CN114874689A - 一种免底漆喷涂聚脲材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种免底漆喷涂聚脲材料及其制备方法，属于漆喷涂聚脲材料技术领域，本发明的免底漆喷涂聚脲材料由A组分和B组分组成，A组分和B组分的体积比为1:1；A组分包括异氰酸酯、改性多元醇、活性稀释剂；B组分包括扩链剂、改性扩链剂、端氨基聚醚、色浆、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂；改性多元醇为含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂与三官能度多元醇的接枝共聚物；改性扩链剂为含环氧基硅烷偶联剂与仲氨基扩链剂的共聚物。本发明的免底漆喷涂聚脲材料无须配套底漆即可在各种金属上具有优异的附着力，还具有优异的物理机械性能、防腐性能、耐介质耐化学品性能及耐老化性能，可大幅度提高施工效率、安全性能及质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及喷涂聚脲材料技术领域，特别涉及一种免底漆喷涂聚脲材料及其制备方法。
背景技术
喷涂聚脲弹性体是近几年发展起来的一种新型环保材料，其具有机械强度高、柔韧性好、防水、防腐、耐磨、抗冲击、耐冷热交变等突出特点，在防水、防腐、矿山耐磨、体育场馆、影视道具、海洋设施等领域的应用越来越广泛。
喷涂聚脲弹性体能够几秒内凝胶，几分钟后即可达到步行强度，适合大面积喷涂作业，因此具有良好的施工性能。但是由于凝胶时间太快，对基材润湿欠佳，导致聚脲弹性体在底材上的附着力不高。聚脲在金属基材上的附着力一般小于5MPa。目前主要是通过对基材进行机械喷砂处理、涂刷底漆、添加附着力促进剂等方法来改善聚脲涂层的附着力。但常规的底漆中缺少能够与金属基材形成键合的极性基团，因而附着力并没有得到显著改善。
目前喷涂聚脲的主要配套底漆为双组份溶剂型环氧类底漆，此类底漆主要存在以下问题：(1)与喷涂聚脲搭配时，需要严格控制底漆与喷涂聚脲施工间隔时间。底漆固化时间过短，内聚强度不够，会出现聚脲固化过程中的内应力大于底漆与基材之间的附着力的情况，从而造成底漆与基材之间的附着力不高，甚至层间脱落问题；底漆固化时间过长，随着时间延长，喷涂聚脲与底涂之间的附着力呈直线性下降，并且随着季节温度及内陆地区昼夜温差的变化，底漆与聚脲之间的最佳配套时间间隔也在变化，这势必给现场施工质量的稳定带了极大的不确定性。(2)底漆与基材之间的附着力以及底漆与聚脲之间的附着力主要来自涂层间的物理作用力-氢键，在实际应用过程中氢键作用很容易受到温度及液体介质的影响而出现层间附着力下降问题。(3)在一些密闭空间施工，如船舱、储罐等，由于底漆中存在大量的稀释剂，造成施工环境中存在大量VOCs，严重影响施工人员健康及施工安全。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种免底漆喷涂聚脲材料及其制备方法，以克服传统喷涂聚脲材料对于底漆的依赖性，该材料在各种金属基材上具有良好的附着力，可大幅度提高施工过程的便利性、安全性。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种免底漆喷涂聚脲材料，由A组分和B组分组成，所述A组分和B组分的体积比为1:1；
所述A组分为端异氰酸酯预聚体，-NCO含量为16％～20％，包括以下重量份数的原料：400-750份异氰酸酯、200-500份改性多元醇、50-100份活性稀释剂；
所述B组分包括以下重量份数的原料：200-400份扩链剂、50-100份改性扩链剂、240-460份端氨基聚醚、50-100份色浆、2-10份抗氧剂、2-6份紫外线吸收剂、1-5份光稳定剂；
所述改性多元醇为含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂与三官能度多元醇的接枝共聚物；
所述改性扩链剂为含环氧基硅烷偶联剂与仲氨基扩链剂的共聚物。
优选地，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和1,4-环己烷二异氰酸酯中的至少一种。
优选地，所述含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂为γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种或两者的复配物；
所述三官能度多元醇为聚醚三醇，分子量为3000-5000。
优选地，所述活性稀释剂为碳酸丙烯酯或γ-丁内酯，其含水量≤0.1％。
优选地，所述扩链剂为3，5-二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯、4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、N,N-二烷基苯二胺、2，4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯、3，3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷、4，4-双仲丁氨基二环己基甲烷、3，3-二甲基-4，4-双仲丁氨基-二环己基甲烷和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)中的至少一种。
优选地，所述含环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种；
所述仲氨基扩链剂为4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、4,4-双仲丁氨基二环己基甲烷和3，3-二甲基-4，4-双仲丁氨基-二环己基甲烷中的至少一种。
优选地，所述氨基聚醚为聚氧化丙烯二胺、聚氧化丙烯三胺和共聚醚二胺中的任意一种，其分子量为1000-5000。
优选地，所述色浆为聚氨酯常用色浆，其含水量≤0.1％；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂264、抗氧剂1790、抗氧剂1315和抗氧剂2246的至少一种；
