[发明专利]应用于矿山的喷涂聚脲弹性体及其制备方法和施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及容易磨损的机械设备防磨损衬里的高分子化工材料领域，具体是一种应用于矿山的喷涂聚脲弹性体及其制备方法和施工方法。

背景技术

应用于矿山、建筑、化工等领域的机械设备如振动筛、辊筒回转筛、螺旋分离器衬里、水利分离器等设备，在使用过程中由于磨损严重，造成设备磨损和锈蚀。为了减少这类设备磨损和锈蚀，现有的办法是在设备的磨损面内衬保护层。目前普遍使用的保护层是固体环氧涂料和水性涂料，需要反复喷涂，速度慢，厚度不均匀等。所有这些普遍存在以下缺点：1)韧性不足，在热应力或冲击作用下极易开裂。2)体系含有有机溶剂，对人体有害。3)必须采用多道工序，周期长、效率低，溶剂易挥发造成真空易使腐蚀介质浸入。

在欧洲专利0 431 728 A1里面公开了一种耐磨性的喷涂聚脲材料。该专利A组分采用碳化二亚胺改性的液化MDI与长链的多元醇得到的半预聚物。B组分采用氨基聚醚、扩链剂、改性填料与异氰酸酯反应得到。该专利通过添加改性的填料与不加填料的体系相比将喷涂聚脲体系的耐磨性提高了近一倍，但产品的最终磨耗仍有200mg左右。

在美国专利5962618中，美国Huntsman公司的Dudley J Primeaux II公开了一种用于车斗耐磨衬里的喷涂聚脲弹性体材料。该专利的配方中A组分是半预聚体，由至少50％的2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物与聚醚多元醇合成，其中二苯基甲烷二异氰酸酯占36-65份。B组分是Huntsman公司的JEFFAMINE端氨基聚醚55-45份，胺类扩链剂25-40份，Sliquest@187等功能性环氧硅烷0.3-0.8份，水0.2-0.3份等构成的混合物。A、B组分的体积是1∶1，采用多组分高压喷涂设备进行施工。该专利中通过应用高2，4’-MDI单体含量的异氰酸酯和硅烷偶联剂提高了体系的附着力和耐磨性。但整个体系的耐磨性仍不是很理想，若应用于矿山设备中仍显不足。

针对现有技术的缺陷，本发明又进一步进行了改进。

发明内容

本发明提供了一种应用于矿山的喷涂聚脲弹性体及其制备方法和施工方法，它可以解决现有技术存在的耐磨性差的问题，提供一种配置合理，硬度高，耐磨损，且使用寿命长的聚脲弹性体耐磨衬里保护材料，能够应用于矿山、建筑、化工等领域的机械设备如振动筛、辊筒回转筛、螺旋分离器衬里、水利分离器等设备上的耐磨的喷涂聚脲弹性体材料。本发明同时还介绍了应用该耐磨材料的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种应用于矿山的喷涂聚脲弹性体，包括A、R两种组分，其特征在于：所述A组分由重量份数为45-65份的多异氰酸酯和35-55份的聚醚多元醇合成的半预聚物；R组分包括重量份数为55-80份的端氨基聚醚、15-30份的扩链剂、5-25份的耐磨填料，所述A、R两组分按照异氰酸酯指数在0.9-1.2之间进行配合使用。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述多异氰酸酯的官能度在2.0-2.7之间，优选官能度为2.0-2.2；

所述多异氰酸酯为2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、多次甲基多苯基异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述聚醚多元醇的羟基当量为300-2000，其官能度在2-4之间；

所述聚醚多元醇为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚季戊四醇醚、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇中的一种或多种；或者上述物质的一种或几种的共聚物，然后选用所述共聚物的一种或多种；

或者所述聚醚多元醇选用低不饱和度聚醚，羟基封端的聚丁二烯、羟基封端的多元醇与异氰酸酯的半预聚物。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述R组分中的端氨基聚醚为含有伯胺或仲胺末端的聚醚树脂，其官能度为2-3，所述的端氨基聚醚树脂包括Huntsman公司的D-2000、T-3000、D-400、T-5000中的一种或几种的混合物。