Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN111793420B - 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法 - Google Patents

一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111793420B
CN111793420B CN202010576243.5A CN202010576243A CN111793420B CN 111793420 B CN111793420 B CN 111793420B CN 202010576243 A CN202010576243 A CN 202010576243A CN 111793420 B CN111793420 B CN 111793420B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
component
weight
acid ester
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010576243.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111793420A (zh
Inventor
姜锦
廖益均
文皓
吴晓莉
周理
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Junshang Acrylic Manufacturing Co ltd
Original Assignee
Sichuan Junshang Acrylic Manufacturing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Junshang Acrylic Manufacturing Co ltd filed Critical Sichuan Junshang Acrylic Manufacturing Co ltd
Priority to CN202010576243.5A priority Critical patent/CN111793420B/zh
Publication of CN111793420A publication Critical patent/CN111793420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111793420B publication Critical patent/CN111793420B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/02—Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3893—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
    • C08G18/6415—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63 having nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78—Nitrogen
    • C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C08G2150/90—Compositions for anticorrosive coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体为一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法，所述涂料包括A组分和B组分，A、B组分分别制备并独立储存。所述A组分包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体；所述B组分物质包括20～75份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂、5～35份填料、0.1～5份颜料、0.5～10份助剂、5～30份溶剂。本发明的涂料在聚天门冬氨酸酯树脂结构中引入有机硅单元和环氧单元，得到具有优异低温柔韧性、粘接强度、耐候性以及机械性能的新型聚脲涂料，本发明涂料的制备方法简单、可控性好、成本低，可批量制备，适宜于工业化生产。

Description

一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法。
背景技术
聚脲涂料是一种无污染的高性能环保材料，是近年来继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料和粉末涂料等环保型涂料之后开发出的一种新型材料，已广泛应用于材料防护领域。经过第一代芳香族聚脲涂料和第二代脂肪族聚脲后，第三代聚天门冬氨酸酯聚脲，将传统聚脲中的活性官能团伯胺基转换成仲胺基，在电子效应和位阻效应的共同作用下，聚天门冬氨酸酯中的反应活性大大降低，由于其特殊的分子结构而使凝胶时间可控，可用传统的喷涂方式，如空气喷涂、无气喷涂等进行施工。另外，聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有优异的耐候性、表面流平性好、硬度高等性能，而在实际的应用中仍存在一定的缺陷，如低温柔韧性差、与基材的粘结性不好等。
