CN115286990A - 一种旋翼用防护涂料及其制备方法 - Google Patents

一种旋翼用防护涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115286990A
CN115286990A CN202210586643.3A CN202210586643A CN115286990A CN 115286990 A CN115286990 A CN 115286990A CN 202210586643 A CN202210586643 A CN 202210586643A CN 115286990 A CN115286990 A CN 115286990A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
component
weight
fluorine
protective 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.)
Pending
Application number
CN202210586643.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李文凯
周如东
朱晓丰
陆文明
唐雪涛
张睿
潘云飞
刘志远
赵宝华
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.)
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Changzhou EP Coating Co Ltd
CNOOC Changzhou Paint and Coatings Industry Research Institute Co Ltd
Original Assignee
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Changzhou EP Coating Co Ltd
CNOOC Changzhou Paint and Coatings Industry Research Institute Co Ltd
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 CNOOC Energy Technology and Services Ltd, CNOOC Changzhou EP Coating Co Ltd, CNOOC Changzhou Paint and Coatings Industry Research Institute Co Ltd filed Critical CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Priority to CN202210586643.3A priority Critical patent/CN115286990A/zh
Publication of CN115286990A publication Critical patent/CN115286990A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/06Polyurethanes from polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206Polyhydroxy compounds aliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269Lactones
    • C08G18/4277Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C08G18/6644Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203 having at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18Fireproof paints including high temperature resistant paints

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种旋翼用防护涂料,主要由甲组分和乙组分构成,且甲组分和乙组分的重量比为10∶3,其中甲组分主要包括以下组分,按重量份计:羟基封端的含氟聚氨酯预聚物35~55份,有机溶剂15~30份,颜填料5~30份,功能填料2.5~7.5份,消光剂0~1份,分散剂2~4.5份,流平剂0.1~1.0份,紫外线吸收剂1~3份,催干剂0.001~0.02份;乙组分主要包括氟改性异氰酸酯预聚体以及有机溶剂;在合成羟基封端的含氟聚氨酯预聚物时,聚碳酸酯、含氟羟基树脂与异氰酸酯反应可以生成较长的树脂主链,能为涂膜提供良好的柔韧性和伸长率,在合成氟改性异氰酸酯预聚体时,聚己内酯、三羟甲基丙烷与异氰酸酯反应可以提高树脂交联密度,进而为涂膜提供较高的强度。

Description

一种旋翼用防护涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备技术领域,具体涉及一种旋翼用防护涂料及其制备方法。
背景技术
