CN111621222A - 一种双组分聚氨酯涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双组分聚氨酯涂料及其制备方法和应用，属于聚氨酯涂料技术领域。本发明提供的双组分聚氨酯涂料，包括独立分装的组分A和组分B；所述组分A包括以下质量百分含量的制备原料：异氰酸酯50～90％和第一聚醚多元醇10～50％；所述组分B包括以下质量百分含量的制备原料：第二聚醚多元醇65～80％、端氨基扩链剂15～30％、流平剂1～3％、分散剂1～3％和活化分子筛1～4％。本发明提供的双组分聚氨酯涂料的消除噪音污染性能高，而且粘结强度高、力学性能、抗冲击性能、耐磨性和耐盐雾性能优异。

Description

一种双组分聚氨酯涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚氨酯涂料技术领域，具体涉及一种双组分聚氨酯涂料及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯涂料有单组分和双组分之分，单组分聚氨酯涂料的聚合物相对分子质量较大，成膜过程中一般不发生交联，即使引入自交联单元，也不能太多，否则合成困难、贮存稳定性变差，改性空间有限。双组分聚氨酯涂料一般由含羟基的水性树脂和含异氰酸酯基的固化剂组成，施工前将两者混合，成膜过程中发生交联反应，交联密度可调，涂膜性能好，广泛应用于工业防护、木器家具和汽车涂料。然而现有的双组分聚氨酯涂料对于消除噪音污染的能力弱。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种双组分聚氨酯涂料及其制备方法和应用，本发明提供的双组分聚氨酯涂料的消除噪音污染的性能优异。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种双组分聚氨酯涂料，包括独立分装的组分A和组分B；
所述组分A包括以下质量百分含量的制备原料：异氰酸酯50～90％和第一聚醚多元醇10～50％；
所述组分B包括以下质量百分含量的制备原料：第二聚醚多元醇65～80％、端氨基扩链剂15～30％、流平剂1～3％、分散剂1～3％、活化分子筛1～4％和聚氨酯催化剂0～3％。
优选的，所述组分A的粘度为120～180Pa·s。
优选的，所述组分A中-NCO指数为1.05～1.1。
优选的，所述第一聚醚多元醇包括DL-2000D。
优选的，所述组分B的粘度为180～240Pa·s。
优选的，所述第二聚醚多元醇包括DL-400D、DL-1000D和MN-700中的一种或几种。
优选的，，所述活化分子筛包括JLH-03-B。
本发明提供了上述技术方案所述双组分聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯和第一聚醚多元醇混合，进行聚合反应，得到组分A；
将第二聚醚多元醇、端氨基扩链剂、流平剂、分散剂、活化分子筛和催化剂混合，得到组分B；
将组分A和组分B独立分装，得到双组分聚氨酯涂料。
本发明还提供了上述技术方案所述的双组分聚氨酯涂料或上述技术方案所述制备方法制备的双组分聚氨酯涂料在消除噪音污染中的应用。
优选的，所述应用的方法包括以下步骤：将双组分聚氨酯涂料中的组分A和组分B混合后在基体表面进行喷涂，得到双组分聚氨酯涂膜；
所述双组分聚氨酯涂膜的湿膜厚度为3.5～25mm。
本发明提供了一种双组分聚氨酯涂料，包括独立分装的组分A和组分B；所述组分A包括以下质量百分含量的制备原料：异氰酸酯50～90％和第一聚醚多元醇10～50％；所述组分B包括以下质量百分含量的制备原料：第二聚醚多元醇65～80％、端氨基扩链剂15～30％、流平剂1～3％、分散剂1～3％和活化分子筛1～4％。本发明提供的双组分聚氨酯涂料中，以异氰酸酯和第一聚醚多元醇为原料制备的组分A以及以第二聚醚多元醇、端氨基扩链剂、流平剂、分散剂和活化分子筛为原料制备的组分B配合使用，消除噪音污染性能高，而且粘结强度高、力学性能、耐磨性和耐盐雾性能优异。本发明提供的双组分聚氨酯涂料喷涂于井盖周围，不仅有极好的防护效果，还能有效的消除噪音污染。如实施例结果所示，本发明制备的双组分聚氨酯涂料的邵A硬度＞70，断裂伸长率＞300％，磨耗量＜10mg，粘结强度＞6MPa，耐冲击性＞1.0kg·m，耐盐雾性＞1000h，适用于-40℃至120℃，表明，本发明提供的双组分聚氨酯涂料的消除噪音性能、力学性能、耐磨损性能、耐冲击性能、耐盐雾性能和粘结强度优异。
本发明提供的双组分聚氨酯涂料的制备方法，操作简单，适宜工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种双组分聚氨酯涂料，包括独立分装的组分A和组分B；
所述组分A包括以下质量百分含量的制备原料：异氰酸酯50～90％和第一聚醚多元醇10～50％；
所述组分B包括以下质量百分含量的制备原料：第二聚醚多元醇65～80％、端氨基扩链剂15～30％、流平剂1～3％、分散剂1～3％和活化分子筛1～4％。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
以质量百分含量计，本发明提供的双组分聚氨酯涂料中组分A的制备原料包括异氰酸酯50～90％，优选为60～85％，更优选为80～85％。在本发明中，所述异氰酸酯优选包括巴斯夫MI和/或巴斯夫M20S，当所述异氰酸酯为巴斯夫MI和巴斯夫M20S的混合物时，所述巴斯夫MI和巴斯夫M20S的质量比优选为1:(0.5～2)，更优选为1:(0.7～1.8)，最优选为1:(1～1.8)。
以所述异氰酸酯的质量百分含量计，所述组分A的制备原料包括第一聚醚多元醇10～50％，更优选为15～40％，更优选为12～20％。在本发明中，所述第一聚醚多元醇优选包括DL-2000D(山东蓝星东大化工有限责任公司)。
在本发明中，所述组分A的粘度优选为120～180Pa·s，更优选为130～160Pa·s。本发明将组分A的粘度控制在上述范围内，有利于涂料的喷涂施工以及涂料综合性能的提高。
在本发明中，所述组分A中-NCO指数优选为1.05～1.1，更优选为1.06～1.08。本发明将组分A中-NCO指数控制在上述范围内，有利于避免组分A在储存过程中以及喷涂施工过程中-NCO的含量降低而影响涂料的综合性能。
以质量百分含量计，本发明提供的双组分聚氨酯涂料中组分B的制备原料包括第二聚醚多元醇65～80％，优选为68～75％，更优选为68～70％。在本发明中，所述第二聚醚多元醇优选包括DL-400D(山东蓝星东大化工有限责任公司)、DL-1000D(山东蓝星东大化工有限责任公司)和MN-700(济南国蓝新材料有限公司)中的一种或几种，更优选为DL-400D和MN-700的混合物，所述DL-400D和MN-700的质量比优选为1:(0.3～1.2)，更优选为1:(0.5～1)，最优选为1:(0.9～1)。
以所述第二聚醚多元醇的质量百分含量计，所述组分B的制备原料包括端氨基扩链剂15～30％，更优选为20～29％，最优选为25～28％。在本发明中，所述端氨基扩链剂包括扩链剂E100和/或扩链剂E300；当所述端氨基扩链剂包括扩链剂E100和扩链剂E300的混合物时，所述扩链剂E100和扩链剂E300的质量比优选为1:(0.2～0.7)，更优选为1:(0.3～0.6)，最优选为1:(0.4～0.5)。
以所述第二聚醚多元醇的质量百分含量计，所述组分B的制备原料包括流平剂1～3％，优选为1.5～2.5％，更优选为2％。在本发明中，所述流平剂优选包括迪高450。
以所述第二聚醚多元醇的质量百分含量计，所述组分B的制备原料包括分散剂1～3％，优选为1.5～2％，更优选为1.5％。在本发明中，所述分散剂优选包括迪高655。
以所述第二聚醚多元醇的质量百分含量计，所述组分B的制备原料包括活化分子筛1～4％，优选为1.5～3.5％，更优选为1.5％。在本发明中，所述活化分子筛优选包括迪高JLH-03-B(洛阳建龙微纳新材料股份有限公司)。
以所述第二聚醚多元醇的质量百分含量计，所述组分B的制备原料还包括聚氨酯催化剂0～2％，优选为0.5～1％。在本发明中，所述聚氨酯催化剂优选包括PC-5(上海绮禾化工材料有限公司)。
在本发明中，所述组分B的粘度优选为180～240Pa·s，更优选为200～220Pa·s。本发明将组分B的粘度控制在上述范围内，有利于涂料的喷涂施工以及涂料综合性能的提高。
本发明提供了上述技术方案所述双组分聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯和第一聚醚多元醇混合，进行聚合反应，得到组分A；
将第二聚醚多元醇、端氨基扩链剂、流平剂、分散剂和活化分子筛混合，得到组分B；
将组分A和组分B独立分装，得到双组分聚氨酯涂料。
在本发明中，所述制备方法中的各组分与上述技术方案中双组分聚氨酯涂料的组分一致，在此不再赘述。
本发明将异氰酸酯和第一聚醚多元醇混合，进行聚合反应，得到组分A。在本发明中，所述混合的温度优选为80～100℃，更优选为85～95℃，最优选为90℃；所述混合的方式优选为搅拌混合，所述搅拌混合的速度优选为30～50r/min，更优选为35～45r/min；本发明对于所述搅拌混合的时间没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。在本发明中，所述聚合反应的温度优选为80～100℃，更优选为85～95℃，最优选为90℃；所述聚合反应的时间优选为2～3h，更优选为2.5h。在本发明中，所述聚合反应过程中，异氰酸酯和第一聚醚多元醇发生聚合反应生成聚氨酯预聚体(组分A)。
本发明将第二聚醚多元醇、端氨基扩链剂、流平剂、分散剂和活化分子筛混合，得到组分B。在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌混合，本发明对于所述搅拌混合的速度优选为700～1000r/min，更优选为800～900r/min；所述搅拌混合的时间优选为45～60min，更优选为50～55min。
得到组分A和组分B后，本发明将组分A和组分B独立分装，得到双组分聚氨酯涂料。本发明对于所述独立分装的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的独立分装方式即可。
本发明还提供了上述技术方案所述的双组分聚氨酯涂料或上述技术方案所述制备方法制备的双组分聚氨酯涂料在消除噪音污染中的应用。
在本发明中，所述应用优选为在消除井盖噪音污染中的应用。
在本发明中，所述应用的方法优选包括以下步骤：将双组分聚氨酯涂料中的组分A和组分B混合后在基体表面进行喷涂，得到双组分聚氨酯涂膜。
在本发明中，所述组分A和组分B的质量比优选为1:(1.05～1.12)，更优选为1:(1.08～1.1)。
在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌混合，本发明对于所述搅拌混合的速度和时间没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。在本发明中，所述混合的温度优选为45～65℃，更优选为50～60℃。
在本发明中，所述基体优选为井盖。所述喷涂前本发明优选对所述基体进行清洗后干燥，在本发明中，所述清洗优选为水洗；本发明对于所述水洗的次数没有特殊限定，能够将井盖表面的尘土清洗干净即可。在本发明中，所述干燥的方式优选为自然晾干。
在本发明中，所述喷涂的压力优选为1200～1600psi，更优选为1300～1500psi，最优选为1400psi。在本发明中，所述双组分聚氨酯涂膜的湿膜厚度优选为3.5～25mm，更优选为5～20mm，最优选为15～20mm。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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
将45wt％巴斯夫MI、35wt％巴斯夫M20S和20wt％DL-2000D在40r/min、85℃条件下搅拌混合均匀，然后在85℃条件下聚合反应2.5h，得到组分A；
将40wt％MN-700、30wt％DL-400D、25wt％扩链剂E100、1.5wt％迪高655、2wt％迪高450和1.5wt％JLH-03-B在室温、800r/min条件下搅拌混合均匀50min，得到组分B；
将组分A和组分B独立分装，得到双组分聚氨酯涂料。
实施例2～9
按照实施例1的方法制备双组分聚氨酯涂料，实施例2～9各原料的用量如表1所示：
实施例1～9双组分聚氨酯涂料各原料的用量(wt％)
Figure BDA0002527812740000061
Figure BDA0002527812740000071
应用例
对井盖水洗后自然晾干，将组分A和组分B(质量比为1:1.1)在60℃条件下混合均匀后喷涂(1500psi)在井盖表面，得到双组分聚氨酯涂膜(湿膜厚度为18mm)。
对实施例1～9制备的双组分聚氨酯涂料形成的双组分聚氨酯涂膜的凝胶时间、表干时间、拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度(GB/T 16777-2008)、邵A硬度(邵氏硬度测量的标准方法)、耐冲击性(GB/T 1732-1993)、耐盐雾性(GB/T1771-2007)、噪音(噪声测量仪)、磨耗量(750g，500rpm，砂轮CS10)的测试结果如表2所示：
表2实施例1～9制备的双组分聚氨酯涂料的性能测试结果
Figure BDA0002527812740000072
由表2可知，本发明制备的双组分聚氨酯涂料的邵A硬度＞70，断裂伸长率＞300％，磨耗量＜10mg，粘结强度＞6MPa，耐冲击性＞1.0kg·m，耐盐雾性＞1000h，表明，本发明提供的双组分聚氨酯涂料的消除噪音性能、力学性能、耐磨损性能、耐冲击性能、耐盐雾性能和粘结强度优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双组分聚氨酯涂料，包括独立分装的组分A和组分B；
所述组分A包括以下质量百分含量的制备原料：异氰酸酯50～90％和第一聚醚多元醇10～50％；
所述组分B包括以下质量百分含量的制备原料：第二聚醚多元醇65～80％、端氨基扩链剂15～30％、流平剂1～3％、分散剂1～3％、活化分子筛1～4％和聚氨酯催化剂0～3％。
2.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述组分A的粘度为120～180Pa·s。
3.根据权利要求1或2所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述组分A中-NCO指数为1.05～1.1。
4.根据权利要求1或2所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述第一聚醚多元醇包括DL-2000D。
5.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述组分B的粘度为180～240Pa·s。
6.根据权利要求1或5所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述第二聚醚多元醇包括DL-400D、DL-1000D和MN-700中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯涂料，其特征在于，所述活化分子筛包括JLH-03-B。
8.权利要求1～7任一项所述双组分聚氨酯涂料的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯和第一聚醚多元醇混合，进行聚合反应，得到组分A；
将第二聚醚多元醇、端氨基扩链剂、流平剂、分散剂、活化分子筛和催化剂混合，得到组分B；
将组分A和组分B独立分装，得到双组分聚氨酯涂料。
9.权利要求1～7任一项所述的双组分聚氨酯涂料或权利要求8所述制备方法制备的双组分聚氨酯涂料在消除噪音污染中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用的方法包括以下步骤：将双组分聚氨酯涂料中的组分A和组分B混合后在基体表面进行喷涂，得到双组分聚氨酯涂膜；
所述双组分聚氨酯涂膜的湿膜厚度为3.5～25mm。
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