为了解决聚天门冬氨酸酯聚脲涂料存在的一些不足，中国专利文献CN106854428B提出了以氢化环氧树脂改性的聚天门冬氨酸酯树脂和HDI三聚体固化剂为主要成膜物质，采用片状防腐剂复合体系，提高漆膜致密性，改善漆膜的耐介质性和防腐性。该发明涉及的柔性聚脲重防腐涂料，为双组份体系，NCO指数为1.05～1.1，底面合一，固化速度快，拉伸强度高，具有一定的硬度和柔韧性，与基材附着力强，但低温柔韧性方面仍不足。中国专利文献CN107298930A提出了一种有机硅-聚脲自分层涂料，涂料包括有机硅改性聚氨酯固化剂组分制备和含硅树脂组分制备两个部分，利用有机硅树脂成分与聚脲基体材料在涂层固化过程中形成渐变“过渡层”，聚脲链段聚集于膜内层、有机硅链段聚集于膜外层，但该涂料涂膜需要采用多次涂覆才能达到涂膜厚度，施工缓慢，给实际应用过程中带来不便。
发明内容
本发明的目的在于克服聚天门冬氨酸酯聚脲涂料存在的低温柔韧性差、与基材的粘结性不好的问题，提出一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，通过在聚天门冬氨酸酯聚脲体系中引入有机硅单元和环氧单元进行改性，得到具有优异低温柔韧性、粘接强度、耐候性以及机械性能的新型聚脲涂料。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其包括A组分和B组分，按照重量份数计，
所述A组分物质组成：异氰酸酯和/或所述异氰酸酯的多聚体。
所述B组分物质组成：20～75份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂，5～35份填料、0.1～5份颜料、0.5～10份助剂、5～30份溶剂。
本发明所述的一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，在聚天门冬氨酸酯树脂结构中引入了有机硅单元和环氧单元，使得涂料的性能在具有聚天门冬氨酸酯性能的同时又具有有机硅和环氧材料的部分性能，克服了聚天门冬氨酸酯树脂、有机硅树脂和环氧树脂在单独使用过程中各自存在的缺陷和不足，同时有机硅单元形成密度极高的分子层，表面能低，大大提高漆膜表面的耐水性、耐粘污等性能，使本发明的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有更高的使用性能。
作为本发明的优选方案，所述A组分中所述异氰酸酯的官能度为2～3。
作为本发明的优选方案，所述A组分中所述异氰酸酯包括HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)等中任意一种；所述异氰酸酯的多聚体包括HDI三聚体、IPDI三聚体、MDI三聚体等中任意一种。优选的，所述异氰酸酯为拜耳公司Desmodur N3300或巴斯夫公司Basonat HI 190B/S。
作为本发明的优选方案，所述有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂按重量份数计由以下物料制备：10～50份多胺、5～35份马来酸酯、5～20份环氧树脂、5～20份硅烷偶联剂、5～20份多异氰酸酯、5～15份有机溶剂。
作为本发明的优选方案，所述有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备包括以下步骤：
(1)聚天门冬氨酸酯树脂的制备：将多胺加入通保护气体的反应釜中，搅拌并升温至65～80℃，向反应釜中滴加马来酸酯，反应8～25h，冷却，得到聚天门冬氨酸酯树脂；
预聚体的制备：将硅烷偶联剂和马来酸酯加入通保护气体的反应釜中，搅拌并升温至55～75℃，反应10～15h；再加入多异氰酸酯，保温60～70℃下反应1～4h，冷却，得到预聚体，将预聚体溶解于有机溶剂，备用；
(2)将步骤(1)所得聚天门冬氨酸酯树脂、环氧树脂和有机溶剂加入通保护气体的反应釜中，混合均匀，边搅拌边滴加步骤(1)所得溶解于有机溶剂的预聚体，升温至65～80℃，反应2～6h，冷却，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂。
作为本发明的优选方案，所述多胺包括脂肪族伯二胺或端氨基聚醚中任意一种。
作为本发明的优选方案，所述脂肪族伯二胺包括己二胺、IPDA(异佛尔酮二胺)、H12MDA(4,4′-二氨基二环己基甲烷)、MACM(双(4-二甲基氨基-环己基)甲烷)中任意一种。
作为本发明的优选方案，所述端氨基聚醚包括端氨基聚氧丙烯醚、端氨基聚氧乙烯醚、端氨基聚四甲撑醚中任意一种，官能度的范围在2～3之间，分子量范围为230～3000。
作为本发明的优选方案，所述马来酸酯包括马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯中任意一种。
作为本发明的优选方案，所述硅烷偶联剂包括氨基官能团硅烷、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中任意一种。
作为本发明的优选方案，所述多异氰酸酯包括IPDI三聚体、HDI三聚体和TDI(甲苯二异氰酸酯)三聚体中任意一种。
作为本发明的优选方案，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂肪族缩水甘油胺类环氧树脂中任意一种，优选地，所述环氧树脂牌号为E20、E44、E51。
作为本发明的优选方案，所述有机溶剂为酯类、酮类、苯类有机溶剂中的一种或多种，优选地，如乙酸丁酯、丙酮、苯、二甲苯等。
