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包含多胺/單(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)產(chǎn)物的聚脲涂料的制作方法

文檔序號:3640663閱讀:298來源:國知局

專利名稱::包含多胺/單(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)產(chǎn)物的聚脲涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種包含由包含以下組分的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物包含異氰酸酯的第一組分,和包含多胺和單(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物的第二組分。
背景技術(shù)
:包含聚脲的涂料組合物被用于眾多工業(yè)領(lǐng)域,諸如汽車、船舶、航空器、工業(yè)、建筑、軍事、包括運(yùn)動器材的娛樂設(shè)備等等。在這些工業(yè)領(lǐng)域中,已經(jīng)付出了相當(dāng)大的努力來開發(fā)將賦予被涂布的基材或制品所需性能的涂料組合物。例如,將涂料用于防護(hù)由腐蝕、磨損、沖擊、化學(xué)品、紫外光、火焰、熱、和/或其它環(huán)境暴露引起的損害。除了這些功能性質(zhì)中的任一種之外,涂料還可以用于裝飾目的?!阃ㄟ^使胺和異氰酸酯反應(yīng)而形成聚脲。使用諸如多胺之類的胺作為交聯(lián)劑或"固化劑(curative)"是公知的。例如,已知胺與異氰酸酯交聯(lián)而形成脲化合物。另外已知胺對以下基團(tuán)呈反應(yīng)性并且因此與它們一起使用活化不飽和基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)、芳族活化醛基團(tuán)、環(huán)狀碳酸酯基團(tuán)、以及酸和酸酐和酯基團(tuán)。具有伯氨基的多胺交聯(lián)劑可以在環(huán)境或低溫條件下(即低于100。C)對這些官能團(tuán)中的一些呈相當(dāng)大的反應(yīng)性。這種高反應(yīng)性會導(dǎo)致過短的適用期或涂覆中、例如在高壓碰撞噴涂(highpressureimpingementspraying)中的5其它困難。然而,某些脂族仲胺對這些不同官能團(tuán)的反應(yīng)性不夠。因此希望提供反應(yīng)性充分、但是提供足夠適用期的胺固化劑。進(jìn)一步希望提供為其中使用它們的最終組合物賦予所需特性的所述胺固化劑。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種包含由包含以下組分的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物包含異氰酸酯的第一組分,和包含多胺和單(曱基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物的第二組分,其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比大于1以及所述異氰酸酯和所述(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以以1:1的體積混合比涂覆在基材上。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種包含由包含以下組分的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物包含異氰酸酯的第一組分,和包含多胺和單(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物的第二組分,其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比大于1以及所述異氰酸酯和所述(曱基)丙晞酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以以1:1的體積混合比涂覆在基材上。多胺和單(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物有時在本文中稱為"(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物"或者簡稱為"(曱基)丙烯酸酯化胺"或"反應(yīng)產(chǎn)物"或者類似的術(shù)語,并且有時被稱為固化劑(curative),因為其將與異氰酸酯反應(yīng)或固化而形成聚脲。在某些實施方案中,該(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物不包含芳族多胺或苯二甲胺。本文橫用的術(shù)語"異氛酸酯"包括能夠與反應(yīng)性基團(tuán)諸如羥基或胺官能團(tuán)形成共價鍵的未封端化合物。因此,異氰酸酯可以指"游離異氰酸酯",這將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。在可供選擇的非限制性實施方案中,本發(fā)明的異氰酸酯可以是含有一個異氰酸酯官能團(tuán)(NCO)的單官能異氰酸酯,或者本發(fā)明中使用的異氰酸酯可以是含有兩個或更多個異氰酸酯官能團(tuán)(NC0s)的多官能異氰酸酯。用于本發(fā)明的合適的異氰酸酯眾多而且可以寬范圍變化。所述異氰酸酯可以包括本領(lǐng)域已知的那些。合適的異氰酸酯的非限制性實例可以包括單體異氰酸酯和/或聚合物異氰酸酯。多異氰酸酯可以選自單體、預(yù)聚物、低聚物、或其共混物。在一種實施方案中,多異氰酸酯可以是C2-C2。線型的、支化的、環(huán)狀的、芳族的、或其共混物。用于本發(fā)明的合適的異氰酸酯可以包括但不限于異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI),它是3,3,5-三甲基-5-異氰酸基-甲基-環(huán)己基異氰酸酯;氫化的物質(zhì)例如亞環(huán)己基二異氰酸酯、4,4'-亞曱基二環(huán)己基二異氰酸酯(HuMDI);混合芳烷基二異氰酸酯例如四甲基二甲苯基二異氰酸酯、OCN-C(CH3)2-C6H4C(CH3)2-NCO;多亞甲基異氰酸酯例如1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,5-五亞曱基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)、1,7-七亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,10-十亞甲基二異氰酸酯和2-甲基-1,5-五亞曱基二異氰酸酯;及其混合物。用于本發(fā)明的芳族異氰酸酯的非限制性實例可以包括但不限于亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、氯代亞苯基2,4-二異氰酸酯、雙甲苯二異氰酸酯、聯(lián)甲氧基苯胺二異氰酸酯、聯(lián)曱苯胺二異氰酸酯、烷基化苯二異氰酸酯類、亞甲基間隔的芳族二異氰酸酯類例如亞甲基二苯基二異氰酸酯、包括烷基化類似物的4,4'-異構(gòu)體(MDI)例如3,3'-二曱基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合亞甲基二苯基二異氰酸酯、及其混合物。在一個非限制性實施方案中,可以使用多異氰酸酯單體。據(jù)信多異氰酸酯單體(即來自預(yù)聚物制備中的不含殘余物的單體)的使用可以降低聚脲組合物的粘度,從而提高其流動性,而且可以提供該聚脲涂層對預(yù)先涂覆的涂層和/或未涂布基材的改善的附著力。例如,先前涂覆于基材上的涂層可以包含對異氰酸酯呈反應(yīng)性的官能團(tuán)(例如羥基),從而提高該涂層對涂覆于該涂層之上的本發(fā)明的聚脲組合物的附著力。與具有較高粘度的可比較組合物相比,較低粘度的聚脲組合物還可以保持在"可流動"狀態(tài)下達(dá)更長的時間。在本發(fā)明的可供選擇的實施方案中,至少lwt%、或者至少2wt%、或者至少4wt。/。的異體。在本發(fā)明的另一實施方案中,所述異氰酸酯可以包括低聚多異氰酸酯,其包括但不限于二聚體、例如1,6-六亞曱基二異氰酸酯的脲二酮,三聚體、例如1,6-己烷二異氰酸酯的異氰脲酸酯和縮二脲以及異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯,和聚合低聚物。還可以使用改性多異氰酸酯,包括但不限于碳二亞胺類和脲二酮類及其混合物。