-18 2020-09-22 顺缔高新材料江苏有限公司 一种聚脲防水卷材的喷涂工艺
CN112194887A (zh) * 2020-10-09 2021-01-08 程晋东 一种玻璃纤维增强pc材料及其制备方法和应用
CN114032015A (zh) * 2021-11-24 2022-02-11 江门市邦德涂料有限公司 一种聚脲涂料组合物及其制备方法和应用
CN115558082B (zh) * 2022-08-09 2023-08-15 湖北工业大学 一种蛛丝仿生型高韧性聚脲及其制备方法与涂层
CN115491113A (zh) * 2022-09-19 2022-12-20 华南理工大学 一种快渗速凝高分子材料及其制备方法与应用
CN115678396B (zh) * 2022-11-23 2023-11-21 扬州晨化新材料股份有限公司 一种聚脲涂层材料及其在制备风电叶片涂层上的应用
CN117070139A (zh) * 2023-08-17 2023-11-17 浙江锦丰新材料科技有限公司 一种低温快速固化聚脲涂料及其固化装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492357A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 湖南湘江涂料集团有限公司 一种抗粘耐磨聚脲涂料及其制备方法
CN102786870A (zh) * 2012-08-28 2012-11-21 山东大学 一种聚脲防腐涂层制备方法
CN103173111A (zh) * 2013-04-22 2013-06-26 上海派睿斯化工有限公司 一种喷涂聚脲高强弹性防水涂料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492357A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 湖南湘江涂料集团有限公司 一种抗粘耐磨聚脲涂料及其制备方法
CN102786870A (zh) * 2012-08-28 2012-11-21 山东大学 一种聚脲防腐涂层制备方法
CN103173111A (zh) * 2013-04-22 2013-06-26 上海派睿斯化工有限公司 一种喷涂聚脲高强弹性防水涂料

Also Published As

Publication number Publication date
CN110157307A (zh) 2019-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110157307B (zh) 一种低温快速固化聚脲涂料及其制备方法
CN110564274B (zh) 一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用
CN103031045B (zh) 无溶剂型聚天门冬氨酸酯聚脲弹性防水涂料
KR101772903B1 (ko) 고내구성을 지니는 폴리우레아 도막 방수재 조성물
CN103788913B (zh) 石油管道封头用聚天门冬氨酸酯型密封胶及其制备方法
CN110028885B (zh) 一种不含溶剂的高韧性重防腐涂料及其制备方法
CN109354987B (zh) 表干时间适中、可以适应环境变化的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料、制备方法、使用方法及应用
CN106675373A (zh) 一种非固化聚氨酯防水涂料及其制备方法
KR102043961B1 (ko) 경화 반응 시간 조절이 가능한 건축물 방수용 폴리우레아 수지 조성물
CN110499092B (zh) 一种刚性耐高温聚脲防腐涂料及其制备方法
KR101998601B1 (ko) 분사 및 롤링 도포용 폴리우레아 수지 도막 방수재
CN102746783B (zh) 双组分彩色环保弹性高分子水工防护涂料
CN111794548B (zh) 一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用
KR100839933B1 (ko) 접착 조성물 및 이를 이용한 방수 시공 방법
EP2653485A2 (en) Novel fast curing ultra high solids low voc epoxy primer compositions
KR101888556B1 (ko) 친환경 탄성 폴리우레아 수지조성물
KR102031566B1 (ko) 차열성과 난연성을 가진 폴리우레아-우레탄 하이브리드 방수재 조성물 및 그 제조방법
CN109851738B (zh) 一种氟硅改性的脲基化合物的制备方法
CN109401603B (zh) 一种聚脲弹性体防腐材料及其制备和使用方法
CN101805557A (zh) 具有防静电功能的聚脲耐磨涂层材料及其制备方法
CN113480925A (zh) 一种高性能无溶剂阻燃型聚脲涂料的制造方法
KR20170076338A (ko) 알루미늄 페이스트를 포함하는 폴리우레아 방수 코팅재 조성물
CN110922884A (zh) 聚氨酯型喷涂弹性体及其制备方法
CN114958184A (zh) 一种路面防滑涂料
CN114920920A (zh) 位阻型端氨基聚醚的制备方法以及衍生自所述位阻型端氨基聚醚的产品的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210409

Address after: 226300 Dongan science and Technology Park, Binhai Park, Tongzhou District, Nantong City, Jiangsu Province

Patentee after: SWD HIGH-TECH MATERIALS (JIANGSU) Co.,Ltd.

Address before: Building 17, Shihao garden, Guanyinshan street, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province, 226000

Patentee before: Wang Daoqian

Patentee before: Xiao Guoliang

Patentee before: Lian Lianyi

TR01 Transfer of patent right