直升机旋翼是直升机能够有效地完成垂直起落、空中悬停、发动机停车时自转下滑并安全着陆的关键承力高速动部件,旋翼裸露在强紫外光照射环境中,极易引起老化降解,同时,恶劣工况环境中的砂粒、盐雾颗粒、高速雨滴等带有腐蚀性的摩擦物质,对高速旋转的旋翼具有强烈的摩擦和腐蚀作用,从而影响直升机的工作效能。
目前国内直升机旋翼的防护材料是采用聚氨酯耐磨涂料,但是现有聚氨酯耐磨涂料的耐磨性能、抗拉伸性能以及耐湿热性能仍不能满足恶劣工况的使用要求,极易受到破坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种旋翼用防护涂料,主要由甲组分和乙组分构成,且甲组分和乙组分的重量比为10∶3,其中甲组分包括以下组分,按重量份计:
羟基封端的含氟聚氨酯预聚物35~55份,有机溶剂15~30份,颜填料5~30份,功能填料2.5~7.5份,消光剂0~1份,分散剂2~4.5份,流平剂0.1~1.0份,紫外线吸收剂1~3份,催干剂0.001~0.02份;其中,羟基封端的含氟聚氨酯预聚物是以5~15重量份的聚己内酯、4~10重量份的三羟甲基丙烷、30~50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、50~120重量份的聚碳酸酯以及35~75重量份的含氟羟基树脂为原料并添加70~120重量份的溶剂和0.5~3重量份的催化剂合成的;
乙组分包括氟改性异氰酸酯预聚体35~65重量份以及有机溶剂35~65重量份;其中,氟改性异氰酸酯预聚体是以聚碳酸酯、聚己内酯、含氟羟基树脂以及三羟甲基丙烷中的两种或三种与液化二苯基甲烷二异氰酸酯合成的。
进一步的,所述有机溶剂选用丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、乙酸乙酯以及醋酸丁酯中的两种或两种以上。
进一步的,所述颜填料选用氧化铬绿、钛白、炭黑、酞青蓝、石墨烯以及碳纳米角中的两种或两种以上。
进一步的,所述功能填料选用二氧化硅、碳化硅、聚四氟乙烯以及聚酰亚胺纤维中的一种或几种。
进一步的,所述分散剂选用毕克公司BYK~161以及路博润32500中的一种或两种。
进一步的,所述紫外线吸收剂选用Tinuvin400以及Tinuvin292中的一种或两种。
进一步的,所述溶剂选用N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯以及醋酸丁酯中的一种或多种。
进一步的,所述聚碳酸酯选用聚碳酸1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇以及聚1,5-戊二醇酯二醇中的一种或多种。
进一步的,所述聚己内酯选用PCL-3057以及PCL-3087中的一种或多种。
一种旋翼用防护涂料的制备方法,步骤如下所示:
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在70~120重量份溶剂中,将5~15重量份聚己内酯、4~10重量份三羟甲基丙烷加热搅拌至60℃~80℃,然后加入30~50重量份异佛尔酮二异氰酸酯和0.5~3重量份催化剂,然后升温至60~80℃,反应3~6小时,得到聚氨酯预聚物;
再向体系中加入50~120重量份的聚碳酸酯、35~75重量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应0.8h~1.2h后,升温至80~100℃,继续搅拌反应3~6小时,然后降温即可得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
将步骤1)合成的羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体和颜填料、功能填料、消光剂、分散剂按比例混合均匀,然后将上述混合物用砂磨机研磨至细度为30μm以下并制得色浆,然后按比例加入流平剂、紫外光吸收剂和催干剂,搅拌均匀,即可制得甲组份;
3)制备乙组分
将氟改性异氰酸酯预聚体、有机溶剂按比例搅拌均匀,即可制得乙组份;
4)制备旋翼用防护涂料
将步骤2)制得的甲组份和步骤3)制得的乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用防护涂料。
本发明的有益效果是:
本发明提供的一种旋翼用防护涂料,其中,在合成羟基封端的含氟聚氨酯预聚物时,聚碳酸酯、含氟羟基树脂与异氰酸酯反应可以生成较长的树脂主链,能为涂膜提供良好的柔韧性和伸长率,在合成氟改性异氰酸酯预聚体时,聚己内酯、三羟甲基丙烷与异氰酸酯反应可以提高树脂交联密度,进而为涂膜提供较高的强度和耐磨性。此外,还在羟基封端的含氟聚氨酯预聚物和氟改性异氰酸酯预聚体中引入了氟元素,可在保留聚氨酯优异性能的前提下,一方面利用C~F键的化学稳定性提高涂层的防护性能和耐候性;另一方面C~F可以降低涂层的摩擦系数,提高涂层的耐磨性并且还可以赋予涂层优异的耐高、低温性能。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明具体实施方式进一步阐述说明,下面的实施案例仅是本发明的部分实施案例,此外,实施例中所用原料,除另有说明外,均为涂料行业用市售工业品,均可以通过商业渠道购得。
本发明的一种旋翼用防护涂料,主要由甲组分和乙组分构成,且甲组分和乙组分的的重量比为10∶3,其中甲组分包括以下组分,按重量份计:
羟基封端的含氟聚氨酯预聚物35~55份,有机溶剂15~30份,颜填料5~30份,功能填料2.5~7.5份,消光剂0~1份,分散剂2~4.5份,流平剂0.1~1.0份,紫外线吸收剂1~3份,催干剂0.001~0.02份;