合適的物質(zhì)不限制地包括以名稱DESMODUR從BayerCorporationofPittsburgh,PA可得到的那些,包括DESMODURN3200、DESMODURN3300、DESMODURN3400、DESMODURXP2410和DESMODURXP2580。本文使用的"異氰酸酯預(yù)聚物"是指與多胺或其它異氰酸酯反應(yīng)性類物質(zhì)諸如多元醇預(yù)先反應(yīng)的多異氰酸酯。合適的多異氰酸酯包括本文前面公開的那些。合適的多胺有許多而且可以從本領(lǐng)域已知的眾多種類中選擇。合適的多胺的實例包括但不限于伯胺和仲胺、及其混合物,例如本文所列舉的那些中的任一種。還可以使用胺封端的聚脲??梢允褂冒灏饭倌軋F(tuán)的胺,條件是該胺進(jìn)一步包含至少兩個伯氨基和/或仲氨基。合適的多元醇有許多而且可以從本領(lǐng)域已知的眾多種類中選擇。合適的多元醇的實例包括但不限于聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚脲多元醇(例如氨基官能聚脲與羥基官能(曱基)丙烯酸酯的邁克爾反應(yīng)產(chǎn)物)、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚乙烯醇、具有側(cè)掛羥基的不飽和單體(例如含有羥基官能的(甲基)丙烯酸酯、烯丙醇及其混合物的那些)的加聚物。在某些實施方案中,所述異氰酸酯包括異氰酸酯預(yù)聚物,以及在另外的實施方案中所述異氰酸酯包括異氛酸酯預(yù)聚物和一種或多種附加異氰酸酯,例如上述多異氰酸酯中的一種或多種。如上所述,本發(fā)明組合物的聚脲由包含異氰酸酯以及多胺和單(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)混合物形成。如本文中使用并且將被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的,術(shù)語"(甲基)丙烯酸酯"表示丙烯酸酯和相應(yīng)的(曱基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯可以是任何合適的單(甲基)丙烯酸酯或其混合物。合適的單(甲基)丙烯酸酯包括具有下式的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>II其中R是H或甲基和R:可以是,但不限于,烷基或羥烷基,例如甲基、乙基、2-羥乙基、1-甲基-2-羥乙基、2-羥丙基、丙基、異丙基、正丁基、2-羥丁基、4-羥丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、己基、2-乙基己基、環(huán)己基、曱基環(huán)己基、三甲基環(huán)己基、異冰片基、月桂基、硬脂基等。單(曱基)丙烯酸酯的非限定性實例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(曱基)丙烯酸環(huán)己酯、(曱基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酉旨、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(曱基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(曱基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯,和羥基(曱基)丙蜂酸酉旨(hydroxy(meth)aeryiates)與內(nèi)酉旨的力口合凈勿眾寸:i口(甲基)丙烯酸羥乙酯與s-己內(nèi)酯的加合物。的已知的伯胺和其混合物,包括具有至少兩個官能團(tuán)的多胺,例如二、三或更高級官能的多胺和其混合物。所述胺可以是芳族或脂族的,例如脂環(huán)族的,或其混合物。合適的脂族多胺的實例包括,但不限于乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷(DYTEKEP,Invista)、1,6-二氨基己烷、2-甲基-1,5-戊二胺(DYTEKA,Invista)、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷..2,2,4-和,/或?》4)4-三曱基-1;6-二氨基己烷、l,ll-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-和/或1,4-環(huán)己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨曱基環(huán)己烷、2,4-和/或2,6-六氫曱苯二胺、2,4,-二氨基二環(huán)己基曱烷、4,4,-二氨基二環(huán)己基曱烷(PACM-20,AirProducts)和3,3,-二烷基-4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷(例如3,3,-二甲基-4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷(DIMETHYLDICYKAN或LAROMINC260,BASF;ANCAMINE2049,AirProducts)和3,3,-二乙基-4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷)、2,4-和/或2,6-二氨基甲苯和2,4,-和/或4,4,-二氨基二苯基曱烷,或其混合物。另外合適的胺包括,但不限于3-(環(huán)己胺)丙胺、3,3,-[1,4-丁二基雙]-l-丙胺,和具有脂族連接的伯氨基的二氨基官能聚醚胺,其實例包括可從HuntsmanCorporation獲得的JEFFAMINED-230、JEFFAMINED-400、JEFFAMINED-2000和JEFFAMINED-4000。將理解的是,當(dāng)胺受阻時,(甲基)丙烯酸酯化胺與異氰酸酯之間的反應(yīng)時間將會較慢。這在期望較長加工時間的那些情形下提供較長的適用期或處理-加工時間。在某些實施方案中,多胺是三胺。合適的三胺的實例包括二亞丙基三胺、雙(六亞甲基)三胺和具有脂族連接的伯氨基的三氨基官能聚醚多胺(得自HuntsmanCorporation的JEFFAMINET-403、JEFFAMINET-3000、JEFFAMINET-5000)。在另一些實施方案中,胺可以是四胺或者其它更高級官能的胺。在本發(fā)明的某些特定實施方案中,多胺包括4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷。在某些其它特定實施方案中,多胺包括3,3,-二甲基-4,4,-二氨基環(huán)己基甲烷。在某些其它特定實施方案中,多胺包括異佛爾酮二胺("IPDA")。這些多胺可以例如與本文中列出的任一種單(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)。多胺和單(曱基)丙烯酸酯可以任何比例反應(yīng)而得到合適的產(chǎn)物。在某些實施方案中,多胺與單(甲基)丙烯酸酯的當(dāng)量比基本上為化學(xué)計量的。在另一些實施方案中,使用稍微過量的胺(例如至多1.05或小于1.03:1的胺/(曱基)丙烯酸酯當(dāng)量比)以確保(曱基)丙烯酸酯基團(tuán)被本質(zhì)上消耗或者留下一些未反應(yīng)的伯胺。在某些實施方案中,(甲基)丙烯酸酯化胺基本上不含未反應(yīng)的伯氨基。將(曱基)丙烯酸酯化胺中殘余伯胺的量最小化減緩了其與異氰酸酯的反應(yīng)速率;由此胺與單(曱基)丙烯酸酯的比例可以根據(jù)在所得的(甲基)丙烯酸酯化胺中所希望的反應(yīng)性水平而改變。因此,在某些其它實施方案中,可以使用相對于單(甲基)丙烯酸酯過量的胺以改變隨后的聚脲組合物中的固化速率。多胺與單(曱基)丙烯酸酯的當(dāng)量比可以是任何合適的比例以賦予(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物所希望的性能。例如,該比例可以為1:1或1.5:1或者2:1。用于本發(fā)明中的(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以例如以實施例中描述的方式或者任何其它合適的方式形成。在某些實施方案中,在一定時間內(nèi)將(曱基)丙烯酸酯添加到胺中以控制反應(yīng)溫度,因為反應(yīng)通常是放熱的。添加可以在環(huán)境溫度下開始,或者可以在開始添加之前加熱所述胺。在某些實施方案中,可能希望在添加期間冷卻反應(yīng)混合物以控制放熱。在添加結(jié)束時,可以加熱反應(yīng)混合物以使反應(yīng)完全。