[发明专利]一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及涂料领域，具体涉及一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用。耐磨聚脲涂料包括A组分、B组分和C组分，所述A组分、B组分和C组分的质量比为(1.5‑2.5):(4‑6):(2.5‑3.5)，所述C组分为金刚砂粉和/或刚玉粉，按重量份计，所述A组分的制备原料包括醛酮树脂5‑20份、碳酸二甲酯5‑15份、颜料50‑70份、分散剂1‑5份、有机金属盐0.1‑0.5份；所述B组分为脂肪族聚异氰酸酯。本申请采用脂肪族聚异氰酸酯与空气中的水分反应产生氨基、氨基再与脂肪族聚异氰酸酯反应生成聚脲固化漆膜，聚脲的交联密度增大，提高了涂料的耐人工气候老化性和耐磨性。本申请制备的耐磨聚脲涂料，施工工序简单、对施工环境要求低，在使用过程中无开裂或剥落现象。

技术领域

本申请涉及涂料领域，具体涉及一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代科学技术的发展，人造卫星、宇宙飞船、高速列车、汽轮机的发动机的叶轮、舰船的螺旋桨、水轮发电机的叶片以及船舶的甲板、建筑物的地板、路标器等，都受到高速气流、砂石和水流的冲刷、机械力的作用，材料的磨损相当严重。耐磨涂料是一类具有特殊功能的新型功能涂料，具有较好的耐磨损性，可提高材料及机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。

目前常见的耐磨涂料为双组分聚氨酯涂料，异氰酸酯预聚物和含羟基树脂两组分直接固化形成聚氨酯，具有良好的机械性能、较高的固体含量，但存在施工工序复杂、对施工环境要求很高，且在使用过程中涂膜还会出现开裂或剥落的情况，会降低耐磨性效果。

针对上述相关技术，申请人认为亟需研发一种施工简单、在使用过程中涂膜不易开裂或剥落的高耐磨涂料。

发明内容

为改善双组分聚氨酯耐磨涂料在使用过程中涂膜易开裂或剥落的问题，本申请提供一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用。

第一方面，本申请提供一种耐磨聚脲涂料，采用如下技术方案实现：

一种耐磨聚脲涂料，包括A组分、B组分和C组分，所述A组分、B组分和C组分的质量比为(1.5-2.5):(4-6):(2.5-3.5)，所述C组分为金刚砂粉和/或刚玉粉，按重量份计，所述A组分的制备原料包括醛酮树脂5-20份、碳酸二甲酯5-15份、颜料50-70份、分散剂1-5份、有机金属盐0.1-0.5份；所述B组分为脂肪族聚异氰酸酯。

通过采取上述技术方案，本申请不用异氰酸酯预聚物和含羟基树脂固化形成聚氨酯，而采用脂肪族聚异氰酸酯与空气中的水分反应产生氨基、氨基再与脂肪族聚异氰酸酯反应生成聚脲固化漆膜；醛酮树脂和碳酸二甲酯作为促进剂，加快了脂肪族聚异氰酸酯与空气中水分的反应速度，使聚脲的交联密度增大，提高了涂料的耐人工气候老化性和耐磨性。与双组份聚氨酯涂料相比，施工工序简单、对施工环境要求低，在使用过程中无开裂或剥落现象。

优选的，所述脂肪族聚异氰酸酯中NCO的含量为21.5-22.5wt％；更优选的，所述脂肪族聚异氰酸酯中NCO的含量为21.5-22.1wt％。

通过采用上述技术方案，本申请通过调节脂肪族聚异氰酸酯的NCO值，可以控制涂料的耐磨性和涂膜抗划伤性，在一定范围内增大NCO值可以提高聚脲的交联密度，但NCO值较大且范围较宽，聚脲的交联结构不均一，从而降低聚脲涂料的耐磨性和涂膜抗划伤性。

优选的，所述刚玉粉是含量为99.6-99.8wt％的白刚玉微粉；更优选的，所述刚玉粉是含量为99.8wt％的白刚玉微粉。

通过采取上述技术方案，本申请采用纯度更高的白刚玉微粉作为耐磨填料，耐磨性得到明显提高。

优选的，所述颜料选自钛白粉、炭黑、柠檬黄、中铬黄中的一种或多种；更优选的，所述颜料为钛白粉、炭黑、柠檬黄和中铬黄的混合物；最优选的，所述钛白粉、炭黑、柠檬黄和中铬黄的质量比为1:(0.6-0.8):(0.1-0.2):(0.1-0.2)。