作为本发明的优选方案，所述填料为碳酸钙、高岭土、玻璃鳞片、滑石粉、硅微粉、云母粉、硫酸钡中的一种或多种。优选地，填料为球形，粒径为50～1000目。
作为本发明的优选方案，所述颜料为钛白粉、铁黑、炭黑、铁黄或铁红中的一种或几种。
作为本发明的优选方案，所述助剂按重量份数计包括0.1～5份分散剂、0.1～5份消泡剂、0.1～5份流平剂和0.1～5份防沉剂。
作为本发明的优选方案，所述分散剂为丙烯酸酯高分子型分散剂、多己内多酯多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物型分散剂、聚氨酯或聚酯型高分子分散剂中的一种或几种，可实现对无机、有机颜填料的良好亲和，同时将无机、有机颜填料很好地分散。优选地，所述分散剂为BYK公司BYK-163。
作为本发明的优选方案，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷类、烷基改性有机硅氧烷类、丙烯酸酯类、氟改性丙烯酸酯类流平剂中的一种或几种；优选地，所述流平剂为荷兰EFKA公司EFKA3600、Eastman公司CAB381-0.1、CAB551-0.1。
作为本发明的优选方案，所述消泡剂为矿物油、聚有机硅氧烷、有机硅类或聚醚类消泡剂等中的一种或几种。优选地，所述消泡剂为台湾德谦公司Defom5400、Defom5500和荷兰EFKA公司EFKA2038。
作为本发明的优选方案，所述防沉剂为气相二氧化硅类、有机膨润土类、聚烯烃蜡类、蓖麻油衍生物类防沉剂中的一种或几种。
根据本发明的另一方面，提供了一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法，A、B组分分别制备，
所述A组分的制备：将异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体加入容器中，搅拌均匀，得到A组分；
所述B组分的制备：将有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂加入容器中，分别加入填料、颜料、助剂、溶剂，搅拌分散均匀，得到B组分；
将所述A组分和所述B组分按照1:1～5的质量比混配，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
作为本发明的优选方案，所述A组分的制备中搅拌的转速为500～1500rpm，时间为5～10min。
作为本发明的优选方案，所述B组分的制备中搅拌的转速为1000～2500rpm，时间为10～30min。
作为本发明的优选方案，所述涂料是双组分涂料，A、B组分制备后在贮存时必须分别存放，需要使用涂料时将A、B组分按照比例混合，即可使用。A、B组分在室温下混合即发生反应，一段时间后固化成膜。
上述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法可应用在混凝土、金属、复合材料等上，作为防腐涂料在材料表面涂覆后形成防腐涂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在树脂结构中引入有机硅单元和环氧单元，一方面具有有机硅单元的极强的低温柔韧性、耐老化、耐辐射、耐磨和疏水性等优势，环氧单元的收缩性小，粘附力好；另一方面，发挥聚天门冬氨酸酯聚脲本身的高强度、高耐磨等优势，使得改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有更高的耐久性。
2、本发明的涂料具有很好地低温柔韧性、耐候性好，可作为防腐涂料在低温寒冷地区使用。
3、本发明涂料的制备方法简单、可控性好、成本低，可批量制备，适宜于工业化生产。
附图说明
图1为本发明制备的有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯红外谱图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明的有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂实施例1～4和对比例1～3原料组分及原料的重量份数如表1所示。
表1实施例1～4和对比例1～3原料组分及原料的重量份数
Figure GDA0003299968280000071
注：表中“-”表示未添加该原料。
实施例1
将170重量份端氨基聚醚D2000加入通氮气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加337重量份马来酸二甲酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，冷却至常温，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将80重量份硅烷偶联剂KH550和87重量份马来酸二甲酯加入另一个通氮气反应釜中，搅拌并升温至70℃反应8h；再加入170重量份IPDI三聚体，保温70℃下反应2h，冷却至常温，得到具有-NCO活性官能团的预聚体，将预聚体溶解于乙酸丁酯，备用。
将507重量份聚天门冬氨酸酯树脂、57重量份环氧树脂E44和75重量份乙酸丁酯加入通氮气的反应釜中，搅拌混合均匀，边搅拌边滴加预先溶解于25重量份乙酸丁酯的337重量份预聚体，滴加完毕后，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂1。
将制备得到的有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯进行红外光谱测试。在室温下条件下，将溴化钾固体在10MPa的压力下压片1min，然后取少量样品涂于溴化钾片上制样，在傅里叶红外光谱仪上对样品进行测量，红外测试结果如图1。
