[发明专利]一种无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法，其由有机二异氰酸酯、聚酯多元醇和颜填料在脲基甲酸酯异氰酸酯化催化剂及助剂的存在下反应得到。本发明的无溶剂聚氨酯涂料具有适宜的粘度，可在常温下进行刷涂施工；将颜填料进行除水处理，减少了有机二异氰酸酯与水之间的反应，提高了涂料的理化性能；其抗冲击性大于10J，弯曲涂层无裂纹，耐盐雾1500h涂层完好；且本发明的涂料为无溶剂聚氨酯涂料，不含挥发性溶剂，环保、安全。

技术领域

本发明涉及聚氨酯涂料，特别涉及一种无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

涂料作为保护层具有良好的防腐效果，由于其具有施工简单，适应性强，易于维护以及 经济效益好等优势，被广泛应用于管道防腐领域。无溶剂涂料安全环保，无有害气体挥发， 避免了溶剂型涂料在固化过程中因溶剂挥发造成涂膜表面产生针孔，从而提高了涂层的抗渗 透性和屏蔽性。无溶剂聚氨酯涂料主要是由二元或者多元的异氰酸酯与二元或多元醇经过逐 步的加成聚合反应而形成氨基甲酸酯树脂，无溶剂聚氨酯大分子中，除了含有大量的聚氨基 甲酸酯键外还含有的酯键、醚键、脲键、缩二脲键、脲基甲酸酯键等极性键，很容易在分子 链间形成氢键，赋予无溶剂聚氨酯许多优良的特性目前国内大型原油储罐内防腐、埋地管线 外防腐、海港砼表面等工程项目都在积极推广应用无溶剂聚氨酯防腐蚀涂料。无溶剂聚氨酯 涂料的特点是机械性能优异、附着力好、耐酸碱盐腐蚀，一次成膜厚，可减少施工成本，固 化速度快，可在冬季低温环境下固化，施工环境适应性较强。但是，无溶剂聚氨酯涂料在实 际的应用中也存在一些问题，例如它需要专门的高压无气喷涂机进行施工，无溶剂涂料粘度 较大需要进行加热喷涂，对施工工艺要求较高。涂料固化速度快也造成涂料的适用期较短， 不利于现场小面积施工及修补工作施工。

现有技术中，由于无溶剂聚氨酯涂料在较低温度下使用时，其耐冲击性及抗弯曲性等力 学性能相对较差；加上聚氨酯涂料在制备过程中添加过多的溶剂成分，增加了环境的污染， 对人体存在潜在的危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无溶剂聚氨酯涂料及其制备方法，其不含挥发性溶 剂，环保、安全，理化性能佳，且制备方法简单。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种无溶剂聚氨酯涂料，由有机二异氰酸酯、聚酯多元醇和颜填料在脲基甲酸酯异氰酸 酯化催化剂及助剂的存在下反应得到。

优选地，脲基甲酸酯异氰酸酯化催化剂存在下，使有机二异氰酸酯与聚酯多元醇反应， 形成脲基甲酸酯基团，其立即是异氰脲酸酯基团。

优选地，所述助剂为消泡剂、分散剂、流平剂。

优选地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂。

优选地，所述分散剂为聚羧酸钠盐分散剂。

优选地，所述流平剂为丙烯酸酯类共聚物流平剂。

优选地，所述颜填料包括如下重量份的成分：石英粉占颜填料总量的25％、滑石粉占颜 填料总量的36％、钛白粉占颜填料总量的15％、硫酸钡占颜填料总量的24％。

优选地，所述有机二异氰酸酯是脂族或脂环族二异氰酸酯，且所述的聚酯多元醇烷基的 碳数是3～20。

一种无溶剂聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)通过使有机二异氰酸酯和聚酯多元醇进行氨基甲酸酯化反应来制备异氰酸酯基封端的 预聚物I；

2)加入脲基甲酸酯异氰酸酯化催化剂对异氰酸酯基封端的预聚物I进行脲基甲酸酯化后， 形成异氰脲酸酯以产生异氰酸酯基封端的预聚物II；

3)往预聚物II中加入助剂，混合后进行高剪切分散，得混合物；

4)将颜填料加热除水，得除水颜填料；