[发明专利]一种新型纳米复合聚脲涂层

说明书

技术领域

本发明属于新型复合材料领域，涉及一种纳米复合涂层。更具体的说，本发明涉及一种纳米粉体复合芳香族聚脲涂层。本发明所制得的纳米聚脲复合涂层，可以作为混凝土和钢结构等的腐蚀防护涂层，用于海洋船艇防蚀、工业化学储罐防蚀、建筑防水等用领域。

背景技术

聚脲涂料是近年来发展起来的一种新型涂料，其以100％的固含量和优异的耐磨性、耐蚀性等理化性能在混凝土保护和钢结构防水、防腐蚀等领域取得广泛应用。

目前的芳香族聚脲对光敏感性较高，暴露在自然环境中的聚脲涂层变色较为严重(黄微波.喷涂聚脲弹性体技术[M].北京：化学工业出版社.2005.P49)，严重限制了其应用场合。近年来，随着纳米技术的发展，特别是纳米技术与表面技术的结合为涂层材料的开发带来新的机遇。由于纳米材料具有大的比表面积、优良的表面吸附浓集效应、吸附定向效应和量子尺寸效应(孙锦宜，林西平.环保催化材料及应用[M].北京：化学工业出版社.2002.P307)，使得复合涂层的理化性大大提高。

纳米粉体是一种超微细粉末，粒径小于100nm，通常为20～60nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大。纳米粉体表面都存在不饱和的残键以及不同键合状态的羟基，表面因缺氧而偏离了稳态的结构。因纳米粉体具有很高的活性，复合涂层会产生许多特别的诸如光学屏蔽等性质，而具有很广泛的用途。

材料的光学性能是由其对太阳光的反射性能或吸收性能所决定的。纳米粉体由于尺寸小到几个纳米或十几个纳米而表现出奇异的小尺寸效应和表面界面效应，因而其光学性能也与常规的块体及粗颗粒材料不同。

发明内容

基于对聚脲涂层的研究，本发明通过调整聚脲涂料中各种原材料的比例成分、工艺参数等，获得一种新型的纳米复合聚脲涂层。

本发明的目的在于开发一种新型的纳米复合聚脲涂层，是将A组分和混合有纳米粉体的B组分进行混合制得。

所述纳米复合聚脲涂层中A组分的质量百分比含量为47％～55.5％，所述A组分是以碳化二亚胺改性二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯(143L)和聚醚三元醇(TEP-330N)为原料，在保护性气氛下加热至60～110℃保温2～5h制得A组分。本发明依据聚脲的反应特点，A组分中异氰酸酯(NCO)含量控制在15％～17％(wt)左右。

所述纳米复合聚脲涂层中B组分的质量百分比含量为40％～48％，所述B组分是以4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]、端氨基聚醚D-2000、端氨基聚醚D-400和端氨基聚醚T-5000为原料，混合制得组分B。

所述端氨基聚醚D-2000是伯胺基封端的聚环氧丙烷化合物。其结构式：

其中X≈33。

所述端氨基聚醚D-400也是伯胺基封端的聚环氧丙烷化合物。其结构式：

其中X≈6.1。

所述端氨基聚醚T-5000是伯胺基封端的聚环氧丙烷化合物。其结构式：

上述4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯胺]、端氨基聚醚D-2000、端氨基聚醚D-400、端氨基聚醚T-5000在B组分中所占比例如下表所示：

  4，4-亚甲基双[N-仲丁基苯  胺](wt)  D-400(wt)  D-2000  (wt) T-5000 (wt)  18％～38％  6％～22％  40％～55％ 0％～10％