实施例2
将150重量份4,4′-二氨基二环己基甲烷加入通氮气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加287重量份马来酸二丁酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，冷却至常温，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将80重量份硅烷偶联剂KH550和87重量份马来酸二丁酯加入另一个通氮气反应釜中，搅拌并升温至70℃反应8h；再加入170重量份HDI三聚体，保温70℃下反应2h，冷却至常温，得到预聚体，将预聚体溶解于乙酸丁酯，备用。
将437重量份聚天门冬氨酸酯树脂、113重量份环氧树脂E44和75重量份乙酸丁酯加入通氮气的反应釜中，搅拌混合均匀，边搅拌边滴加预先溶解于25重量份乙酸丁酯的337重量份预聚体，滴加完毕后，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂2。
实施例3
将128重量份端氨基聚醚D2000加入通氩气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加378重量份马来酸二丁酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将80重量份硅烷偶联剂KH570和88重量份马来酸二丁酯加入另一个通氩气反应釜中，搅拌并升温至70℃反应8h；再加入170重量份IPDI三聚体，保温70℃下反应2h，冷却至常温，得到预聚体，将预聚体溶解于二甲苯，备用。
将506重量份聚天门冬氨酸酯树脂、58重量份环氧树脂E44和75重量份二甲苯加入通氩气的反应釜中，搅拌混合均匀，边搅拌边滴加预先溶解于25重量份二甲苯的338重量份预聚体，滴加完毕后，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂3。
实施例4
将170重量份端氨基聚醚D2000加入通氩气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加337重量份马来酸二甲酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，冷却至常温，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将107重量份硅烷偶联剂KH570和117重量份马来酸二甲酯加入另一个通氩气反应釜中，搅拌并升温至70℃反应8h；再加入113重量份HDI三聚体，保温70℃下反应2h，冷却至常温，得到预聚体，将预聚体溶解于乙酸丁酯，备用。
将507重量份聚天门冬氨酸酯树脂、57重量份环氧树脂E51和75重量份乙酸丁酯加入通氩气的反应釜中，搅拌混合均匀，边搅拌边滴加预先溶解于25重量份乙酸丁酯的337重量份预聚体，滴加完毕后，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂4。
对比例1
将340重量份端氨基聚醚D2000加入通氮气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加660重量份马来酸二甲酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h后，冷却至常温，即得到聚天门冬氨酸酯树脂。
对比例2
将204重量份端氨基聚醚D2000加入通氮气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加404重量份马来酸二甲酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，冷却至常温，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将608重量份聚天门冬氨酸酯树脂、68重量份环氧树脂E44、204重量份IPDI三聚体和120重量份乙酸丁酯加入通氮气的反应釜中，搅拌混合均匀，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到环氧改性聚天门冬氨酸酯树脂。
对比例3
将180重量份端氨基聚醚D2000加入通氮气的反应釜中，搅拌升温至75℃，向反应釜中滴加357重量份马来酸二甲酯，滴加完毕后，在温度80℃下反应16h，冷却至常温，得到聚天门冬氨酸酯树脂。将85重量份硅烷偶联剂KH550和92重量份马来酸二甲酯加入另一个通氮气反应釜中，搅拌并升温至70℃反应8h；再加入180重量份IPDI三聚体，保温70℃下反应2h，冷却至常温，得到具有-NCO活性官能团的预聚体，将预聚体溶解于乙酸丁酯，备用。
将537重量份聚天门冬氨酸酯树脂和81重量份乙酸丁酯加入通氮气的反应釜中，搅拌混合均匀，边搅拌边滴加预先溶解于25重量份乙酸丁酯的357重量份预聚体，滴加完毕后，升温至70℃，反应3h，冷却至常温，即得到有机硅改性聚天门冬氨酸酯树脂。
本发明的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料实施例5～9和对比例4～6物料组分及重量份数如表2所示。
表2实施例5～9和对比例4～6物料组分及重量份数
Figure GDA0003299968280000101
Figure GDA0003299968280000111
注：表中“-”表示未添加该原料。
实施例5