在另一些實施方案中,可以在反應(yīng)器容器中將所有反應(yīng)物合并在一起并加熱至反應(yīng)溫度。一般而言,反應(yīng)在〈10(TC的溫度下進(jìn)行。反應(yīng)混合物可以進(jìn)一步包括添加劑例如自由基聚合抑制劑,例如氫醌、4-甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基對-曱酚和吩噻嗪,催化劑,包括但不限于錫化合物(二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫)、Zn化合物、Ti化合物、叔胺,和溶劑,包括但不限于醇類。反應(yīng)可以在氮氣或空氣下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明使用的(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以是多胺和單(甲基)丙烯酸酯的任意組合的反應(yīng)結(jié)果。即是說,本發(fā)明聚脲組合物可以包含一種或多種多胺和/或一種或多種單(甲基)丙烯酸酯。本發(fā)明聚脲組合物還可以包含多于一種的如本文中所述的(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物或者除了所述(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物之外的一種或多種其它的胺固化劑。例如,胺組分可以包括一種或多種作為胺、(曱基)丙烯酸酯和馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯的反應(yīng)產(chǎn)物的胺,例如描述于與本申請同一日提交并且通過引用并入本文的題為"(Meth)Acrylate/AspartateAmineCurativesandCoatingsandArticlesComprisingtheSame"的美國專利申請中的那些;一種或多種作為多胺、多(甲基)丙烯酸酯和單(甲基)丙烯酸酯或單胺的反應(yīng)產(chǎn)物的胺,例如描述于與本申請同一日提交并且通過引用并入本文的題為"PolyureaCoatingComprisingaiiPolyamine/Mono(Meth)AcrylateReactionProduct"的美國專利申請中的那些;一種或多種作為單胺和(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物的胺,例如描述于與本申請同一日提交并且通過引用并入本文的題為"SubstratesCoatedwithaPolyureaComprisinga(Meth)acrylatedAmineReactionProduct"的美國專利申請中的那些;和/或一種或多種作為三胺和馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯的反應(yīng)產(chǎn)物的胺,例如描述于與本申請同一日提交并且通過引用并入本文的題為"Triamine/AspartateCurativeandCoatingsComprisingtheSame"的美國專利申請中的那些。包含本發(fā)明(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物和異氰酸酯的聚脲可以附加地包括其它胺類,例如本領(lǐng)域已知的那些,包括但不限于本文中列出的任何多胺或其組合。其它胺類包括脂環(huán)族仲二胺,例如JEFFUNK754(HuntsmanCorporation,Houston,TX)和CLEARUNK1000(Dorf-KetalChemicals,LLC),天冬氨酸酯官能胺,例如可以名稱DESMOPHEN例如DESMOPHENNH1220、DESMOPHENNH1420和DESMOPHENNH1520(BayerCorporation)獲得的那些,其它天冬氨酸酯官能物質(zhì),例如在反應(yīng)之前包含至少一個仲氨基的三胺與馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯的反應(yīng)產(chǎn)物,包括但不限于如本文中描述的二亞乙基三胺、二亞丙基三胺和雙-六亞甲基三胺與馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯的反應(yīng)產(chǎn)物;這些物質(zhì)的實例包括二亞丙基三胺和馬來酸二乙酯的加合物、二亞丙基三胺和馬來酸二丁酯的加合物、雙-六亞甲基三胺與馬來酸二乙酯的加合物、和雙-六亞甲基三胺與馬來酸二丁酯的加合物。聚氫化烯胺也是合適的。聚氣化烯胺包含兩個或更多個與例如衍生自環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丁烷或其混合物的主鏈相連的伯氨基或仲氨基。這些胺的實例包括可以名稱JEFFAMINE獲得的那些,例如,但不限于,JEFFAMINED-230、D-400、D-2000、HK-511、ED-600、ED-900、ED-2003、T-403、T-3000、T-5000、SD-231、SD-401、SD-2001和ST-404(Hunts,Corporation)。這些胺具有200-7500的近似分子量。當(dāng)使用多于一種的(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物和/或異氰酸酯時,每一多胺、單(甲基)丙烯酸酯和/或異氰酸酯可以相同或不同??梢园ㄔ诒景l(fā)明組合物中的其它合適的仲胺是包含伯胺官能團(tuán)的物質(zhì)與丙烯腈的反應(yīng)產(chǎn)物。合適的胺包括本文中列出的包含伯氨基官能團(tuán)的任何多胺。該物質(zhì)的一個實例是4,4,-二氨基二環(huán)己基曱烷和丙烯腈的加合物。市售物質(zhì)的一個實例是以名稱POLYCLEAR136(HansenGroupLLC)下出售的異佛爾酮二胺和丙烯腈的加合物??梢允褂玫钠渌肥遣喟放c單環(huán)氧化物(monoepoxy)或多環(huán)氧化物(polyepoxy)的加合物;該物質(zhì)的實例是異佛爾酮二胺與CARDURAE10P(可從HexionSpecialityChemicals,Inc獲得)的加合物。在某些實施方案中,聚脲的胺組分和/或聚脲本身基本上不含伯胺官能團(tuán)(未反應(yīng)的伯氨基)。"基本上不含伯胺官能團(tuán)"和類似術(shù)語是指理論上不存在伯胺官能團(tuán),但是可能有純屬偶然存在的一些伯胺官能團(tuán),即否則為仲胺官能的胺中的雜質(zhì)和/或沒有反應(yīng)的痕量伯胺官能團(tuán)。在一個實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物可以包括聚脲和聚氨酯的共混物。因此,本文使用的"聚脲"包括聚脲以及聚脲和聚氨酯的共混物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解聚氨酯可以作為根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)中的副產(chǎn)物形成。在可供選擇的實施方案中,可以原位形成聚氨酯和/或可以將它加入到反應(yīng)混合物中;非限制性實例為通過多元醇與如本文公開的多異氰酸酯的反應(yīng)形成的NCO官能預(yù)聚物。原位形成的聚氨酯的非限制性實例可以包括多異氰酸酯和羥基官能物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物。合適的多異氰酸酯的非限制性實例可以包括本文所述的那些。合適的羥基官能物質(zhì)的非限制性實例可以包括多元醇例如本文所述的那些。原位形成的聚氨酯的另一實例可以包括羥基官能預(yù)聚物和異氰酸酯官能物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物。這些反應(yīng)物的合適實例可以包括本文所述的那些??梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的各種技術(shù)配制和涂覆本發(fā)明的聚脲涂料組合物。因此,本發(fā)明進(jìn)一步涉及涂覆基材的方法,其包括將本文中描述的任一種涂料組合物涂覆在基材的至少一部分上。在一種實施方案中,可以使用常規(guī)噴涂技術(shù)。在該實施方案中,可以合并所述異氰酸酯和胺以使得異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比大于1以及所述異氰酸酯和所述胺可以以1:1的體積混合比被涂覆在所述基材上;和可以將該反應(yīng)混合物涂覆在未涂覆或涂覆的基材上以在未涂覆的基材上形成第一涂層或者在涂覆的基材上形成后續(xù)的涂層。當(dāng)確定異氰酸酯基的當(dāng)量與反應(yīng)性胺基的當(dāng)量之比時,考慮總胺基,也就是來自所述(曱基)丙烯酸酯化胺固化劑以及所述涂料中使用的任何其它胺的胺基。將理解的是本發(fā)明組合物是雙組份或"2K"組合物,其中保持含異氰酸酯的組分和含胺的組分分開直到剛好在涂覆之前為止。所述組合物將被理解為在環(huán)境條件下固化,盡管可以施加強(qiáng)制加熱空氣或熱固化以促進(jìn)最終的固化或提高涂層性能例如附著力。在一個實施方案中,可以用雙組分混合裝置制備可噴涂的涂料組合物。在該實施方案中,將異氰酸酯和胺加入到高壓碰撞混合裝置中。將異氰酸酯加入到"A側(cè)"而胺加入到"B側(cè)"。使A側(cè)和B側(cè)料流相互碰撞并立即噴涂至未涂覆或涂覆的基材的至少一部分上。異氰酸酯和胺反應(yīng)以產(chǎn)生當(dāng)當(dāng)被施涂至未涂覆或涂覆的基材上時固化的涂料組合物。還可以在涂覆之前加熱A側(cè)和/或B側(cè),例如加熱到140°F的溫度。加于發(fā)生固化反應(yīng)而言不是必需的。據(jù)信可以選擇異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比從而控制本發(fā)明涂料組合物的固化速率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)以l:l體積比施涂該涂料,其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比(也稱為反應(yīng)指數(shù)(reactionindex))大于l、例如1.01-1.10:1、或者1.03-1.10:1、或者1.05-1.08:1、或者1.01-1.4:1、或者L01-1.5:1、或者大于1.3:1時,可以產(chǎn)生固化和附著優(yōu)勢。例如,已經(jīng)觀察到當(dāng)在固化后具有低的表面官能度的透明涂層之上以這些比例使用本發(fā)明涂料時可以荻得良好的附著,例如氨基甲酸酯三聚氰胺(carbasiateme1amine)、幾基三聚氰胺、2K聚氨酯和含硅烷的透明涂層。術(shù)語"l:l體積比"是指對于每種組分而言體積比變化至多20%,或者至多10%或至多5%。在一種非限制性的實施方案中,可以使用配備GUSMERGX-7型噴槍的以名稱GUSMERVR-H-3000比例調(diào)節(jié)器可購得的市售混合裝置。在該裝置中,從兩個分開的室輸送A側(cè)組分和B側(cè)組分的加壓料流并且以高速相互碰撞或沖擊從而混合兩種組分并形成涂料組合物,它可以用噴槍涂覆至未涂覆或涂覆的基材上。組分料流經(jīng)受的混合力可以取決于每單位時間進(jìn)入混合室的每種料流的體積以及輸送組分料流的壓力。每單位時間異氰酸酯和胺的l:l體積比可以使得這些力均衡。工業(yè)上已知的另一種合適的涂覆裝置包括"靜態(tài)混合管"涂覆器。在該裝置中,異氰酸酯和胺各自被儲存在分開的室內(nèi)。當(dāng)施加壓力時,使得組分各自以1:1體積比進(jìn)入混合管中。通過該管內(nèi)的彎曲或螺i走狀(corkscrew)通道實現(xiàn)各組分的混合。管的出口端可以具有可用于噴涂反應(yīng)混合物的霧化能力。作為選擇,可以將流體反應(yīng)混合物作為珠狀物涂覆于基材上。靜態(tài)混合管涂覆器可從CammdaCorporation購得。本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以涂覆于眾多基材上。因此,本發(fā)明進(jìn)一步涉及用本文描述的任一種組合物涂覆的基材。合適的基材的非限制性實例可以包括但不限于金屬、天然和/或合成石材、陶資、玻璃、磚、水泥、混凝土、煤渣砌塊、木材及其復(fù)合材料和層壓材料;墻板、干式墻、石膏纖維板、水泥板、塑料、紙、PVC、泡沫聚苯乙烯、塑料復(fù)合材料、丙烯酸類復(fù)合材料、防彈復(fù)合材料(ballisticcomposite)、瀝青、玻璃纖維、土壤、礫石等。金屬可以包括但不限于鋁、冷軋鋼、電鍍鋅鋼、熱浸鍍鋅鋼、鈦和合金;塑料可以包括但不限于TPO、SMC、TPU、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酰胺(尼龍)?;目梢允墙?jīng)打底的金屬和/或塑料;也就是將有機(jī)層或無機(jī)層涂覆于其上。此外,本發(fā)明的涂料組合物可以被涂覆至所述基材上以賦予眾多性能中的一種或多種,例如但不限于耐腐蝕性、耐磨損性、耐沖擊損害性、耐火性和/或耐熱性、耐化學(xué)品性、耐uv光性、結(jié)構(gòu)完整性、防彈緩沖(ballisticmitigation)、防爆緩沖(Mastmitigation)、消音、裝飾等。在非限制性的實例中,本發(fā)明的涂料組合物可以被涂覆至以下建筑結(jié)構(gòu)或制品例如但不限于交通工具的至少一部分上。"交通工具,'包括但不限于民用、商務(wù)和軍用的陸地、水上和空中交通工具,例如汽車、載重車、小船、海船、潛艇、飛機(jī)、直升機(jī)、悍馬和坦克。制品可以是建筑結(jié)構(gòu)。"建筑結(jié)構(gòu),,包括但不限于包括住宅、商務(wù)和軍用結(jié)構(gòu)體在內(nèi)的結(jié)構(gòu)體的至少一部分,所述結(jié)構(gòu)體例如屋頂、地板、支撐梁、墻壁等。本文使用的術(shù)語"基材"可以指制品的至少一部分上的表面(外表面或內(nèi)表面)或制品本身。在一種實施方案中,基材為車廂(truckbed)。在一個實施方案中,本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以被涂覆至載體膜(carrierfilra)上。載體膜可以選自眾多本領(lǐng)域已知的這類材料。合適的載體膜的非限制性實例包括但不限于熱塑性材料、熱固性材料、金屬箔、纖維素紙、合成紙、及其混合物。本文使用的術(shù)語"熱塑性材料,,是指加熱時能夠軟化或熔融而冷卻時能夠再次凝固(硬化)的任何材料。合適的熱塑性材料的非限制性實例可以包括聚烯烴、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚脲、丙締酸類樹脂、及其混合物。本文使用的術(shù)語"熱固性材料"是指在加熱和/或固化之后變成永久剛性的任何材料。非限制性實例包括聚氨酯聚合物、聚酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚脲聚合物、聚磁酸酯聚合物、丙烯酸類聚合物、氨基塑料、異氰酸酯類、環(huán)氧化物類、及其混合物。如上所述,在某些實施方案中,可以將本發(fā)明的聚脲涂料組合物涂覆于裸露(例如未處理、未涂覆的)基材、預(yù)處理的基材和/或具有至少一種其它涂層的涂覆的基材上。在一種非限制性實施方案中,可以將本發(fā)明的涂料組合物作為多層涂料復(fù)合體的一部分涂覆。涂覆于基材上的第一種涂料可以選自表面涂布基材領(lǐng)域中已知的多種涂料組合物。非限制性實例可以包括但不限于可電沉積的成膜組合物、底漆組合物、著色或未著色的單涂層(monocoat)組合物、著色或未著色的底涂層組合物、透明面涂層組合物、工業(yè)涂料組合物等。在另一非限制性實施方案中,可以將本發(fā)明的涂料組合物作為多層涂料復(fù)合體的一部分涂覆,該復(fù)合體包括預(yù)處理的基材和諸如但不限于電涂層、底漆、底涂層、透朋涂層和/或其組合的涂層。在一種實施方案中,透明涂層在交聯(lián)和固化之前或之后包含硅烷官能團(tuán)。在另一實施方案中,本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以用于產(chǎn)生紋理表面(texturedsurface)的雙涂層應(yīng)用中。第一涂層被涂覆到未涂覆或涂覆的基材上從而產(chǎn)生平滑的、基本上不發(fā)粘的層。將"不發(fā)粘方法(Tack-Freemethod)"用于確定該層是否基本上不發(fā)粘。該不發(fā)粘方法包括將涂料組合物以一個涂層噴涂至非附著性塑料片上至厚度為10-15密爾(254-381微米)。當(dāng)噴涂結(jié)束時,操作者使用寬松式一次性乙烯基手套、例如可由MarigoldIndustrial,NorcrossGA以AMBIDEXDisposableVinylGlove購得的手套,輕輕觸摸該涂層表面??梢杂貌煌讣舛嘤谝淮蔚赜|摸該涂層。當(dāng)手套尖端不再粘住該層的表面,或者不再必須從該層的表面上拉開時,稱該層是基本上不發(fā)粘的。從噴涂結(jié)束直到涂層基本上不發(fā)粘的時間被稱為不粘時間(tack-freetime)。在一種非限制性實施方案中,可以通過平衡各種組合物組分的含量、例如伯胺與仲胺的比例來控制不粘時間和固化時間。然后可以將第二涂層涂覆于第一涂層上作為紋理層或"浮塵涂層((Histcoating)"。可以i^過增加涂覆/混合裝置與涂覆的基材之間的距離以便在接觸涂覆的基材之前形成不連續(xù)的涂料組合物液滴而涂覆第二涂層,由此在第二層的表面上形成受控制的不均勻性。所述涂料的基本上不發(fā)粘的第一層至少部分地耐受第二層;即,至少部分地耐受作為第二層或浮塵涂層噴涂在其上的涂料組合物液滴的聚結(jié),以使得液滴附著于在先的層,但不與在先的層聚結(jié),從而產(chǎn)生表面紋理。最后的涂層通常顯示出比第一或在先的涂層更多的表面紋理。17涂層的總厚度可以是20-1000密爾,或40-150密爾,或60-100密爾(1524-2540微米),或500-750密爾。在一個非限制性實施方案中,第一層可以占總厚度的大部分而浮塵涂層可以是15-50密爾(381-1270微米)。在本發(fā)明的各個實施方案中,"第一"涂層可以包括一個、兩個、三個或更多個層;和"第二"涂層可以是一個或多個隨后涂覆在其上的層。例如,可以涂覆四個聚脲層,第四個層是浮塵涂層并且每一層具有15-25密耳(381-635微米)的厚度。將理解的是這些涂層相對"厚"。本發(fā)明的涂料組合物還可以作為薄得多的層涂覆,例如0.1至小于15密耳,例如0.1-10,0.5-3或者1-2密耳。這些層可以單獨或者與其它涂層例如本領(lǐng)域已知的或者本文中另外描述的那些的任一種組合使用。當(dāng)以足夠的厚度(例如10-1000密爾,例如100-200密爾,或125密爾+/-10密爾)涂覆時,本發(fā)明的聚脲層(一個或多個)可以提供防爆緩沖。"防爆緩沖"是指例如在靠近爆破或爆炸的情況下的保護(hù)。這種保護(hù)可以包括例如保護(hù)結(jié)構(gòu)體或結(jié)構(gòu)體的一部分、例如建筑結(jié)構(gòu)體、交通工具、飛機(jī)、海船/小船、裝運(yùn)容器等免于倒塌和/或破壞,保護(hù)不受飛濺殘骸和爆炸碎片的影響等等。在可供選擇的實施方案中,所述涂層可以包含相同或不同的聚脲涂料組合物。例如,第一層可以是包含脂族和/或芳族胺組分和/或脂族和/或芳族多異氰酸酯的聚脲組合物;和第二層可以包含脂族和/或芳族胺組分和/或脂族和/或芳族多異氰酸酯的相同或不同的組合。關(guān)于這一點"胺組分"是指用于本發(fā)明涂料中的任何胺。在另一實施方案中.最外涂層可以包括提供所期望的耐久性的涂料組合物。可以涂覆的基材。在一個實施方案中,可以選擇脂族和/或芳族胺和/或多異氰酸酯的組合以使得最外層的組合物具有顯著的耐久性。例如,當(dāng)按照SAEJ1960方法用老化試驗才幾(AtlasMaterialTestingSolutions)測試時,最外涂層可以具有1000kJ-6000kJ或800小時-4000小時的耐久性。在該實施方案中,第一層可以是包含多異氰酸酯和胺的聚脲組合物,其中所述胺和/或多異氰酸酯中的至少一種可以包含芳族部分,以及第二層可以是其中芳香性很小或沒有芳香性的主要包含脂族胺和脂族多異氰酸酯的聚脲組合物。本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以任選地包含本領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì),其諸如但不限于填料、玻璃纖維、穩(wěn)定劑、增稠劑、填料、附著促進(jìn)劑、催化劑、著色劑、抗氧化劑、UV吸收劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、流變學(xué)改性劑、流動添加劑、抗靜電劑和表面涂料領(lǐng)域中公知的其它性能或性質(zhì)改性劑、及其混合物。例如,本發(fā)明的涂料可以進(jìn)一步包含耐火性和/或耐熱性物質(zhì),例如在美國申請第11/591,312號中公開的那些中的任何一種或多種,該申請?zhí)卮送ㄟ^引用全部并入。填料可以包括粘土和/或二氧化硅,附著促進(jìn)劑可以包括胺官能物質(zhì)、氨基硅烷等;填料和附著促進(jìn)劑的實例在特此通過引用全部并入的美國/>布2006/0046068中得到進(jìn)一步描述。這些添加劑可以與異氰酸酯、(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物或這二者組合。在某些實施方案中,所述聚脲涂料可以進(jìn)一步包含少量溶劑,在某些實施方案中該聚脲可以是基本上不含溶劑的。"基本上不含溶劑"是指聚脲可以含有少量溶劑,例如5%、2%、1%或更少。本文使用的術(shù)語"著色劑"是指賦予所述組合物以顏色和/或其它不透明性和/或其它視覺效果的任何物質(zhì)。可以將著色劑以任何合適的形式加入到涂料中,例如離散顆粒、分散體、溶液和/或片狀物。在本發(fā)明的涂料中可以使用單一著色劑或兩種或更多種著色劑的混合物。著色劑的實例包括顏料、染料和調(diào)色料(tints),例如在涂料工業(yè)中使用和/或在DryColorManufacturersAssociation(DCMA)中列出的那些,以及特殊效果組合物。著色劑可以包括例如在使用條件下不可溶但可潤濕的細(xì)粒狀固體粉末。著色劑可以是有機(jī)或無機(jī)的并且可以是聚集或非聚集的??梢酝ㄟ^研磨或簡單混合將著色劑引入涂料中??梢酝ㄟ^使用研磨載體、例如丙烯酸類研磨栽體經(jīng)由研磨將著色劑引入涂料中,該研磨栽體的使用將是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。研磨栽體還可以包括整個地或者與本文所述的任何其它胺和多元醇組合的上述(甲基)丙烯酸酯化胺固化劑。顏料和/或顏料組合物的實例包括但不限于啼唑二噁。秦粗顏料、偶氮、單偶氮、雙偶氮、萘酚AS、鹽類(色淀)、苯并咪唑酮、金屬絡(luò)合物、異吲哚啉酮、異吲哚啉和多環(huán)酞菁、喹吖啶酮、芘、紫環(huán)酮、二酮基吡咯并吡咯、硫靛、蒽醌、靛蒽醌、蒽素嘧咬、黃烷士酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基碳鑰、喹酞酮顏料、二酮基吡咯并吡咯紅("DPPB0紅")、二氧化鈥、炭黑、碳纖維、石墨、其它導(dǎo)電顏料和/或填料、及其混合物。術(shù)語"顏料"和"著色填料"可以互換使用。染料的實例包括但不限于溶劑基的那些,例如酞菁綠或酞菁藍(lán)、氧化鐵、釩酸鉍、蒽醌、芘、鋁和喹吖啶酮。調(diào)色料的實例包括,但不限于,分散在水基或可水混溶的載體中的顏料例如可從Degussa,Inc.商購獲得的AQUA-CHEM896和可從AccurateDispersionsdivisionofEastmanChemical,Inc.商購獲得的CHARISMACOLORANTS和MAXITONERINDUSTRIALCOLORANTS。如上所述,著色劑可以呈分散體形式,包括但不限于呈納米顆粒分散體形式。納米顆粒分散體可以包括一種或多種高度分散的納米顆粒著色劑和/或著色劑顆粒,其產(chǎn)生所需的可見顏色和/或不透明性和/或視覺效果。納米顆粒分散體可以包括粒徑小于150nm例如小于70nm或小于30nm的著色劑例如顏料或染料??梢酝ㄟ^將原料有機(jī)或無機(jī)顏料與粒徑小于0.5mm的研磨介盾一起碾磨而產(chǎn)生納米顆粒。納米顆粒分散體實例和它們的制造方法在美國專利號6,875,800B2中進(jìn)行了描述,該文獻(xiàn)通過引用并入本文。納米顆粒分散體也可以通過結(jié)晶、沉淀、氣相冷凝和化學(xué)磨損(即,部分溶解)而產(chǎn)生。為了使納米顆粒在涂料中的再聚集最小化,可以使用樹脂涂覆的納米顆粒的分散體。本文所使用的"樹脂涂覆的納米顆粒的分散體"是指其中分散有離散"復(fù)合微粒"的連續(xù)相,該"復(fù)合微粒"包含納米顆粒和在該納米顆粒上的樹脂涂層。樹脂涂覆的納米顆粒的分散體實例和它們的制造方法在2004年6月24日提交的美國申請No.10/876031,所述文獻(xiàn)通過引用并入本文,和2003年6月24日提交的美國臨時申請?zhí)?0/482,167中進(jìn)行了描述,所述文獻(xiàn)通過引用并入本文。可以用于本發(fā)明的聚脲涂料中的特殊效果組合物的實例包括產(chǎn)生一種或多種外觀效應(yīng)例如反射、珠光、金屬光澤、磷光、熒光、光致變色、感光性、熱致變色、隨角異色(goniochromism)和/或顏色變化的顏料和/或組合物。另外的特殊效果組合物可以提供其它的可察覺性能例如反射性、不透明性或紋理。在非限定性實施方案中,特殊效果組合物可以產(chǎn)生色移,以致當(dāng)在不同角度觀察涂層時涂層的顏色改變。顏色效果組合物的實例描述于美國專利No.6,894,086中,其通過引用并入本文。另外的顏色效果組合物可以包括透明涂覆的云母和/或合成云母、涂覆的二氧化硅、涂覆的氧化鋁、透明液晶顏料、液晶涂料和/或其中干涉由材料內(nèi)的折射指數(shù)差異引起而不歸因于材料表面和空氣之間的折射指數(shù)差異的任何組合物。