羟基封端的含氟聚氨酯预聚物是以5~15重量份的聚己内酯、4~10重量份的三羟甲基丙烷、30~50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、50~120重量份的聚碳酸酯以及35~75重量份的含氟羟基树脂为原料并添加70~120重量份的溶剂和0.5~3重量份的催化剂合成的;
有机溶剂选用丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、乙酸乙酯以及醋酸丁酯中的两种或两种以上;
颜填料选用氧化铬绿、钛白、炭黑、酞青蓝、石墨烯以及碳纳米角中的两种或两种以上;
功能填料选用二氧化硅、碳化硅、聚四氟乙烯以及聚酰亚胺纤维中的一种或几种;
消光剂选用德固赛TT3300消光粉;
分散剂选用毕克公司BYK~161以及路博润32500中的一种或两种;
流平剂选用EFKA~3700流平剂;
紫外线吸收剂选用Tinuvin400以及Tinuvin292中的一种或两种;
催干剂选用二月桂酸二丁基锡;
溶剂选用N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯以及醋酸丁酯中的一种或多种;
催化剂选用二月桂酸二丁基锡;
聚碳酸酯选用聚碳酸1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇以及聚1,5-戊二醇酯二醇中的一种或多种;
聚己内酯选用PCL-3057以及PCL-3087中的一种或多种;
乙组分包括氟改性异氰酸酯预聚体35~65重量份以及有机溶剂35~65重量份;
氟改性异氰酸酯预聚体是以聚碳酸酯、聚己内酯、含氟羟基树脂以及三羟甲基丙烷中的两种或三种与液化二苯基甲烷二异氰酸酯合成的;
有机溶剂选用丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、乙酸乙酯以及醋酸丁酯中的两种或两种以上。
本发明的一种旋翼用防护涂料的制备方法,步骤如下所示:
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在70~120重量份,优选80重量份溶剂中,将5~15重量份,优选10重量份聚己内酯、4~10重量份,优选6重量份三羟甲基丙烷加热搅拌至70℃,然后加入30~50重量份,优选40重量份异佛尔酮二异氰酸酯和0.5~3重量份,优选1.5重量份催化剂,然后升温至60~80℃,优选70℃,反应3~6小时,优选5小时,得到聚氨酯预聚物;
再向体系中加入50~120重量份,优选80重量份的聚碳酸酯、35~75重量份,优选50重量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应0.8h~1.2h后,升温至80~100℃,优选90℃,继续搅拌反应3~6小时,优选5小时,然后降温即可得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
将步骤1)合成的羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体和颜填料、功能填料、消光剂、分散剂按比例混合均匀,然后将上述混合物用砂磨机研磨至细度为30μm以下并制得色浆,然后按比例加入流平剂、紫外光吸收剂和催干剂,搅拌均匀,即可制得甲组份;
3)制备乙组分
将氟改性异氰酸酯预聚体、有机溶剂按比例搅拌均匀,即可制得乙组份;
4)制备旋翼用防护涂料
将步骤2)制得的甲组份和步骤3)制得的乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用防护涂料。
按上述方法制取旋翼用防护涂料,并对其进行性能测试。
实施例1
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在90质量份溶剂中,加入10质量份聚己内酯、6质量份三羟甲基丙烷,加热搅拌至70℃,然后加入40质量份异佛尔酮二异氰酸酯,1质量份催化剂,然后升温至75℃,反应4小时,得到聚氨酯预聚物,再向体系中加入60质量份的聚碳酸酯、60质量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应1h后,升温至90℃,继续搅拌反应4小时,降温出料,得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
甲组份各组份用量如表1:
表1甲组份配方
Figure BDA0003663666540000071
注:有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;颜填料中钛白、炭黑、碳纳米角的比例为10:3:1;紫外光吸收剂中Tinuvin400、Tinuvin292的比例为2:1;
按表1中甲组份各组份的用量,将羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂、颜填料、功能填料、消光剂、分散剂按比例混合均匀后,用砂磨机研磨至细度≤30μm制得色浆,按色浆的量计算加入流平剂和催干剂,高速搅拌0.5h,制得甲组份备用。
3)制备乙组分
乙组份各组份用量如表2:
表2乙组份配方
Figure BDA0003663666540000081
注:氟改性聚氨酯预聚体为自制预聚体,其中NCO含量为10%;有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;
