[发明专利]快干高固体聚脲涂料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种快干高固体聚脲涂料、其制备方法及应用。该快干高固体聚脲涂料按照重量份数计，快干高固体聚脲涂料包括：20～45份的改性聚天门冬氨酸酯树脂、15～35份的异氰酸酯类固化剂、5～15份的复合防锈颜料、10～45份的颜填料、1～5份的助剂和5～15份的溶剂；其中，改性聚天门冬氨酸酯树脂为胺类单体与顺丁烯二酸酐、醇类的单体按摩尔比1:1.8～2.3:3.8～4.9制备而成。本发明的快干高固体聚脲涂料由于其特定的上述成分及成分含量的完美配合，使得本发明所提供的快干高固体聚脲涂料具有优异的机械性能、防腐性能和装饰性能，可以明显改善施工生产效率，减少施工时间、能源消耗、VOC排放和人工成本。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体而言，涉及一种快干高固体聚脲涂料、其制备方法及应用。

背景技术

聚天门冬氨酸酯是一类分子结构较为特殊的仲胺，在分子上，仲胺基周围的非反应型官能团对仲胺基的活化及仲胺基与其它官能团反应的进行有位阻效应，可利用这种位阻效应，对聚天门冬氨酸酯的反应活性在分子水平上进行设计，以获得具备不同适用期的以聚天门冬氨酸酯为基料的涂料，与一般小分子仲胺相比，聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯类固化剂的适用期得到很大延长，大大拓展了聚脲涂料的应用范围，例如和工业聚氨酯涂料一样应用于工程机械的涂装与防护，以聚天门冬氨酸酯、异氰酸酯类固化剂为基料制备的聚脲涂料彻底改变了传统聚脲以伯胺为原料、反应速度太快、附着力差的缺点，并且胶凝时间大大延长，具有优异的表面流平性、润湿和渗透特性，并具有很强的界面粘结强度。

在过去十年中，聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的高性能和高生产效率已经在各种工业防腐应用中获得验证。与传统聚氨酯相比，促进聚天门冬氨酸酯中胺与聚异氰酸酯之间的反应不需催化剂，而且允许较高的涂料厚度施工。另外，还可以消除聚氨酯涂料在高湿条件下施工产生二氧化碳气体引起的微小气泡。聚天门冬氨酸酯中的水与聚异氰酸酯不容易发生反应，而大气水汽则可促进聚天门冬氨酸酯固化反应。这就出现一个独特的情形，由于涂层表面暴露在大气湿度中，涂层快速固化，但却保持了可行的适用期。早期涂料配方基于传统的聚异氰酸酯三聚体和缩二脲，对温度和湿度条件敏感，不仅影响干燥时间，而且影响修补重涂附着力。在高温高湿环境中，涂层会迅速交联，赋予高耐化学性，但是妨碍修补涂料渗入到原始涂层中，这会导致层间附着力问题。Bayer已经开发了第二代异氰酸酯交联剂，专门克服了上述问题，这种异氰酸酯交联剂平衡了交联密度、反应活性和耐化学性，获得整体性能的全面平衡。

但用户要求生产效率时，厚膜涂装就是优势。除了明显的生产效率优势，涂层减少可使浪费更少，步骤减少可降低复杂性。厚膜聚天门冬氨酸酯施工的附加优势还包括低温固化、低VOC、优异的边缘保留性和耐候性。由于上述优点，聚天门冬氨酸酯技术已经成功用于许多涂料领域，包括工业维护和工业涂料。最近，许多研究评估了单层或两层聚天门冬氨酸酯涂料技术，发现单层聚天门冬氨酸酯涂料可以替代两层涂料体系(环氧底漆+聚氨酯面漆)，两层涂料体系(富锌底漆+聚天门冬氨酸酯面漆)的性能相当于三层涂料体系(富锌底漆+环氧中间漆+聚氨酯面漆)。开发具有良好附着力和高性能的快干高固底面合一涂料一直是涂料行业的一项挑战，对于施工人员快速及时完成部件涂装，高生产效率与固化速度结合至关重要。

聚天门冬氨酸酯聚脲涂料做得非常成功，但是，这类涂料的问题是必须以具有可接受的速度固化，才能获得良好的金属底材附着力和高性能。

另外，近年来，人们越来越关注环境治理和温室效应的认识和讨论，日趋严厉的环保法令要求减少挥发性有机化合物(VOC)排放和能源消耗，各级政府和部门也陆续采取了严格的环保强制措施。因此，涂料和涂装企业都面临着前所未有的巨大挑战和考验。

发明内容

本发明旨在提供一种快干高固体聚脲涂料、其制备方法及应用，以提供一种既具有环氧防腐性和聚氨酯耐久美观性，又可改善常温施工生产效率，减少施工时间、能源消耗和人工成本的聚脲涂料。