所述紫外线吸收剂为苯并三唑类、水杨酸酯类和二苯甲酮类紫外线吸收剂中的至少一种；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
优选地，所述紫外线吸收剂为UV-1、UV-320、UV-327、UV-328、UV-571、UV-1130中的至少一种；
所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂5050、光稳定剂5060、光稳定剂5151中的至少一种。
本发明还提供一种如上所述的免底漆喷涂聚脲材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)所述改性多元醇的制备
将所述三官能度多元醇加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含异氰酸酯基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用；
(2)所述A组分的合成
按配方量将所述异氰酸酯加入到步骤(1)制备的所述改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值后加入活性稀释剂后继续搅拌10-15min出料，出料时用80目铜网过滤包装；
(3)所述改性扩链剂的制备
将所述仲氨基扩链剂加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含环氧基基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用；
(4)所述B组分的制备
按照配方依次将所述扩链剂、改性扩链剂、端氨基聚醚、色浆、抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，然后用80目铜滤网过滤包装；
使用时，采用高压无气喷涂设备按照所述A组分和B组分的体积比为1:1进行喷涂。
与现有聚脲涂料相比，本发明的免底漆喷涂聚脲材料，无须配套底漆克服了传统喷涂聚脲材料对于底漆的依赖性，在碳钢和铝合金上的附着力均≥5MPa，具有优异的附着力，还具有优异的物理机械性能、优异的防腐性能、良好的耐介质耐化学品性能及耐老化性能，可大幅度提高施工效率、施工安全性能及施工质量的稳定性。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种免底漆喷涂聚脲材料，由A组分和B组分组成，所述A组分和B组分的体积比为1:1。
所述A组分为异氰酸酯、改性多元醇和活性稀释剂合成的端异氰酸酯预聚体，其配方组成如下表1所示：
表1 A组分配方组成
| 名称 | 重量份数 |
| 异氰酸酯 | 400-750 |
| 改性多元醇 | 200-500 |
| 活性稀释剂 | 50-100 |
B组分的配方组成如下表2所示：
表2 B组分配方组成
| 名称 | 重量份数 |
| 扩链剂 | 200-400 |
| 改性扩链剂 | 50-100 |
| 端氨基聚醚 | 240-460 |
| 色浆 | 50-100 |
| 抗氧剂 | 2-10 |
| 紫外线吸收剂 | 2-6 |
| 光稳定剂 | 1-5 |
其中，改性多元醇为含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂与三官能度多元醇的接枝共聚物；改性扩链剂为含环氧基硅烷偶联剂与仲氨基扩链剂的共聚物。本发明的目的是通过对喷涂聚脲材料分子结构及固化凝胶速度进行合理设计来实现的。首先，用含有异氰酸酯基团的特殊硅烷偶联剂对多元醇进行接枝改性、用含有环氧基团的硅烷偶联剂对含有仲氨基的聚脲扩链剂进行部分共聚改性引入硅烷氧基团，以实现聚脲材料直接与金属基材表面的羟基基团进行反应，产生共价键链接；其次，选择合理凝胶固化速度的扩链剂进行复配，以延长聚脲材料凝胶时间，同时加入适量的非硅基材润湿剂，以迅速降低动态表面张力，保证聚脲材料与基材之间具有良好的铺展润湿，提高聚脲材料对基材的附着力。
A组分中，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)中的一种或几种的混合物。
含异氰酸酯基团硅烷偶联剂为γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种或两者的复配物。
三官能度多元醇为聚醚三醇，其分子量为3000-5000。聚醚三醇如天津石化的TMD3000、TMD5000，江苏钟山化工的ZC330N，山东蓝星东大化工的MN3050。
活性稀释剂为碳酸丙烯酯或γ-丁内酯中的一种，其含水量≤0.1％。
B组分中，扩链剂为3，5-二乙基甲苯二胺(E-100)、3，5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯(TX-2)、4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)、N,N,-二烷基苯二胺(Unilink4100)、2，4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯(TX-3)、3，3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷(DMDC)、4，4，-双仲丁氨基二环己基甲烷(Clearlink1000)或3，3，-二甲基-4，4，-双仲丁氨基-二环己基甲烷(Clearlink3000)、4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)中的一种或几种的复配物。
含环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的复配物。
仲氨基扩链剂为4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)、4,4，-双仲丁氨基二环己基甲烷(Clearlink1000)或3，3，-二甲基-4，4，-双仲丁氨基-二环己基甲烷(Clearlink3000)中的一种或几种的复配物。
氨基聚醚为聚氧化丙烯二胺、聚氧化丙烯三胺及共聚醚二胺，其分子量为1000-5000。聚氧化丙烯二胺有美国亨斯曼公司的D2000、D4000，烟台民生化学的AMD1000、AMD2000；聚氧化丙烯三胺有美国亨斯曼公司的T3000、T5000，烟台民生化学AMT5000；共聚醚二胺有美国亨斯曼公司的THF170、THF140、THF100等等。