按表2乙组份各组份的用量,将氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂按比例搅拌均匀,制得乙组份。
4)制备旋翼防护涂料
将甲组份和乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用含氟聚氨酯涂料1#。
实施例2
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在80质量份溶剂中,加入8质量份聚己内酯、6质量份三羟甲基丙烷,加热搅拌至70℃,然后加入36质量份异佛尔酮二异氰酸酯,1质量份催化剂,然后升温至75℃,反应4小时,得到聚氨酯预聚物,再向体系中加入60质量份的聚碳酸酯、48质量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应1h后,升温至90℃,继续搅拌反应4小时,降温出料,得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
甲组份各组份用量如表3:
表3甲组份配方
Figure BDA0003663666540000091
注:有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;颜填料中氧化铬绿、钛白、石墨烯、碳纳米角的比例为1:10:3:1;紫外光吸收剂中Tinuvin400、Tinuvin292的比例为2:1;
按表3甲组份各组份的用量,将羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂、颜填料、功能填料、消光剂、分散剂混合均匀后,用砂磨机研磨至细度≤30μm制得色浆,按色浆的量计算加入流平剂和催干剂,高速搅拌0.5h,制得甲组份备用。
3)制备乙组分
乙组份各组份用量如表4:
表4乙组份配方
Figure BDA0003663666540000092
注:氟改性聚氨酯预聚体为自制预聚体,其中NCO含量为10%;有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;
按表4乙组份各组份的用量,将氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂搅拌均匀,制得乙组份。
4)制备旋翼用防护涂料
将甲组份和乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用含氟聚氨酯涂料2#。
实施例3
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在90质量份溶剂中,加入10质量份聚己内酯、6质量份三羟甲基丙烷,加热搅拌至70℃,然后加入40质量份异佛尔酮二异氰酸酯,1质量份催化剂,然后升温至75℃,反应4小时,得到聚氨酯预聚物,再向体系中加入60质量份的聚碳酸酯、60质量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应1h后,升温至90℃,继续搅拌反应4小时,降温出料,得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
甲组份各组份用量如表5:
表5甲组份配方
Figure BDA0003663666540000111
注:有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;颜填料中、钛白、炭黑、碳纳米角的比例为10:5:1;紫外光吸收剂中Tinuvin400、Tinuvin292的比例为2:1;
按表5甲组份各组份的用量,将羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂、颜填料、功能填料、消光剂、分散剂混合均匀后,用砂磨机研磨至细度≤30μm制得色浆,按色浆的量计算加入流平剂和催干剂,高速搅拌0.5h,制得甲组份备用。
(3)制备乙组份
乙组份各组份用量如表6:
表6乙组份配方
Figure BDA0003663666540000112
注:氟改性聚氨酯预聚体为自制预聚体,其中NCO含量为10%;有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;
按表6乙组份各组份的用量,将氟改性聚氨酯预聚体、有机溶剂搅拌均匀,制得乙组份。
4)制备旋翼用防护涂料
将甲组份和乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用含氟聚氨酯涂料3#。
对比例1
(1)甲组份的制备:
甲组份各组份用量如表7:
表7甲组份配方
Figure BDA0003663666540000121
注:有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;着色颜料中钛白、中铬黄、炭黑、大红粉的比例为15:3:5:3;BYK~161和EFKA-5065组成的分散剂中,BYK~161和EFKA-5065的比例为1:1;
按表7甲组份各组份的用量,将支链化聚酯树脂、有机溶剂、着色颜料、耐磨填料、分散剂高速分散后,移入砂磨机研磨至细度≤40微米,然后加入消光剂、流平剂和催干剂,高速搅拌0.5h,制得甲组份备用;
2)乙组分为缩二脲多异氰酸酯;
3)配置直升机旋翼用聚氨酯涂料
按甲组份和乙组份质量比为2:1混合均匀,既得旋翼用含氟聚氨酯涂料4#,根据施工要求用有机溶剂调节到施工粘度进行喷涂施工。
对比例2
(1)甲组份的制备:
甲组份各组份用量如表8:
表8甲组份配方
Figure BDA0003663666540000131
注:有机溶剂中丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、醋酸丁酯的比例为1:1:1;着色颜料中钛白、中铬黄、炭黑、酞青绿粉的比例为15:15:3:5;BYK~161和EFKA-5065组成的分散剂中,BYK~161和EFKA-5065的比例为1:1;
按表8甲组份各组份的用量,将支链化聚酯树脂、有机溶剂、着色颜料、耐磨填料、分散剂高速分散后,移入砂磨机研磨至细度≤40微米,然后加入消光剂、流平剂和催干剂,高速搅拌0.5h,制得甲组份备用;
2)乙组分为缩二脲多异氰酸酯;
3)配置直升机旋翼用聚氨酯涂料
按甲组份和乙组份质量比为2:1混合均匀,既得旋翼用含氟聚氨酯涂料5#,根据施工要求用有机溶剂调节到施工粘度进行喷涂施工。
对实施例1-3制得的1#、2#、3#以及对比例1和对比例2制得4#和5#的进行涂膜的性能测试
将1#、2#、3#、4#以及5#根据相应检测标准方法的要求,喷涂在马口贴片、铝合金耐磨板、玻璃模具和环氧玻璃钢板上,实干后,进行检测,结果见表9。
表9涂膜性能
Figure BDA0003663666540000141
由表9可知,在漆膜颜色的性能测试中,1#、2#以及3#制得的漆膜的颜色均满足指标要求;在附着力的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的附着力均超过了15MPa,符合指标要求;在密度的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的密度分别为1.16g/cm3、1.17g/cm3、1.18g/cm3,密度均小于1.2g/cm3,符合指标要求;在剥离强度的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的剥离强度分别为32N/cm、34N/cm、35N/cm,剥离强度均大于30N/cm,符合指标要求;在固体含量的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的固体含量分别为48.6%、48.9%、48.4%,固体含量均大于40%,符合指标要求;在柔韧性的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的柔韧性均为1mm,符合指标要求;在干燥时间的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的表干时间均为2h,实干时间均为24h,表干时间小于4h,实干时间等于24h,符合指标要求;在拉伸强度和断裂伸长率的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的拉伸强度分别为29MPa、32MPa、36MPa,断裂伸长率分别为400%、360%、350%,拉伸强度均大于20MPa,断裂伸长率均大于300%,符合指标要求;在邵氏硬度的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜的邵氏硬度分别为88、89、89,邵氏硬度均小于90,符合指标要求;在耐磨性的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜在常规条件下在砂轮负重1000g,转速1000转的条件下漆膜损失分别为9.5mg、9.3mg、9.2mg,均小于10mg,在航油中常温浸泡4h后,在砂轮负重1000g,转速1000转的条件下漆膜损失分别为11.7mg、12.4mg、12.6mg,均小于15mg,符合指标要求;在耐湿热的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜在一定的湿度和温度下在3000h内涂层不开裂、不脱落,符合指标要求;在吸水率的性能测试中1#、2#以及3#制得的漆膜在24h内的吸水率分别为2.4%、2.5%、2.3%,吸水率均小于4%,符合指标要求;在涂膜适用期的性能测试中在规定的条件下测试1#、2#以及3#制得的漆膜的适用期均为4h,大于3h,符合指标要求;
由表9可知,在剥离强度的性能测试中4#和5#制得的漆膜的剥离强度分别为45N/cm和47N/cm,剥离强度均大于30N/cm,符合指标要求;在干燥时间的性能测试中4#和5#制得的漆膜的表干时间均为2h,实干时间均为10h,表干时间小于4h,实干时间小于24h,符合指标要求;在耐磨性的性能测试中4#和5#制得的漆膜在常规条件下在砂轮负重1000g,转速1000转的条件下漆膜损失分别为32mg和27mg,远大于标准值10mg,在航油中常温浸泡4h后,在砂轮负重1000g,转速1000转的条件下漆膜损失分别为39mg和36mg,均远大于标准值15mg,不符合指标要求;在邵氏硬度的性能测试中4#和5#制得的漆膜的邵氏硬度分别为94和97,邵氏硬度大于90,不符合指标要求;在耐湿热的性能测试中4#和5#制得的漆膜在一定的湿度和温度下在第2000h时和第1800h时涂层开裂、脱落,不符合指标要求;在按照国标GB/T 528所记载的方法对4#和5#制得的漆膜做拉伸强度和断裂伸长率测试时,由于形成的涂层较脆,无法测得漆膜做拉伸强度和断裂伸长率的数据。