按照表2中实施例5的原料组分及配比，称取B组分的原料，将实施例1中得到的1500重量份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂1加入到容器中，分别加入900重量份粒径15μm碳酸钙、200重量份钛白粉、75重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、30重量份流平剂EFKA3600、70重量份气相二氧化硅、700重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1200rpm，搅拌20min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Desmodur N3300，将A组分加入到上述混合的B组分中，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
实施例6
按照表2中实施例6的原料组分及配比，称取B组分的原料，将实施例2中得到的1500重量份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂2加入到容器中，分别加入500重量份粒径15μm碳酸钙、400重量份滑石粉、150重量份钛白粉、50重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、15重量份流平剂EFKA3600、60重量份气相二氧化硅、800重量份二甲苯，机械搅拌，转速设置为1500rpm，搅拌15min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Desmodur N3300，将A组分加入到上述B组分中混合，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
实施例7
按照表2中实施例7的原料组分及配比，称取B组分的原料，将实施例3中得到的2000重量份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂3加入到容器中，分别加入500重量份粒径15μm滑石粉、150重量份钛白粉、50重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、25重量份流平剂EFKA3600、50重量份气相二氧化硅、700重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1500rpm，搅拌15min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1000重量份A组分的Basonat HI 190B/S，将上述配置的A组分加入到上述B组分中混合，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
实施例8
按照表2中实施例8的原料组分及配比，称取B组分的原料，将实施例4中得到的1500重量份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂4加入到容器中，分别加入500重量份粒径15μm碳酸钙、350重量份滑石粉、200重量份钛白粉、60重量份分散剂BYK-163、20重量份消泡剂Defom5400、30重量份流平剂EFKA3600、40重量份气相二氧化硅、800重量份二甲苯，机械搅拌，转速设置为1500rpm，搅拌15min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Basonat HI 190B/S，将A组分加入到上述混合的B组分中，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
实施例9
按照表2中实施例9的原料组分及配比，称取B组分的原料，将实施例3中得到的1500重量份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂3加入到容器中，分别加入1000重量份粒径15μm滑石粉、200重量份钛白粉、50重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、25重量份流平剂EFKA3600、50重量份气相二氧化硅、900重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1500rpm，搅拌15min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1250重量份A组分的Desmodur N3300，将上述配置的A组分加入到上述B组分中混合，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
对比例4
按照表2中对比例4的原料组分，称取B组分的原料，将对比例1中得到的1500重量份聚天门冬氨酸酯树脂加入到容器中，分别加入900重量份粒径15μm碳酸钙、200重量份钛白粉、75重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、30重量份流平剂EFKA3600、70重量份气相二氧化硅、700重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1200rpm，搅拌20min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Desmodur N3300，将A组分加入到上述混合的B组分中，搅拌均匀，得到聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
