CN112876942A - 一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂及其制备方法，属于聚脲弹性体喷涂技术领域，由A组分和B组分组成，A组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的环氧树脂、20～30％的活性稀释剂，1～2％的硅烷偶联剂，0.5～1的消泡剂，1～2％的基材润湿剂；B组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的腰果壳油改性胺，20～30％的聚醚胺，1～5％酮亚胺；A、B组分独立存放，使用时按A、B组分的质量比为2～4：1混合均匀即可。本发明还提供了一种上述高渗透无溶剂聚脲专用底涂的制备方法。本发明的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，组分中不含溶剂安全环保；低粘度、操作期长，施工方便；与混凝土、碳钢基材及聚脲材料结合具有较高的粘结强度高，且环境影响后强度保持率较高。

Description

一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚脲弹性体喷涂技术领域，更具体的说，本发明涉及一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂及其制备方法。

背景技术

聚脲弹性体(Polyurea Elastomer，简称PUA)是国外近30年来继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂料后兴起的一种新型环保涂料。它是在反应注射成型(RIM)技术的基础上发展起来的。美国聚脲发展协会(PDA)对聚脲的定义是由异氰酸酯封端的预聚物(A组分)与氨基化合物组分(R组分)反应生成的高聚物。A组分与R组分通过高温高压无气对撞混合设备喷涂。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度块，工艺简单，可很方便的在立面、曲面喷涂十几毫米厚而不流挂。

喷涂聚脲材料由于反应速度较快，几秒钟即达到凝胶状态，所以其对底材的浸润、特别是低表面能和低处理状态的基材浸润性不佳，导致聚脲材料与底材的结合力不佳；目前市场上常见的聚脲配套底涂类型有溶剂型环氧底涂、溶剂型环氧-聚氨酯类型、水性环氧体系和无溶剂底涂体系。随着环保法令的越来越严格，现有的溶剂型环氧体系、溶剂型环氧-聚氨酯体系甚至水性环氧体系的配套底涂因其具有有害的VOC排放，其使用的场所越来越受限制，如溶剂气味令人排斥，特别是在人口密集流动量大的场合不适用。近些年与聚脲弹性体配套的无溶剂聚脲专用底涂开始走向市场，其优点在于设计体系为环氧体系，与金属底材、混凝土底材及聚脲材料均具有优秀的结合力，但也因为环氧树脂粘度较大，市场上多数无溶剂底漆产品多数存在操作期较短、施工粘度大、对底材浸润性差、施工窗口期短等问题。

因此，有必要研究一种新型无溶剂聚脲专用底涂以解决操作期较短、施工粘度大、对底材浸润性差、施工窗口期短的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂及其制备方法，底涂由A、B两组分组成，其中A组分为环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂、消泡剂和基材润湿剂，B组分为腰果壳油改性胺、酮亚胺及聚醚胺，组分中不含溶剂安全环保；低粘度、操作期长，施工方便；与混凝土、碳钢基材及聚脲材料结合具有较高的粘结强度高，且环境影响后强度保持率较高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，由A组分和B组分组成，

所述的A组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的环氧树脂、20～30％的活性稀释剂，1～2％的硅烷偶联剂，0.5～1的消泡剂，1～2％的基材润湿剂；

所述的B组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的腰果壳油改性胺，20～30％的聚醚胺，1～5％酮亚胺；

所述A、B组分独立存放，使用时按所述A、B组分的质量比为2～4：1混合均匀即可。

进一步地，所述环氧树脂为NPEL-127、NPEL127E、NPEL-127H、NPEL-127L、NPEL-128、NPEL-128S、NPEL-128R、NPEL-128E、NPEL-144、NPEF-170中的至少一种。

进一步地，所述活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚中的至少一种。

进一步地，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、KH-580、KH-602、KH-792中的任意一种。

进一步地，所述消泡剂为Tego Airex 900、Tego Airex 910、Tego Airex 916、Tego Airex 931、Tego Airex 936、Tego Airex 940、Tego Airex 944、Tego Airex 980中的至少一种。