综上可知,利用对比例1和对比例2所提供的原料和方法制得的涂料形成的涂层在耐磨性的性能测试中,测试值远超出指标要求值的范围,耐磨性能较差,在硬度测试中,硬度较大,不符合指标要求,在耐湿热的性能测试中,同样不符合指标要求,并且,在进行拉伸强度和断裂伸长率测试时,由于形成的涂层较脆,而无法测得漆膜做拉伸强度和断裂伸长率的数据,同样不符合相应的指标要求,虽然对比例1和对比例2所制得的涂料的涂膜在剥离强度、干燥时间等性能优于实施例所制得的涂膜,但是对比例1和对比例2的整体性能不能达到指标要求。相反,利用本发明提供的方法制得的的旋翼用防护涂料的涂膜在附着力、柔韧性、拉伸强度、伸长率、耐磨性等方面已完全达到指标规定的要求,尤其是拉伸强度和耐磨性能优异,完全达到保护旋翼的要求,
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种旋翼用防护涂料,主要由甲组分和乙组分构成,且甲组分和乙组分的重量比为10∶3,其中甲组分包括以下组分,按重量份计:
羟基封端的含氟聚氨酯预聚物35~55份,有机溶剂15~30份,颜填料5~30份,功能填料2.5~7.5份,消光剂0~1份,分散剂2~4.5份,流平剂0.1~1.0份,紫外线吸收剂1~3份,催干剂0.001~0.02份;其中,羟基封端的含氟聚氨酯预聚物是以5~15重量份的聚己内酯、4~10重量份的三羟甲基丙烷、30~50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、50~120重量份的聚碳酸酯以及35~75重量份的含氟羟基树脂为原料并添加70~120重量份的溶剂和0.5~3重量份的催化剂合成的;
乙组分包括氟改性异氰酸酯预聚体35~65重量份以及有机溶剂35~65重量份;其中,氟改性异氰酸酯预聚体是以聚碳酸酯、聚己内酯、含氟羟基树脂以及三羟甲基丙烷中的两种或三种与液化二苯基甲烷二异氰酸酯合成的。
2.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述有机溶剂选用丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、乙酸乙酯以及醋酸丁酯中的两种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述颜填料选用氧化铬绿、钛白、炭黑、酞青蓝、石墨烯以及碳纳米角中的两种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述功能填料选用二氧化硅、碳化硅、聚四氟乙烯以及聚酰亚胺纤维中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述分散剂选用毕克公司BYK~161以及路博润32500中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述紫外线吸收剂选用Tinuvin400以及Tinuvin292中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述溶剂选用N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯以及醋酸丁酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述聚碳酸酯选用聚碳酸1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇以及聚1,5-戊二醇酯二醇中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种旋翼用防护涂料,所述聚己内酯选用PCL-3057以及PCL-3087中的一种或多种。
10.一种旋翼用防护涂料的制备方法,包括权利要求1-9任一项所述的旋翼用防护涂料,步骤如下所示:
1)制备羟基封端的氟改性聚氨酯共聚物
在70~120重量份溶剂中,将5~15重量份聚己内酯、4~10重量份三羟甲基丙烷加热搅拌至60℃-80℃,然后加入30~50重量份异佛尔酮二异氰酸酯和0.5~3重量份催化剂,然后升温至60~80℃,反应3~6小时,得到聚氨酯预聚物;
再向体系中加入50~120重量份的聚碳酸酯、35~75重量份含氟羟基树脂,保持温度搅拌反应0.8h~1.2h后,升温至80~100℃,继续搅拌反应3~6小时,然后降温即可得到羟基封端的氟改性聚氨酯预聚物;
2)制备甲组分
将步骤1)合成的羟基封端的氟改性聚氨酯预聚体和颜填料、功能填料、消光剂、分散剂按比例混合均匀,然后将上述混合物用砂磨机研磨至细度为30μm以下并制得色浆,然后按比例加入流平剂、紫外光吸收剂和催干剂,搅拌均匀,即可制得甲组份;
3)制备乙组分
将氟改性异氰酸酯预聚体、有机溶剂按比例搅拌均匀,即可制得乙组份;
4)制备旋翼用防护涂料
将步骤2)制得的甲组份和步骤3)制得的乙组份按重量比为10:3混合均匀,即可制得旋翼用防护涂料。
CN202210586643.3A 2022-05-26 2022-05-26 一种旋翼用防护涂料及其制备方法 Pending CN115286990A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210586643.3A CN115286990A (zh) 2022-05-26 2022-05-26 一种旋翼用防护涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210586643.3A CN115286990A (zh) 2022-05-26 2022-05-26 一种旋翼用防护涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115286990A true CN115286990A (zh) 2022-11-04

Family

ID=83821077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210586643.3A Pending CN115286990A (zh) 2022-05-26 2022-05-26 一种旋翼用防护涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115286990A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127363A (zh) * 2011-04-18 2011-07-20 常州光辉化工有限公司 风力发电机面漆及其制备方法
CN107286318A (zh) * 2017-07-01 2017-10-24 浙江工业大学之江学院 一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法
CN108034036A (zh) * 2017-12-08 2018-05-15 四川北方硝化棉股份有限公司 一种水性乙酸丁酸纤维素的制备方法
CN113646052A (zh) * 2019-03-29 2021-11-12 百乐墨水株式会社 可逆热变色性组合物、内包有该可逆热变色性组合物的可逆热变色性微胶囊颜料及使用了该可逆热变色性微胶囊颜料的书写工具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127363A (zh) * 2011-04-18 2011-07-20 常州光辉化工有限公司 风力发电机面漆及其制备方法
CN107286318A (zh) * 2017-07-01 2017-10-24 浙江工业大学之江学院 一种超疏水聚氨酯涂层及其制备方法
CN108034036A (zh) * 2017-12-08 2018-05-15 四川北方硝化棉股份有限公司 一种水性乙酸丁酸纤维素的制备方法
CN113646052A (zh) * 2019-03-29 2021-11-12 百乐墨水株式会社 可逆热变色性组合物、内包有该可逆热变色性组合物的可逆热变色性微胶囊颜料及使用了该可逆热变色性微胶囊颜料的书写工具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111793420B (zh) 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法
CN111995941B (zh) 一种易清洁防滑耐磨地面涂料及其制备与使用方法
CN104530974B (zh) 一种防覆冰涂料及其制备方法与应用
CN107298930B (zh) 一种有机硅-聚脲自分层涂料的制备与使用方法
EP2324072B1 (en) Improved coating composition for wind turbine blades
CN112538293B (zh) 一种振动耐磨涂料及其制备方法和喷涂工艺
CN101328383A (zh) 用于衬里手套水性聚氨酯涂层连接料的生产方法
CN109988538B (zh) 无溶剂型聚氨酯胶粘剂的制备方法
JP2013534961A (ja) 脂肪族ポリウレア被覆物、その製造方法およびその使用
CN106243981B (zh) 一种高耐风沙侵蚀风电叶片涂料及其制备方法
CN112898884B (zh) 一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用
CN114149734B (zh) 一种反射隔热聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN113278353A (zh) 一种涂料及其制备方法与应用
CN110437678B (zh) 一种节能环保水性涂料及其制备方法
CN113502116A (zh) 一种辊涂型耐候耐磨风电叶片涂料及其制备方法
CN114854304A (zh) 一种具有环保和防污性能的超疏水涂料
CN114196304A (zh) 一种无溶剂氟改性聚天门冬氨酸酯多功能隔热涂料
CN107793912B (zh) 用于飞机发动机反推外壳体的耐雨蚀涂料及其制备
CN115286990A (zh) 一种旋翼用防护涂料及其制备方法
CN111410907B (zh) 一种自修复型耐温耐磨聚天门冬氨酸酯涂料及其制备方法
CN112143367A (zh) 一种风电叶片前缘防护材料及其制备方法和应用
CN102286244B (zh) 一种用于聚脲涂层上的保护漆及其制备方法和施工方法
CN115109506A (zh) 一种风机叶片用防腐涂料及其制备方法
CN113061228B (zh) 包覆碳黑粒子的交联聚氨酯微球的制备方法及聚氨酯微球及其应用
EP4267684A1 (en) Putty composition for wind turbine blades

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20221104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication