[发明专利]特种装备用环保高性能聚脲涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及特种装备用环保高性能聚脲涂料及其制备方法。

背景技术

聚脲涂料又称喷涂聚脲弹性体，为固含量接近100%的双组份快速反应型涂料，其利用A组分（由异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得）的-NCO与B组分（由端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜料、填料以及助剂组成）的-NH₂之间的迅速反应而固化成膜，并通过双组份撞击混合喷涂施工，具有无毒环保、快速固化、对施工环境的温度和湿度不敏感、施工效率高、立面厚涂不流挂、底材适应性好、抗拉强度高、弹性丰富、耐穿刺、耐撕裂和抗冲击等优势。  

但是，普通聚脲涂料因其特殊的弹性体结构和较高的极性，涂层耐磨性能和抗沾污性能较差，在众多防护领域的应用存在明显缺陷,表面磨损和物料附着降低了设备的工作效率，又缩短了其使用寿命及使用范围， 限制了聚脲涂料在很多高端市场的推广使用。为此，如何提高其耐磨性能和抗沾污性能，扩展其应用空间，是聚脲涂层急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供特种装备用环保高性能聚脲涂料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

特种装备用环保高性能聚脲涂料，其是由A组分和B组分组成，其中，A组分的原料为：2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物MDI-50含量25-50wt%、聚醚二元醇GSE-2028含量25-50wt%、聚醚三元醇GEP-360NP含量25-50wt%；所述各原料百分配比之和为100%；B组分的原料为：聚醚多元醇EP-330N含量20-45wt%、端氨基聚醚D-2000含量5-25wt%、氨丙基封端聚二甲基硅氧烷含量10-30wt%、扩链剂E-100含量10-20wt%、氨基扩链剂W-6200含量10-20wt%、纳米金属氧化物浆料含量5-10wt%、催化剂；除催化剂外的所述各原料百分配比之和为100%。

A组分是这样制备的：

1）先加入MDI-50，搅拌均匀，依序加入聚醚二元醇GSE-2028及聚醚三元醇GEP-360NP，室温下充分搅拌，升温至80-85℃；

2）充分反应，将产物取出，降温至50-65℃，过滤出料，即得到预聚体A组分。

步骤2）中，充分反应后，产物的NCO的值在15-15.5%内。

纳米金属氧化物浆料是这样制备的：

1）先在分散器中加入金属氧化物，再往分散器中加入质量为金属氧化物0.5-1.5倍的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、润湿分散助剂，分散均匀即可；

2）将上步得到的物料进行充分球磨即可。

步骤2）中，充分球磨至细度为100nm以下。

B组分是这样制备的：

将各原料混合均匀，升温至102-108℃充分脱水，保温4-5小时，降温至55-60℃，加入有机锡或者有机铋催化剂，过滤，即得到B组分。

A组分中的-NCO与B组分中的-NH₂的摩尔比为1.05-1.1：1。

本发明的有益效果是：本发明制备的聚脲涂料具有较好的性能，具体来说：

（1）从微观出发，通过分子链，分子量，分子结构为基点设计合成出反应活性高性能优异的异氰酸酯预聚物A组份，同时设计思想还能为A组分的进一步优化提供指导思路。

（2）采用氨丙基封端聚二甲基硅氧烷，代替端氨基聚醚进行反应，省却耐沾污助剂的使用，简化了工艺并提高了原料利用率。氨丙基封端聚二甲基硅氧烷具有较高的反应活性，能通过胺基和-NCO反应固定在漆膜内部和表面, 能有效降低聚脲涂膜的表面自由能，有效提高聚脲涂层的交联密度和表面硬度,从而有效保证漆膜耐沾污性的持久性。

（3）通过添加纳米金属氧化物作为填充剂，易分散均匀，利用其耐磨,以及光滑的特性一步提高聚脲涂料抗沾污、耐磨性能。

（4）产品原子利用率高，对环境友好，适用范围广，在恶劣工作环境下具有良好的防护性能。

具体实施方式