色浆为聚氨酯常用色浆，其颜色包括但不限于：红、黄、蓝、绿、白或黑色，其含水量≤0.1％。
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂264、抗氧剂1790、抗氧剂1315、抗氧剂2246的一种或几种的复配物。
紫外线吸收剂为苯并三唑类、水杨酸酯类、二苯甲酮类紫外线吸收剂，如UV-1、UV-320、UV-327、UV-328、UV-571、UV-1130中的一种或几种的复配物。
光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，如光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂5050、光稳定剂5060、光稳定剂5151中的一种或几种的复配物。
本发明还提供一种如上所述的免底漆喷涂聚脲材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)所述改性多元醇的制备
将所述三官能度多元醇加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含异氰酸酯基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用；
(2)所述A组分的合成
按配方量将所述异氰酸酯加入到步骤(1)制备的所述改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值后加入活性稀释剂后继续搅拌10-15min出料，出料时用80目铜网过滤包装；
(3)所述改性扩链剂的制备
将所述仲氨基扩链剂加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含环氧基基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用；
(4)所述B组分的制备
按照配方依次将所述扩链剂、改性扩链剂、端氨基聚醚、色浆、抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，然后用80目铜滤网过滤包装；
使用时，采用高压无气喷涂设备按照所述A组分和B组分的体积比为1:1进行喷涂。
实施例1
一种免底漆喷涂聚脲材料，由A、B两个组分构成。A组分由550份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、400份改性多元醇及50份碳酸丙烯酯组成，其中改性多元醇为TMD3000与γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷的共聚物，所制备的预聚物理论NCO含量为17.4％。B组分由240份扩链剂3，5-二乙基甲苯二胺(E-100)，120份扩链剂4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)、100份改性扩链剂，430份端氨基聚醚D2000、50份端氨基聚醚T5000，10份抗氧剂264，2份紫外线吸收剂UV-2，5份光稳定剂292，50份蓝色色浆组成。其中，改性扩链剂为4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的共聚物。制备过程如下：
(1)改性多元醇的制备
将3000份多元醇TMD3000加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，边搅拌边滴加205份γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用。
(2)端异氰酸酯预聚体A组分的合成
按配方量将550份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加入到步骤(1)制备的400份改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值为17.4±0.5％后，加入50份碳酸丙烯酯剂继续搅拌10-15min后出料，出料时用80目铜网过滤包装即得到免底漆喷涂聚脲材料的A组分。
(3)改性扩链剂的制备
将315份4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，边搅拌边滴加236.4份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用。
(4)B组分的制备
按照配方组成及添加量将配方量依次将240份扩链剂3，5-二乙基甲苯二胺(E-100)，120份扩链剂4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)、100份改性扩链剂，430份端氨基聚醚D2000、50份端氨基聚醚T5000，10份抗氧剂264，2份紫外线吸收剂UV-328，5份光稳定剂292，50份蓝色色浆依次加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，后用80目铜滤网过滤包装即可得到B组分。
使用时，采用高压无气喷涂设备按照A组分：B组分＝1:1(体积比)进行喷涂。
实施例2
一种免底漆喷涂聚脲材料，由A、B两个组分在构成。A组分由460份异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、440份改性多元醇，80份γ-丁内酯组成，其中改性多元醇为TMD5000与γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷的共聚物，所制备的预聚物理论NCO含量为16.2％。B组分由240份扩链剂3，5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)，130份扩链剂4,4，-双仲丁氨基二环己基甲烷(Clearlink1000)、120份改性扩链剂，200份端氨基聚醚THF100、260份端氨基聚醚THF170，2份抗氧剂1010，6份紫外线吸收剂UV-2，1份光稳定剂783，50份白色色浆组成。其中，改性扩链剂为4,4，-双仲丁氨基二环己基甲烷(Clearlink1000)与γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷的共聚物。其制备过程如下：