在某些非限制性的實施方案中,可以將暴露于一種或多本發(fā)明的涂料中。可以通過暴露于特定波長的輻射而使光致變色和/或光敏組合物活化。當(dāng)組合物受到激發(fā)時,分子結(jié)構(gòu)被改變并且該改變的結(jié)構(gòu)顯示與該組合物的原始顏色不同的新顏色。當(dāng)除去對輻射的暴露時,該光致變色和/或光敏組合物可以恢復(fù)到靜態(tài),其中恢復(fù)組合物的原始顏色。在一個非限制性的實施方案中,光致變色和/或光敏組合物可以在非激發(fā)態(tài)下是無色的而在激發(fā)態(tài)下顯示顏色。完全的變色可以在數(shù)毫秒至若干分鐘內(nèi)出現(xiàn),例如20秒至60秒。示例性的光致變色和/或光敏組合物包括光致變色染料。在一種非限制性的實施方案中,可以使光敏組合物和/少部分地結(jié)合,例如通過共價鍵合。與其中光敏組合物可能遷移出涂21料并且結(jié)晶到基材中的一些涂料相反,根據(jù)本發(fā)明的非限制性實施方案與聚合物和/或可聚合組分關(guān)聯(lián)和/或至少部分結(jié)合的光敏組合物和/或光致變色組合物具有最小程度的遷移出涂料的作用。示例性的光敏組合物和/或光致變色組合物及其制備方法描述于2004年7月16日提交的美國申請No.10/892,919中,其通過引用并入本文。通常,著色劑可以在涂料組合物中以足夠賦予所期望的性能、視覺和/或顏色效果的任何量存在。著色劑可以占本發(fā)明組合物的0.l-65wt%,例如3-40wt。/?;?-35wt%,該重量百分比按所述組合物的總重量計。在某些實施方案中,顏料的重量百分比可以是0.1-1.Owt%。在另一實施方案中,當(dāng)被涂覆于基材上時本發(fā)明的聚脲涂料組合物具有與相關(guān)基材的顏色匹配的顏色。本文使用的術(shù)語"匹配"或類似術(shù)語在涉及顏色匹配時,是指本發(fā)明的涂料組合物的顏色基本上對應(yīng)于期望的顏色或相關(guān)基材的顏色。例如,當(dāng)聚脲涂料組合物的基材是交通工具的一部分、例如車廂時,該涂料的顏色與相關(guān)交通工具主體的顏色基本上匹配。這可以目測觀察,或者用光譜設(shè)備確認(rèn)。本發(fā)明的涂層可以是多層涂料復(fù)合體的一部分,所述多層涂料復(fù)合體包括帶有多種不同的涂層例如預(yù)處理層、電涂層、底漆、底涂層和透明涂層的基材。底涂層和透明涂層中的至少一種可以含有顏料和/或透明涂層可以含有附著促進(jìn)劑。據(jù)信向透明涂層中或向其表面添加附著促進(jìn)劑可以改善該透明涂層與涂覆在其之上的聚脲涂料組合物之間的附著力,盡管本發(fā)明人不希望受任何機(jī)理束縛。在該實施方案中,本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以是帶有顏料添加劑的異氰酸酯與(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物。含有顏料的本發(fā)明的聚脲涂料組合物可以涂覆于制品或結(jié)構(gòu)體的至少一部分上。該涂覆的制品或結(jié)構(gòu)體的顏色可以與相關(guān)基材的顏色匹配。"相關(guān)基材"可以指包含所述制品或結(jié)構(gòu)體但是沒有用本發(fā)明的涂料組合物涂覆的基材,或者與所述制品或結(jié)構(gòu)體結(jié)合、連接或密切相鄰但是沒有用本發(fā)明的聚脲涂料涂覆的基材。用于本文時,除非另有明確說明,所有數(shù)字例如表示^i、范圍、量或百分比的那些數(shù)字可以像前面有措辭"約"修飾一樣來理解,即使該術(shù)語沒有明確出現(xiàn)也一樣。本文列出的任何數(shù)值范圍希望包括其中所含的所有子范圍。復(fù)數(shù)形式包括單數(shù)形式,反之亦然。例如,盡管在包括權(quán)利要求在內(nèi)的本文中以"一種(a)"聚脲、"一種(an)"異氰酸酯、"一種(a)"多胺、"一種(a)"單(甲基)丙烯酸酯、"一種(a)"(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物等等描述本發(fā)明,但是可以使用這些對象的混合物。另外,本文使用的術(shù)語"聚合物"是指預(yù)聚物、低聚物以及均聚物和共聚物;前綴"多"是指兩個或更多。實施例以下實施例意在解釋本發(fā)明,而且無論如何不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解M^是指平均分子量,Mw是指重均分子量而Mn是指數(shù)均分子量。實施例A由以下組分制備胺/丙烯酸酯固化劑:以g計的Wt組々進(jìn)料1異佛爾酮二胺2:6-二一又丁基對-甲酚進(jìn)料2丙烯酸丁酯進(jìn)料3異佛爾酮二胺937.22.311382.018.0將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和N2入口的合適反應(yīng)器中。將進(jìn)料置于Nd呆護(hù)下。在2rc溫度下開始,在應(yīng)器中。在加入期間觀察到溫和放熱。在進(jìn)料結(jié)束時,反應(yīng)混合物的溫度為3rc。用外部熱源將反應(yīng)器的內(nèi)容物加熱至7(TC并且保持在該溫度下5.8小時。觀察反應(yīng)混合物的鄉(xiāng)工外光譜表明存在丙烯酸丁酯(1621、1635cn^處的峰)。將反應(yīng)混合物的溫度升至80。C并且保持在該溫度下14.7小時。這時觀察紅外光譜表明存在少量丙烯酸丁酯。然后將進(jìn)料3加入反應(yīng)混合物中。將反應(yīng)混合物加熱至85。C并且保持6小時。這時觀察紅外光語表明丙烯酸丁酯消耗。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有96.3%的測量固含量(ll(TC,lhr)、Gardner-Holt等級上A+的粘度、4.797meq/g的總胺含量、0.042me(i/g的殘余伯胺含量、4.643meq/g的仲胺含量、0.112meq/g的叔胺含量,以及通過凝膠滲透色語相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的359的Mw和314的Mn。實施例B由以下組分制備胺/丙烯酸酯固化劑組分以g計的Wt進(jìn)料13,3,-二曱基-4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷417.24-曱氧基苯酚0.4進(jìn)料2丙烯酸甲酯289.0進(jìn)料3甲醇42.6將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和空氣入口的合適反應(yīng)器中。將進(jìn)料置于1級風(fēng)保護(hù)下。在22。C溫度下開始,在IO分鐘內(nèi)將進(jìn)料2加入反應(yīng)器中。在進(jìn)料結(jié)束時,反應(yīng)混合物的溫度為20。C。然后在5分鐘內(nèi)將進(jìn)料3加入反應(yīng)混合物中。觀察到溫和放熱;在該進(jìn)料結(jié)束時,反應(yīng)混合物的溫度為31°C。用外部熱源將反應(yīng)器的內(nèi)容物加熱至75。C并且保持在該溫度下11.9小時。這時觀察24紅外光譜表明丙烯酸甲酯消耗(在1621、1635cii^處的峰消失)。將反應(yīng)器裝備簡單的真空蒸餾。在75-85。C溫度下在1.4小時內(nèi)從體系中除去揮發(fā)物。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有99.5%的測量固含量(ll(TC,lhr)、Gardner-HoU等級上K的粘度、8.51lb/gal的密度、5.089meq/g的總胺含量、0.603meq/g的殘余伯胺含量、3.995meq/g的仲胺含量、0.491meq/g的叔胺含量,通過氣相色語<0.01%的殘余甲醇含量,以及通過凝膠滲透色譜相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的335的Mw和348的Mn。實施例C由以下組分制備胺/甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯固化劑組分以g計的Wt進(jìn)料l異佛爾酮二胺170.4甲基丙蹄酸甲酯160.02,6-二叔丁基對-甲酚2.2二月桂酸二丁基錫1.7進(jìn)料2丙烯酸丁酯43.5進(jìn)料34-甲氧基苯酚0.7將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和噴射管的合適反應(yīng)器中。將進(jìn)料置于約0.5SCFH的1級風(fēng)噴射下。將反應(yīng)混合物加熱£8(TC的溫麿并且保持在該溫度下約35.3小時。反應(yīng)過程之后測量固體(ll(TC,l小時)。將反應(yīng)混合物保持在的85.0%測量固體下。將溫度降至52。C。在1分鐘內(nèi)將進(jìn)料2加入反應(yīng)器中;該加入結(jié)束時的溫度為49。C。將溫度升高至60。C并且將反應(yīng)混合物保持在該溫度下約9小時。這時觀察反應(yīng)混合物的紅外光語表明丙烯酸丁酯消耗(在1621、1635ci^處的峰不存在)。將進(jìn)料3加入反應(yīng)混合物中并且將反應(yīng)器配置簡單的真空蒸餾。向反應(yīng)混合物施加真空1小時以除去揮發(fā)物;溫度范圍為51-6(TC并且得到的最大真空為180mmHg。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有96.2%的測量固含量(ll(TC,lhr)、8.33lb/gal的密度、Gardner-Holt等級上Z3的粘度、4.892meq/g的總胺含量、0.055meq/g的殘余伯胺含量、4.766raeq/g的仲胺含量、0.071meq/g的叔胺含量,通過氣相色鐠分別為0.94°/。和0,51%的殘余曱基丙烯酸曱酯和丙烯酸丁酯含量,以及通過凝膠滲透色鐠相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的399的Mw和335的Mn。實施例D由以下組分制備丙烯酸酯/天冬氨酸酯胺固化劑組々進(jìn)料l異佛爾酮二胺2,6-二一又丁基對-甲酚進(jìn)料2馬來酸二丁酯進(jìn)料32,6-二叔丁基對-甲酚進(jìn)料4丙烯酸丁酯以g計的Wt2982.03.51995.03.53270.4將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和N2入口的合適燒瓶中。將進(jìn)料置于比保護(hù)下。在2rC溫度下開始,在5.75小時內(nèi)將進(jìn)料2加入燒瓶中。在加入期間觀察到溫和放熱。在該進(jìn)料加入期間觀察到35。C的最高溫度。在進(jìn)料結(jié)束時,反應(yīng)混合物的溫度為33°C。用外部熱源將反應(yīng)混合物加熱至35-37。C的溫度并且保持在該溫度下3小時。觀察反應(yīng)混合物的紅外光鐠表明馬來酸二丁酯消耗(1646cii^處的峰消失)。將進(jìn)料3加入反應(yīng)器并且將反應(yīng)混合物加熱至43°C。用3.6小時將進(jìn)料4加入反應(yīng)混合物;觀察到輕微放熱。在進(jìn)料4期間反應(yīng)混合物的溫度范圍為43-50°C;在進(jìn)料4結(jié)束時溫度為45°C。然后將反應(yīng)混合物的溫度升至5(TC并且保持3小時。觀察反應(yīng)混合物的紅外光i普表明存在未反應(yīng)的丙烯酸酯(在1621、1635cm—1處的峰)。將反應(yīng)混合物的溫度升至70。C并且保持10.9小時。觀察反應(yīng)混合物的紅外光謙表明歸因于丙烯酸酯的前述峰的存在不能與基線噪聲區(qū)分;在該點處判斷反應(yīng)完全。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有98.9%的測量固含量(ll(TC,lhr)、Gardner-Holt等級上D的粘度、8.17lb/gal的密度、4.21meq/g的總胺含量、0.230meq/g的殘余伯胺含量、3.985meq/g的仲胺含量、0.000raeq/g的叔胺含量,以及通過凝月交'滲透色譜相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的450的Mw和406的Mn。實施例E由以下組分制備丙烯酸酯改性的胺固化劑組分以g計的Wt進(jìn)料lJEFFAMINED200013490.52,6-二叔丁基對-甲酚7.77二月桂酸二丁基錫19.4進(jìn)料2丙烯酸丁酯437.9'可從HuntsmanCorporation獲得的約2000MW的聚氧化烯二胺。將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和空氣入口的合適燒瓶中。將進(jìn)料置于空氣保護(hù)下。在22。C溫度下開始,在W分鐘內(nèi)加入進(jìn)料2—沒有觀察到放熱。將反應(yīng)混合物升高至7(TC并且保持2.9小時。觀察反應(yīng)混合物的紅外光鐠表明存在未反應(yīng)的丙烯酸酯(在1621、1635cm—5處的峰)。將反應(yīng)混合物的溫度升至90。C并且保持8.8小時。在該點下,混合物的紅外光i普表明丙烯酸酯已被消耗。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有95.4%的測量固含量(ll(TC,lhr)、Gardner-Holt等級上G-的粘度、0.884meq/g的總胺含量、0.155meci/g的伯胺含量、0.702meq/g的仲胺含量、0.022meq/g的^又胺含量,以及通過凝膠滲透色語相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的2180的Mw、769的Mn和2993的Mz。實施例F由以下組分制備胺/環(huán)氧加合物組分以g計的Wt進(jìn)料l異佛爾酮二胺2044.8進(jìn)料2CARDURAE10P26000.02可從HexionSpecialtyChemicals,Inc獲4尋的新癸酸縮水甘油酯。將進(jìn)料1加入裝有頂部攪拌器、溫度計、冷凝器和N2入口的合適反應(yīng)器中。將進(jìn)料置于N2保護(hù)下并且對反應(yīng)器加熱。在62。C的溫度下開始,在62-92。C溫度范圍內(nèi)在6.9小時內(nèi)將進(jìn)料2加入反應(yīng)器中。在進(jìn)料期間,升高或降低加熱套并且根據(jù)需要對反應(yīng)器施加冷卻(水浴或空氣流)以控制反應(yīng)溫度。在加入結(jié)束時,反應(yīng)混合物的溫度為77°C。將反應(yīng)混合物保持在8(TC下8.6小時,然后在85r下1.6小時。這時發(fā)現(xiàn)環(huán)氧當(dāng)量重量為55556,并且判斷反應(yīng)完全。所得的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有98.7%的測量固含量(ll(TC,lhr)、Gardner-Holt等級上Z10的粘度、2.969meq/g的總胺含量、0.170meq/g的殘余伯胺含量、2.504meq/g的仲胺含量、0.295raeq/g的叔胺含量、160.1的羥值,以及通過凝膠滲透色譜相對于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測量的657的hi和562的Mn。實施例1由以下組分制備異氰酸酯官能的"A"側(cè)配制物組分wt%TERAT固E650321.01,2-丁二醇1.2新戊二醇1.2異佛爾酮二異氰酸酯27.1DESM0飄N3400449.43可從Invista獲得的聚四亞甲基醚二醇。4可從BayerCorporation獲得的基于六亞甲基二異氰酸酯的脂族聚異氰酸酯樹脂。在氮氣下將TERATHANE650、新戊二醇、1,2-丁二醇和催化量的二月桂酸二丁基錫(三種二醇的0.013wt%)裝入合適反應(yīng)器中。在36-37。C的溫度范圍內(nèi)在105分鐘內(nèi)將異佛爾酮二異氰酸酯加入反應(yīng)器中。在50分鐘內(nèi)將混合物的溫度升高至52°C。在60分鐘內(nèi)將溫度升高至125。C的最大值。在另外60分鐘后發(fā)現(xiàn)所得的預(yù)聚物當(dāng)量重量處于規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。將所得的預(yù)聚物冷卻至71。C并且倒入87.9%的DESMODURN3400中,并且攪拌30分鐘。加入剩余的DESMODURN3400調(diào)節(jié)至264.9的最終異氰酸酯當(dāng)量重量。實施例2-4根據(jù)表1中的配制物制備顏料磨料29表l<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>5可從HuntsmanCorporation獲得的約3000MW的聚氧化烯三胺??蓮腍untsmanCorporation獲得的月旨族仲胺??蓮腄orfKetalChemicals,LLC獲得的脂族仲胺。s可從CibaSpecialityChemicalsCorporation獲得的受阻胺光穩(wěn)定劑。9可從CabotCorporation獲得的炭黑顏料。10可從ElementisSpecialities,Inc獲得的有機(jī)粘土流變添加劑。