对比例5
按照表2中对比例5的原料组分，称取B组分的原料，将对比例2中得到的1500重量份环氧改性聚天门冬氨酸酯树脂加入到容器中，分别加入900重量份粒径15μm碳酸钙、200重量份钛白粉、75重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、30重量份流平剂EFKA3600、70重量份气相二氧化硅、700重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1200rpm，搅拌20min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Desmodur N3300，将A组分加入到上述混合的B组分中，搅拌均匀，得到环氧改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
对比例6
按照表2中对比例6的原料组分，称取B组分的原料，将对比例3中得到的1500重量份有机硅改性聚天门冬氨酸酯树脂加入到容器中，分别加入900重量份粒径15μm碳酸钙、200重量份钛白粉、75重量份分散剂BYK-163、25重量份消泡剂Defom5400、30重量份流平剂EFKA3600、70重量份气相二氧化硅、700重量份乙酸丁酯，机械搅拌，转速设置为1200rpm，搅拌20min至均匀分散，得到B组分，备用；
称取1500重量份A组分的Desmodur N3300，将A组分加入到上述混合的B组分中，搅拌均匀，得到有机硅改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
采用喷涂或刮涂的方式，将实施例5～9的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料和对比例4～6涂料涂膜在厚度为0.2mm的马口铁板上，根据检测指标的需要，马口铁板可预先喷涂底漆。涂膜厚度控制在0.2±0.02mm，制膜标准参照JG/T172-2005，涂膜在25±2℃条件下固化、养护7d后做性能测试。性能测试参照标准：粘附力(划格法，GB/T9286-1998；拉拔附着力，GB/T5210-2006)，拉伸强度(GB/T1701-1982)，冲击强度(GB/T732-1993)，硬度(GB/T6739-2006)，耐碱性(240h，GB/T9274-1988)，耐酸性(240h，GB/T9274-1988)，耐机油(240h，GB/T9274-1988)，冷热交替循环(3个循环，HG/T2884-1997)，耐盐雾(2000h，GB/T1771-2007)，耐人工老化(4000h色差，ASTM D4587-2005)，低温弯折性(-40℃，1h，GB/T16777-2008)。性能检测结果如表3所示。
表3实施例5～9与对比例4～6涂料性能检测结果
Figure GDA0003299968280000151
由表3测试数据可知，将实施例5～9与对比例4～6比较，在用有机硅单元和环氧单元改性聚天门冬氨酸酯树脂后，涂料的粘附力、拉伸强度、冲击强度均增加，说明改性涂料的与基材的粘接性能和力学性能提高；冲击性能、冷热交替循环、低温弯折性性能的提高，说明改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有优异的低温柔韧性；在耐酸碱性、耐机油测试240h后，改性聚脲涂膜完好，无变化，说明改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有很好地耐候性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其包括A组分和B组分，其特征在于，按照重量份数计，
所述A组分物质组成：异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体；
所述B组分物质组成：20～75份有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂、5～35份填料、0.1～5份颜料、0.5～10份助剂、5～30份溶剂；
所述有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂按重量份数计由以下物料制备：10～50份多胺、5～35份马来酸酯、5～20份环氧树脂、5～20份硅烷偶联剂、5～20份多异氰酸酯、5～15份有机溶剂；
所述有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备包括以下步骤：
(1)聚天门冬氨酸酯树脂的制备：将多胺加入通保护气体的反应釜中，搅拌并升温至65～80℃，向反应釜中滴加马来酸酯，反应8～25h，冷却，得到聚天门冬氨酸酯树脂；
预聚体的制备：将硅烷偶联剂和马来酸酯加入通保护气体的反应釜中，搅拌并升温至55～75℃，反应10～15h；再加入多异氰酸酯，保温60～70℃下反应1～4h，冷却，得到预聚体，将预聚体溶解于有机溶剂，备用；
(2)将步骤(1)所得聚天门冬氨酸酯树脂、环氧树脂和有机溶剂加入通保护气体的反应釜中，混合均匀，边搅拌边滴加步骤(1)所得溶解于有机溶剂的预聚体，升温至65～80℃，反应2～6h，冷却，即得到有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂。