(1)改性多元醇的制备
将5000份多元醇TMD500加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，边搅拌边滴加247份γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用。
(2)端异氰酸酯预聚体A组分的合成
按配方量将460份异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)加入到步骤(1)制备的440份改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值为16.2±0.5％后，加入80份γ-丁内酯剂继续搅拌10-15min后出料，出料时用80目铜网过滤包装即得到免底漆喷涂聚脲材料的A组分。
(3)改性扩链剂的制备
将210份4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，边搅拌边滴加278.4份γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用。
(4)B组分的制备
按照配方组成及添加量将配方量依次将240份扩链剂3，5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)，130份扩链剂4,4，-双仲丁氨基二环己基甲烷(Clearlink1000)、120份改性扩链剂，200份端氨基聚醚THF100、260份端氨基聚醚THF170，2份抗氧剂1010，6份紫外线吸收剂UV-2，1份光稳定剂783，50份白色色浆依次加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，后用80目铜滤网过滤包装即可得到B组分。
使用时，采用高压无气喷涂设备按照A组分：B组分＝1:1(体积比)进行喷涂。
实施例3
一种免底漆喷涂聚脲材料，由A、B两个组分在构成。A组分由540份二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、410份改性多元醇及40份碳酸丙烯酯、20份γ-丁内酯组成，其中改性多元醇为TMD3000与γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷的共聚物，所制备的预聚物理论NCO含量为16.0％。B组分由180份扩链剂3，5-二乙基甲苯二胺(E-100)，100份扩链剂4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)、130份改性扩链剂，120份端氨基聚醚D2000、400份端氨基聚醚AMD1000，7份抗氧剂1330，5份紫外线吸收剂UV-571，3份光稳定剂5060，75份黑色色浆组成。其中，改性扩链剂为4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)与β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷及β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷的共聚物。其制备过程如下：
(1)改性多元醇的制备
将3000份多元醇TMD3000加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，边搅拌边滴加247份γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用。
(2)端异氰酸酯预聚体A组分的合成
按配方量将540份二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)加入到步骤(1)制备的410份改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值为16.0±0.5％后，加入50份碳酸丙烯酯剂继续搅拌10-15min后出料，出料时用80目铜网过滤包装即得到免底漆喷涂聚脲材料的A组分。
(3)改性扩链剂的制备
将315份4,4′-双仲丁氨基二苯基甲烷加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，边搅拌边滴加123份β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷及144份β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用。
(4)B组分的制备
按照配方组成及添加量将配方量依次将180份扩链剂3，5-二乙基甲苯二胺(E-100)，100份扩链剂4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)、130份改性扩链剂，120份端氨基聚醚D2000、400份端氨基聚醚AMD1000，7份抗氧剂1330，5份紫外线吸收剂UV-571，3份光稳定剂5060，75份黑色色浆依次加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，后用80目铜滤网过滤包装即可得到B组分。
使用时，采用高压无气喷涂设备按照A组分：B组分＝1:1(体积比)进行喷涂。
上述实施例1-3所制备的免底漆喷涂聚脲材料的主要性能指标如下表3所示：
表3实施例1-3所制备的免底漆喷涂聚脲材料的主要性能测试结果
与现有聚脲涂料相比，本发明的免底漆喷涂聚脲材料，无须配套底漆克服了传统喷涂聚脲材料对于底漆的依赖性，在碳钢和铝合金上的附着力均≥5MPa，具有优异的附着力，还具有优异的物理机械性能、优异的防腐性能、良好的耐介质耐化学品性能及耐老化性能，可大幅度提高施工效率、施工安全性能及施工质量的稳定性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，仅具体描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，由A组分和B组分组成，所述A组分和B组分的体积比为1:1；