在每一實施例中,將組分合并并且裝入具有188mL7-—a"—一—1A——"T^t、—V;ZT't/~<+J。。一n*w-oT*"i*^"n4"*5/~\nD"+、"^F'JL丄丄U(J丄IUA丄VJ111U1^"/pw葉J^^JJUL丄VO丄a"ilL丄11"L*。L丄丄l。JLVL,iJLVt,/n、v工號M250珠磨機(jī)(EigerMachinery,Inc.)中,并且在3500rpm的研磨速度下研磨。當(dāng)在研磨細(xì)度計上刮涂時發(fā)現(xiàn)粒徑為7.5Hegman時,判斷研磨完成。實施例5-7如表2中所示制備以下"B"側(cè)配制物<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>入模具中形成約6cm直徑和0.2cra厚度的圓形"圓盤"來測量硬度值。在涂覆后1天,按肖氏D等級用212型鉛筆式數(shù)字硬度計(PacificTransducerCorp.)測定環(huán)境溫度下該聚脲涂層圓盤的硬度。然后將圓盤i文在140。F"加溫室"中1天,并且在加溫室中以防止冷卻而用圓盤測量涂料的肖氏D硬度。將圓盤從加溫室中取出至環(huán)境溫度并且在1天后在環(huán)境溫度下再次測量硬度。異氰酸酯與胺的當(dāng)量重量比對于包含實施例5的B側(cè)組分的聚脲配制物計算為約1.10,對于包含實施例6的B側(cè)組分的聚脲配制物計算為1.09,并且對于包含實施例7的B側(cè)組分的聚脲配制物計算為l.和1.104。表3示出了所得涂料的特征結(jié)果表3<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>權(quán)利要求1.一種包含由包含以下組分的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物a)包含異氰酸酯的第一組分;和b)包含多胺和單(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物的第二組分;和其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比大于1和所述異氰酸酯和所述(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以以1∶1的體積混合比涂覆在基材上。2.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物不包含芳族多胺或苯二甲胺。3.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比為大于1.01至1.15:1.0。4.權(quán)利要求3的涂料組合物,其中異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比為1.Ol-l.5:1.0。5.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中異氰酸酯包括異氰酸酯預(yù)聚物。6.權(quán)利要求l的涂料組合物,其中多胺包括異佛爾酮二胺。7.權(quán)利要求l的涂料組合物,其中多胺包括4,4,-二氨基二環(huán)己基曱烷。8.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中多胺包括3,3,-二甲基-4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷。9.權(quán)利要求l的涂料組合物,其中多胺包括聚氧化烯胺。10.權(quán)利要求l的涂料組合物,其中單(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或丙烯酸丁酯。11.權(quán)利要求l的涂料組合物,其中多胺包括異佛爾酮二胺和單(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯。12.權(quán)利要求1的涂料組合物,其進(jìn)一步包含一種或多種附加胺。13.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中一種或多種附加胺包括(甲基)丙烯酸酯、馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯和胺的反應(yīng)產(chǎn)物。14.權(quán)利要求12的涂料組合物,其中一種或多種附加胺包括以下的一種或多種a.以下結(jié)構(gòu)的二胺其中R7-R1Q獨立地是C1-C10烷基;c.包含不由聚氧化烯二胺和/或聚氧化烯三胺與(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)生的伯氨基或仲氨基的聚氧化烯二胺和/或聚氧化烯三胺;d.不具有其它對異氰酸酯呈反應(yīng)性的官能團(tuán)的天冬氨酸酯官能二胺;e.三胺與馬來酸二乙酯和/或馬來酸二丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物;和/或f.多胺和單環(huán)氧化物或多環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。15.權(quán)利要求l的涂料組合物,其包含兩種或更多種(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物,其中每一反應(yīng)產(chǎn)物中的多胺和單(甲基)丙烯酸酯可以相同或不同。16.權(quán)利要求l的涂料組合物,其進(jìn)一步包含阻燃劑組分。17.—種涂覆基材的方法,其包括將權(quán)利要求1的涂料組合物涂覆在基材的至少一部分上。18.權(quán)利要求17的方法,其中在涂覆于基材上之前將涂料組合物的第一和/或第二組分加熱。19.一種至少部分地用權(quán)利要求1的涂料涂覆的基材。20.權(quán)利要求19的基材,其中基材包括交通工具的至少一部分。21.權(quán)利要求20的基材,其中基材包括車廂。22.權(quán)利要求19的基材,其中基材包括建筑結(jié)構(gòu)的至少一部分。23.權(quán)利要求21的基材,其中車廂在涂覆聚脲之前已經(jīng)至少部分地用固化后具有低表面官能度的透明涂層涂覆。24.權(quán)利要求l的涂料,其中反應(yīng)指數(shù)為1.01-1.5:1。25.權(quán)利要求l的涂料,其中異氰酸酯是游離異氰酸酯。26.—種包含由包含以下組分的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物a)包含異氰酸酯的第一組分;和b)包含多胺和單(甲基)丙烯酸酯的(曱基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物和進(jìn)一步包含一種或多種選自以下的胺的第二組分a.(甲基)丙烯酸酯、馬來酸二烷基酯和/或富馬酸二烷基酯和胺的反應(yīng)產(chǎn)物;b.以下結(jié)構(gòu)的二胺其中R3-R6獨立地是CI-C10烷基;c.包含不由聚氧化埽二胺和/或聚氧化烯三胺與(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)生的仲氨基的聚氧化烯二胺和/或聚氧化烯三胺;d.三胺與馬來酸二乙酯和/或馬來酸二丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物;和/或e.多胺和單環(huán)氧化物或多環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。NH全文摘要披露了包含由包含異氰酸酯和(甲基)丙烯酸酯化胺的反應(yīng)混合物形成的聚脲的涂料組合物。該(甲基)丙烯酸酯化胺是多胺和單(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物;異氰酸酯基的當(dāng)量與胺基的當(dāng)量之比大于1以及所述異氰酸酯和所述(甲基)丙烯酸酯化胺反應(yīng)產(chǎn)物可以以1∶1的體積混合比涂覆在基材上。還披露了使用該涂料的方法和用其涂覆的基材。文檔編號C08G18/38GK101595145SQ200780050633公開日2009年12月2日申請日期2007年12月7日優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日發(fā)明者H·瑟恩科夫,J·T·瑪茲,J·弗拉爾,S·V·巴蘭塞克,T·R·霍克斯溫德申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司
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