进一步地，所述基材润湿剂为Tego Wet260、Tego Wet270、Tego Wet280、TegoWetKL245中的至少一种。

进一步地，所述腰果壳油改性胺为LITE3060、NX5594、NC-540、NC-558、NX-2003D、NX-5454、NX-5198、LITE2002中的至少一种。

进一步地，所述聚醚胺为聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺T5000中的至少一种。

进一步地，所述的酮亚胺为二苯甲酮亚胺、丁二酰亚胺、直链烃酮亚胺、脲酮亚胺中的至少一种。

本发明还提供一种如上所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂的制备方法，包括以下步骤：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

按配比准备A组分、B组分，先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用。

本发明的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，具有以下有益效果：

1.安全环保，该高渗透无溶剂聚脲专用底涂是一种新型的零VOC、无溶剂、环保型的新型材料，对环境友好；

2.低粘度、操作期长，施工方便，可刷涂、辊涂、喷涂，与同类竞品相比有更好的底材浸润性及经济适用性，使用年限长，综合成本低；

3.作为底涂剂与聚脲、混凝土、碳钢基材结合具有较高的粘结强度高，且环境影响后强度保持率较高；

4.可在0～5℃下低温固化，仍具有较好的粘结强度；

5.可在潮湿的混凝土上固化，与聚脲具有较高的粘结强度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，由A组分和B组分组成，

所述的A组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的环氧树脂、20～30％的活性稀释剂，1～2％的硅烷偶联剂，0.5～1的消泡剂，1～2％的基材润湿剂；

所述的B组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的腰果壳油改性胺，20～30％的聚醚胺，1～5％酮亚胺；

所述A、B组分独立存放，使用时按所述A、B组分的质量比为2～4：1混合均匀即可。

本发明中的A组分使用活性稀释剂来降低环氧树脂粘度，辅以基材润湿剂降低底涂的表面能、使其提高底涂对底材的浸润性，加入硅烷偶联剂提高无机基材(混凝土、碳钢)与有机材料(喷涂聚脲弹性体)结合力。B组分采用腰果壳油改性胺类固化剂，相较于常规的酚醛胺、脂肪胺、芳香胺类固化剂来说，腰果壳油改性胺拥有更快的表干时间、更加的柔韧性和低温固化性，粘度也更低，具有高疏水性，与混凝土基材和碳钢基材均具有较好的结合力；酮亚胺在湿气存在下吸收水分后发生逆向反应，再生成多元胺，使得材料在潮湿的混凝土上具有操作的可能；加入聚醚胺作为B组分的活性稀释剂，聚醚胺具有较高的疏水性，较长的分子链段可以提高涂膜的柔韧性，同时聚醚胺具有较低的粘度和反应速度，加入到B组分中还可以提高底涂对底材的浸润性、降低整漆的粘度、提高操作期。

其中，所述环氧树脂可选择为NPEL-127、NPEL127E、NPEL-127H、NPEL-127L、NPEL-128、NPEL-128S、NPEL-128R、NPEL-128E、NPEL-144、NPEF-170等中的至少一种。所述活性稀释剂可选择为苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚等中的至少一种。所述硅烷偶联剂可选择为KH-550、KH-560、KH-570、KH-580、KH-602、KH-792等中的任意一种。所述消泡剂可选择为Tego Airex 900、Tego Airex 910、Tego Airex916、Tego Airex 931、Tego Airex 936、Tego Airex 940、Tego Airex 944、Tego Airex980等中的至少一种。所述基材润湿剂可选择为Tego Wet260、Tego Wet270、Tego Wet280、Tego WetKL245等中的至少一种。

其中，所述腰果壳油改性胺可选择为LITE3060、NX5594、NC-540、NC-558、NX-2003D、NX-5454、NX-5198、LITE2002等中的至少一种。所述聚醚胺可选择为聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺T5000等中的至少一种。所述的酮亚胺可选择为二苯甲酮亚胺、丁二酰亚胺、直链烃酮亚胺、脲酮亚胺等中的至少一种。

本发明还提供一种如上所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂的制备方法，包括以下步骤：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

按配比准备A组分、B组分，先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用。

实施例1

一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，配方如表1所示，制备过程如下：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用，搅拌时应避免带入过多的空气。

表1实施例1中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的配方

性能测试：

将上述制备好的高渗透无溶剂聚脲专用底涂刷涂在设计基材上，待底漆实干后，进行聚脲材料喷涂，在23±2℃下养护168h后进行测试，测试结果如表2所示。

表2实施例1中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的性能测试结果

实施例2

一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，配方如表3所示，制备过程如下：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用，搅拌时应避免带入过多的空气。

表3实施例2中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的配方

性能测试：

将上述制备好的高渗透无溶剂聚脲专用底涂刷涂在设计基材上，待底漆实干后，进行聚脲材料喷涂，在23±2℃下养护168h后进行测试，测试结果如表4所示。

表4实施例2中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的性能测试结果

实施例3

一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，配方如表5所示，制备过程如下：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配方向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用，搅拌时应避免带入过多的空气。

表5实施例3中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的配方

性能测试：

将上述制备好的高渗透无溶剂聚脲专用底涂刷涂在设计基材上，待底漆实干后，进行聚脲材料喷涂，在23±2℃下养护168h后进行测试，测试结果如表6所示。

表6实施例3中高渗透无溶剂聚脲专用底涂的性能测试结果

综上所述，本发明的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，具有以下有益效果：

1.安全环保，该高渗透无溶剂聚脲专用底涂是一种新型的零VOC、无溶剂、环保型的新型材料，对环境友好；

2.低粘度、操作期长，施工方便，可刷涂、辊涂、喷涂，与同类竞品相比有更好的底材浸润性及经济适用性，使用年限长，综合成本低；

3.作为底涂剂与聚脲、混凝土、碳钢基材结合具有较高的粘结强度高，且环境影响后强度保持率较高；

4.可在0～5℃下低温固化，仍具有较好的粘结强度；

5.可在潮湿的混凝土上固化，与聚脲具有较高的粘结强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高渗透无溶剂聚脲专用底涂，由A组分和B组分组成，其特征在于，

所述的A组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的环氧树脂、20～30％的活性稀释剂，1～2％的硅烷偶联剂，0.5～1的消泡剂，1～2％的基材润湿剂；

所述的B组分的原料按质量百分比配比如下：65～75％的腰果壳油改性胺，20～30％的聚醚胺，1～5％酮亚胺；

所述A、B组分独立存放，使用时按所述A、B组分的质量比为2～4：1混合均匀即可。

2.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述环氧树脂为NPEL-127、NPEL127E、NPEL-127H、NPEL-127L、NPEL-128、NPEL-128S、NPEL-128R、NPEL-128E、NPEL-144、NPEF-170中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、KH-580、KH-602、KH-792中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述消泡剂为TegoAirex 900、Tego Airex 910、Tego Airex 916、Tego Airex 931、Tego Airex 936、TegoAirex 940、Tego Airex 944、Tego Airex 980中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述基材润湿剂为Tego Wet260、Tego Wet270、Tego Wet280、Tego WetKL245中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述腰果壳油改性胺为LITE3060、NX5594、NC-540、NC-558、NX-2003D、NX-5454、NX-5198、LITE2002中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述聚醚胺为聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺T5000中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂，其特征在于，所述的酮亚胺为二苯甲酮亚胺、丁二酰亚胺、直链烃酮亚胺、脲酮亚胺中的至少一种。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的高渗透无溶剂聚脲专用底涂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)A组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向高速搅拌机加入环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、基材润湿剂和硅烷偶联剂，搅拌均匀，过滤出料得到透明主漆A组分；

(2)B组分的制备

在200-500/min转速下，按配比向分散釜中依次加入腰果壳油固化剂、聚醚胺和酮亚胺，搅拌均匀，过滤出料得到固化剂组分B组分；

(3)配漆

按配比准备A组分、B组分，先分别搅拌A组分、B组分0.5-2分钟直至均匀状态，然后将B组分加入A组分中，再使用搅拌机器搅拌0.5-2分钟直至形成均匀、没有条痕的环氧清漆后即可使用。