所述A组分为端异氰酸酯预聚体，-NCO含量为16％～20％，包括以下重量份数的原料：400-750份异氰酸酯、200-500份改性多元醇、50-100份活性稀释剂；
所述B组分包括以下重量份数的原料：200-400份扩链剂、50-100份改性扩链剂、240-460份端氨基聚醚、50-100份色浆、2-10份抗氧剂、2-6份紫外线吸收剂、1-5份光稳定剂；
所述改性多元醇为含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂与三官能度多元醇的接枝共聚物；
所述改性扩链剂为含环氧基硅烷偶联剂与仲氨基扩链剂的共聚物。
2.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和1,4-环己烷二异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述含异氰酸酯基团的硅烷偶联剂为γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种或两者的复配物；
所述三官能度多元醇为聚醚三醇，分子量为3000-5000。
4.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述活性稀释剂为碳酸丙烯酯或γ-丁内酯，其含水量≤0.1％。
5.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述扩链剂为3，5-二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯、4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、N,N-二烷基苯二胺、2，4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯、3，3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷、4，4-双仲丁氨基二环己基甲烷、3，3-二甲基-4，4-双仲丁氨基-二环己基甲烷和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述含环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种；
所述仲氨基扩链剂为4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、4,4-双仲丁氨基二环己基甲烷和3，3-二甲基-4，4-双仲丁氨基-二环己基甲烷中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述氨基聚醚为聚氧化丙烯二胺、聚氧化丙烯三胺和共聚醚二胺中的任意一种，其分子量为1000-5000。
8.根据权利要求1所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述色浆为聚氨酯常用色浆，其含水量≤0.1％；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂1035、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂264、抗氧剂1790、抗氧剂1315和抗氧剂2246的至少一种；
所述紫外线吸收剂为苯并三唑类、水杨酸酯类和二苯甲酮类紫外线吸收剂中的至少一种；
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
9.根据权利要求8所述的免底漆喷涂聚脲材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为UV-1、UV-320、UV-327、UV-328、UV-571、UV-1130中的至少一种；
所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂5050、光稳定剂5060、光稳定剂5151中的至少一种。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的免底漆喷涂聚脲材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)所述改性多元醇的制备
将所述三官能度多元醇加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热110℃～120℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃-60℃，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含异氰酸酯基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温1-2h后备用；
(2)所述A组分的合成
按配方量将所述异氰酸酯加入到步骤(1)制备的所述改性多元醇中，充氮气保护，搅拌下加热至80℃～95℃，反应2-3h，反应结束后，测定-NCO值后，加入活性稀释剂后继续搅拌10-15min出料，出料时用80目铜网过滤包装；
(3)所述改性扩链剂的制备
将所述仲氨基扩链剂加入到有氮气保护的反应釜中，在搅拌下加热120℃～140℃，在真空-0.1MPa下脱水2-3h，然后将温度降至50℃以下，解除真空，按照摩尔比1:1，边搅拌边滴加所述含环氧基基团硅烷偶联剂，分散盘的线速度控制在8-10m/s，1h内滴加完毕，保温反应1-2h后备用；
(4)所述B组分的制备
按照配方依次将所述扩链剂、改性扩链剂、端氨基聚醚、色浆、抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂加入到反应釜中，室温搅拌分散20～30min，分散盘的线速度控制在3-5m/s，然后用80目铜滤网过滤包装；
使用时，采用高压无气喷涂设备按照所述A组分和B组分的体积比为1:1进行喷涂。
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