[发明专利]一种船舶用聚脲涂层材料的制备方法及其固化膜

说明书

本发明公开了一种船舶用聚脲涂层材料的制备方法及其固化膜，属于船舶涂层技术领域。所述制备方法包括：将脂肪族异氰酸酯溶解于溶剂中，得到脂肪族异氰酸酯溶液；将端氨基聚醚溶解于溶剂中，得到端氨基聚醚溶液；将所述端氨基聚醚溶液滴加至所述脂肪族异氰酸酯溶液中，常温下进行预聚后得到预聚物；将氨基聚多面体有机硅倍半氧烷扩链剂溶解于溶剂中，得到氨基聚多面体有机硅倍半氧烷溶液；将所述氨基聚多面体有机硅倍半氧烷溶液加入所述预聚物中，搅拌反应后得到反应产物，所述反应产物即为聚脲涂层材料。本发明采用氨基聚多面体有机硅倍半氧烷作为扩链剂，通过化学改性制备脂肪族聚脲涂层材料，提高了材料的耐热性能和机械性能，且稳定性好。

技术领域

本发明涉及船舶涂层技术领域，特别涉及一种船舶用聚脲涂层材料的制备方法及其固化膜。

背景技术

聚脲是在聚氨酯涂料基础上发展起来的一种分子链上包含脲基(-NH-C(＝O)-NH-)结构的新型涂层材料。与传统的聚氨酯涂料相比，聚脲在保留了良好的机械性能的同时，具有更为优异的化学稳定性、耐热性和施工性能。自1991年投入商业使用以来，聚脲被广泛应用于铁路、桥梁、管道、罐体、地坪等设施的防腐处理，并具有突出的使用效果。

目前最为常用的聚脲为芳香族聚脲，所采用的异氰酸酯原材料中含有苯环结构，如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)等，该类聚脲材料由于其分子结构中苯环的存在，具有良好的机械性能和耐热性能。但是芳香族聚脲在长期使用过程中，由于苯环与氨基甲酸酯基团共轭，在紫外光作用下，苯环结构会发生醌式转变，产生带有特殊颜色的一醌亚胺和二醌亚胺，从而产生黄变，影响涂料的使役寿命。

脂肪族聚脲由于结构中不含苯环，因此，在长期使用过程中不会因为醌式结构的形成而影响使役寿命。但是相比于芳香族聚脲，脂肪族聚脲中苯环的缺失使得材料的机械性能和耐热性能大打折扣。通过复配添加无机纳米材料进行物理改性可以在一定程度上提高脂肪族聚脲的耐热性能和机械性能。但由于无机纳米材料的比表面积大，易发生团聚，会降低涂层的均一性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶用聚脲涂层材料的制备方法及其固化膜，提高了脂肪族聚脲涂层材料的耐热性能和机械性能，且稳定性好。

为实现上述目的，本发明提供了一种船舶用聚脲涂层材料的制备方法，包括：

将脂肪族异氰酸酯溶解于溶剂中，得到脂肪族异氰酸酯溶液；

将端氨基聚醚溶解于溶剂中，得到端氨基聚醚溶液；

将所述端氨基聚醚溶液滴加至所述脂肪族异氰酸酯溶液中，常温下进行预聚后得到预聚物；

将氨基聚多面体有机硅倍半氧烷扩链剂溶解于溶剂中，得到氨基聚多面体有机硅倍半氧烷溶液；

将所述氨基聚多面体有机硅倍半氧烷溶液加入所述预聚物中，搅拌反应后得到反应产物，所述反应产物即为聚脲涂层材料。

进一步地，所述端氨基聚醚、脂肪族异氰酸酯、氨基聚多面体有机硅倍半氧烷的重量比为100︰50～75︰15～25。

进一步地，所述脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。

进一步地，所述端氨基聚醚为D2000、T5000中的一种。

进一步地，所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或甲苯；所述脂肪族异氰酸酯与所述溶剂的重量比为100︰10～25；所述端氨基聚醚与所述溶剂的重量比为100︰10～25；所述氨基聚多面体有机硅倍半氧烷溶液的浓度为0.5～2g/ml。

进一步地，所述端氨基聚醚溶液滴加的速率为5～20ml/min。

进一步地，所述预聚的时间为0.5-1h。