2.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其特征在于，所述异氰酸酯的官能度为2～3。
3.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其特征在于，所述多胺包括脂肪族伯二胺或端氨基聚醚中任意一种；所述马来酸酯包括马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯中任意一种；所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂肪族缩水甘油胺类环氧树脂中任意一种；所述硅烷偶联剂为氨基官能团硅烷、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中任意一种；所述多异氰酸酯包括IPDI三聚体、HDI三聚体和TDI三聚体中任意一种；所述有机溶剂为酯类、酮类、苯类有机溶剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其特征在于，所述填料为碳酸钙、高岭土、玻璃鳞片、滑石粉、硅微粉、云母粉、硫酸钡中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉、铁黑、炭黑、铁黄或铁红中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，其特征在于，所述助剂按重量份数计包括0.1～5份分散剂、0.1～5份消泡剂、0.1～5份流平剂和0.1～5份防沉剂。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法，A、B组分分别制备，其特征在于，
所述A组分的制备：将异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体加入容器中，搅拌均匀，得到A组分；
所述B组分的制备：将有机硅和环氧双重改性聚天门冬氨酸酯树脂加入容器中，分别加入填料、颜料、助剂、溶剂，搅拌分散均匀，得到B组分；
将所述A组分和所述B组分按照1:1～5的质量比混配，搅拌均匀，得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。
8.根据权利要求1-6任意一项所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的应用，其特征在于，作为防腐涂料用于混凝土、金属、复合材料表面形成防腐涂层。
CN202010576243.5A 2020-06-22 2020-06-22 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法 Active CN111793420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010576243.5A CN111793420B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010576243.5A CN111793420B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111793420A CN111793420A (zh) 2020-10-20
CN111793420B true CN111793420B (zh) 2022-01-04

Family

ID=72804506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010576243.5A Active CN111793420B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111793420B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112812305A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 浙江艾特普科技有限公司 一种氟改性pae树脂及其制备方法和涂料组合物
CN112812270A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 深圳飞扬兴业科技有限公司 一种改性聚天门冬氨酸酯树脂及其合成方法
CN112979990B (zh) * 2021-02-06 2022-08-02 佛山市万化科技有限公司 一种水性聚天门冬氨酸酯乳液及其制备方法
CN115611554B (zh) * 2021-03-02 2023-12-22 北京研筑久筑建筑科技有限公司 一种改性环氧树脂抗冲磨修补砂浆及其制备方法
CN112961361A (zh) * 2021-03-19 2021-06-15 湘江涂料科技有限公司 一种有机硅天冬杂化树脂及其制备方法与应用
CN113025027B (zh) * 2021-03-31 2022-09-06 广东坚派新材料有限公司 一种改性脂肪族聚脲复合材料的制备方法
CN113637398B (zh) * 2021-08-25 2022-03-08 黄山中邦孚而道涂料有限公司 一种底面合一型无溶剂聚天门冬氨酸酯重防腐涂料、制备方法及其应用
CN113667086A (zh) * 2021-08-26 2021-11-19 贵州理工学院 一种硅氧烷改性聚脲材料及其制备方法和用途
CN113861816B (zh) * 2021-10-20 2022-07-01 浙江艾特普科技有限公司 一种有机硅改性pae聚脲涂料
CN114032016B (zh) * 2021-11-24 2022-04-26 沈阳航空航天大学 一种环氧基改性纳米二氧化硅增强聚脲涂料及其制备方法
CN114716671B (zh) 2022-04-22 2022-11-04 深圳飞扬骏研新材料股份有限公司 耐盐雾聚天门冬氨酸酯的制备方法、耐盐雾聚天门冬氨酸酯及涂料
CN114686082B (zh) * 2022-05-09 2022-10-11 上海予通管道工程技术有限公司 一种用于管道修复的耐腐蚀聚脲涂料及其制备方法
CN115521676B (zh) * 2022-05-18 2023-09-19 四川航天职业技术学院(四川航天高级技工学校) 一种轻质涂层及其制法和应用
CN115322723A (zh) * 2022-08-10 2022-11-11 潮州市猛犸象建材科技有限公司 一种聚脲沙感美缝剂的制作方法
CN115651528B (zh) * 2022-10-10 2023-06-30 中车南京浦镇车辆有限公司 一种环保型自清洁改性聚天门冬氨酸酯涂料及其制备方法
CN115651490A (zh) * 2022-12-15 2023-01-31 烟台爱丽德新材料有限公司 一种干碰干粉末涂料及其生产工艺
CN115948110B (zh) * 2022-12-23 2023-08-25 成都泰格尔航天航空科技股份有限公司 一种环保可回收耐久性优异的防冰涂层的制备方法
CN117820954B (zh) * 2024-03-05 2024-05-28 山东中胜涂料有限公司 一种水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060189778A1 (en) * 2002-09-09 2006-08-24 Reactamine Technology, Llc Silicone modified polyurea
CN101817924A (zh) * 2010-03-19 2010-09-01 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 一种新型聚天冬氨酸酯的制备方法及其应用
CN104744707B (zh) * 2015-04-15 2017-05-10 广州市金铂尔化工有限公司 一种硅氧烷改性的聚天门冬氨酸酯的制备方法
CN106632947A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 深圳飞扬骏研新材料股份有限公司 一种异氰酸酯固化剂的合成方法
CN108913007B (zh) * 2018-05-08 2021-02-02 深圳飞扬骏研新材料股份有限公司 一种油污混凝土地面用抗油污底漆树脂的合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111793420A (zh) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111793420B (zh) 一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法
CN107298930B (zh) 一种有机硅-聚脲自分层涂料的制备与使用方法
CN102925041B (zh) 一种地坪涂料及其制备方法
CN111662622B (zh) 一种改性聚脲复合涂料及其制备方法
CN109354987B (zh) 表干时间适中、可以适应环境变化的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料、制备方法、使用方法及应用
CN109761834A (zh) 一种水可分散的聚天门冬氨酸酯树脂及水性聚脲涂料的制备方法和应用
CN111635695B (zh) 一种快速固化约束结构阻尼涂料及其制备方法
CN101695689A (zh) 一种风力发电叶片的涂装方法和所用底漆及其制备方法
CN114656867B (zh) 低温防覆冰易除冰的双组份脂肪族喷涂聚脲
CN108300276A (zh) 一种无溶剂聚氨酯地坪漆及其制备方法
CN115960525A (zh) 一种天冬聚脲风电叶片胶衣及其制备方法
CN111500143A (zh) 一种兼具防腐和过渡连接功能有机硅改性环氧涂层及其制备方法
CN111621182B (zh) 一种污损释放型防污漆配套用连接涂料及其制备方法
CN103834034B (zh) 一种主链含硅氧烷结构单元的聚脲共聚物及其制备方法
CN107793912B (zh) 用于飞机发动机反推外壳体的耐雨蚀涂料及其制备
CN115612369B (zh) 一种改性环氧树脂地坪涂料及其制备方法
CN111410907B (zh) 一种自修复型耐温耐磨聚天门冬氨酸酯涂料及其制备方法
CN115895352A (zh) 一种风电叶片涂料组合
CN114806365A (zh) 一种水性氟碳涂料及其涂装方法
CN109627949B (zh) 聚氨酯纹理防滑地坪涂料
CN114410200A (zh) 一种有机硅改性聚天门冬氨酸酯涂料及其制备方法
CN116023854B (zh) 一种高硬度耐摩擦防雾涂料及制备方法
CN114773560B (zh) 耐盐雾改性聚天门冬氨酸酯的制备方法、耐盐雾改性聚天门冬氨酸酯及涂料
CN117586690B (zh) 一种双组份喷涂聚脲防水涂料
CN115820097B (zh) 一种自消光弹性耐候聚氨酯涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant