本發(fā)明涉及一種防腐涂料，特別是一種基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料。

背景技術(shù)：

金屬由于其優(yōu)異的性能在石油、化工、管道、海洋工程等管道運輸領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用，但是絕大多數(shù)金屬管道由于運輸腐蝕性介質(zhì)而發(fā)生腐蝕，易造成嚴(yán)重的泄露，因此常采用各種防蝕材料做成覆蓋層或襯里，使金屬管道與腐蝕介質(zhì)完全隔離，防止設(shè)備的腐蝕與磨蝕，提高設(shè)備的耐蝕性、耐磨性、安全性和延長使用壽命。

由于聚脲涂料集優(yōu)異的防腐性能、快速的施工性能、對環(huán)境無污染、噴涂施工涂膜整體無接縫等特點于一身，作為防腐涂層在石油、化工、管道、海洋工程等管道運輸領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用，但是通常使用的聚脲涂料耐有機溶劑腐蝕性較差。申請?zhí)枮閏n201410071927的發(fā)明專利公開了一種重防腐噴涂聚脲涂料，該重防腐噴涂聚脲涂料由a、b雙組分構(gòu)成，其中a組分由60～80重量份異氰酸酯與20～40重量份多元醇組成；b組分由40～70重量份液態(tài)聚硫橡膠、20～50重量份液態(tài)胺擴鏈劑、0～10重量份顏填料以及0～10重量份助劑組成。該發(fā)明通過加入聚硫橡膠，利用聚硫橡膠耐有機溶劑性能，提升聚脲涂料的耐有機溶劑腐蝕性能。但是普通聚脲涂料中一端為-nh2的端氨基聚醚，可與兩分子異氰酸酯反應(yīng)，形成具有支鏈的高分子結(jié)構(gòu)，最終形成交聯(lián)網(wǎng)狀的聚脲涂料。而該發(fā)明端部為-sh聚硫橡膠只能與一分子異氰酸酯反應(yīng)，形成單一直鏈的高分子結(jié)構(gòu)，與普通聚脲涂料相比彈性下降，易磨損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料及其制備方法，以至少使聚脲防腐涂料在具有耐有機溶劑腐蝕性能的同時也具有較好的彈性及耐磨性。

本發(fā)明提供了一種基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料，所述涂料由a組份和b組份組成，所述a組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：芳香族二異氰酸酯70～100份、降粘劑5～20份，所述b組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：鹵代端氨基樹脂50～70份、端氨基擴鏈劑20～30份、液態(tài)聚硫橡膠15～30份、顏填料20～40份、偶聯(lián)劑0.5～5份、具羥基紫外吸收劑0.5～10份。

進(jìn)一步地，所述芳香族二異氰酸酯選自二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、1,5’-萘二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯中的一種。

進(jìn)一步地，所述降粘劑選自鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、碳酸丙酯、碳酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸庚酯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述鹵代端氨基樹脂選自聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷、聚酰胺多胺環(huán)氧溴丙烷、聚酰胺多胺環(huán)氧氟丙烷中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述端氨基擴鏈劑選自二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、n,n’-二烷基甲基二苯胺、4,4-雙仲丁氨基二苯基甲烷、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、二乙酰間苯二胺和異佛爾酮二胺中的一種。

進(jìn)一步地，所述顏填料選自碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、炭黑、二氧化鈦中的一種。

進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑選自乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巰丙基-三甲氧基硅烷、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中的一種。

進(jìn)一步地，所述具羥基紫外吸收劑選自2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑中一種或多種。

本發(fā)明另一目的在于提供一種上述基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料制備方法，通過下述方案實現(xiàn)：

所述a組分的制備方法：將降粘劑加入有氮氣保護(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至90～120℃，恒溫抽真空至-0.09～-0.1mpa，脫水3小時，在大氣壓下降溫至50～60℃，加入相應(yīng)量的芳香族二異氰酸酯，氮氣保護(hù)下加熱至70～90℃反應(yīng)1～3小時，降溫攪拌均勻出料即為a組分；

所述b組分的制備方法：先把鹵代端胺基聚醚加入到反應(yīng)釜中，然后攪拌下加入胺基擴鏈劑、液態(tài)聚硫橡膠后高速攪拌0.5～1小時后，加入顏填料、偶聯(lián)劑、具羥基紫外吸收劑，再次高速攪拌0.5～1小時后，混合均勻出料即為b組分。

本發(fā)明另一目的在于提供一種上述基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料使用方法，通過下述方案實現(xiàn)：

將a、b兩組分按照體積比1∶2的比例進(jìn)行噴涂施工，采用噴涂機和噴槍將涂料噴涂至底漆層上。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

1.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過應(yīng)用鹵代端氨基樹脂代替液態(tài)聚硫橡膠，利用鹵代端氨基樹脂具有較好的耐有機溶劑腐蝕性能，使得本發(fā)明所涉及的聚脲涂料也能夠具有較好的耐有機溶劑腐蝕性能；

2.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過應(yīng)用端基為-nh2的鹵代端氨基聚醚代替端基為-sh的聚硫橡膠，使聚脲涂料本身能夠形成交聯(lián)網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，保證了聚脲涂料能夠具有良好的彈性及耐磨性；

3.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少聚硫橡膠使用量，將聚硫橡膠做為助劑的一部分少量添加，進(jìn)一步的確保聚脲涂料具有良好的耐有機溶劑腐蝕性能；

4.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在b組分中應(yīng)用具有羥基的紫外吸收劑，使其在涂覆過程中能與a組分的芳香族二異氰酸酯反應(yīng)，以化學(xué)鍵形式嵌合在聚脲涂料中，在提高聚脲涂料抗紫外能力的同時降低紫外吸收劑析出的可能性，減少因紫外吸收劑外散導(dǎo)致的環(huán)境污染。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。

實施例1

本實施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a組份和b組份組成，所述a組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：對苯二異氰酸酯70份、醋酸丁酯10份，所述b組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：聚酰胺多胺環(huán)氧氟丙烷70份、二乙基甲苯二胺25份、液態(tài)聚硫橡膠25份、滑石粉30份、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷2份、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑5份。

本實施例聚脲防腐涂料的制備方案如下：

所述a組分的制備方法：將醋酸丁酯加入有氮氣保護(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至100℃，恒溫抽真空至-0.1mpa，脫水3小時，在大氣壓下降溫至50℃，加入相應(yīng)量的對苯二異氰酸酯，氮氣保護(hù)下加熱至90℃反應(yīng)2小時，降溫攪拌均勻出料即為a組分；

所述b組分的制備方法：先把聚酰胺多胺環(huán)氧氟丙烷加入到反應(yīng)釜中，然后攪拌下加入二乙基甲苯二胺、液態(tài)聚硫橡膠后高速攪拌1小時后，加入滑石粉、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速攪拌1小時后，混合均勻出料即為b組分。

本實施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：

將a、b兩組分按照體積比1∶2的比例進(jìn)行噴涂施工，采用噴涂機和噴槍將涂料噴涂至底漆層上。

實施例2

本實施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a組份和b組份組成，所述a組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：四甲基苯二甲基二異氰酸酯100份、碳酸乙酯20份，所述b組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷70份、異佛爾酮二胺20份、液態(tài)聚硫橡膠15份、炭黑40份、乙烯基三氯硅烷5份、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.5份。

本實施例聚脲防腐涂料的制備方案如下：

所述a組分的制備方法：將碳酸乙酯加入有氮氣保護(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至90℃，恒溫抽真空至-0.09mpa，脫水3小時，在大氣壓下降溫至60℃，加入相應(yīng)量的四甲基苯二甲基二異氰酸酯，氮氣保護(hù)下加熱至70℃反應(yīng)3小時，降溫攪拌均勻出料即為a組分；

所述b組分的制備方法：先把聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷加入到反應(yīng)釜中，然后攪拌下加入異佛爾酮二胺、液態(tài)聚硫橡膠后高速攪拌1小時后，加入炭黑、乙烯基三氯硅烷、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑，再次高速攪拌1小時后，混合均勻出料即為b組分。

本實施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：

將a、b兩組分按照體積比1∶2的比例進(jìn)行噴涂施工，采用噴涂機和噴槍將涂料噴涂至底漆層上。

實施例3

本實施例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：一種基于聚脲彈性體的無溶劑防腐涂料，所述涂料由a組份和b組份組成，所述a組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：二苯基甲烷二異氰酸酯70份、鄰苯二甲酸二丁酯5份，所述b組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：聚酰胺多胺環(huán)氧溴丙烷50份、4,4-雙仲丁氨基二苯基甲烷30份、液態(tài)聚硫橡膠30份、二氧化鈦20份、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷5份、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑10份。

本實施例聚脲防腐涂料的制備方案如下：

所述a組分的制備方法：將鄰苯二甲酸二丁酯加入有氮氣保護(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至120℃，恒溫抽真空至-0.1mpa，脫水3小時，在大氣壓下降溫至50℃，加入相應(yīng)量的二苯基甲烷二異氰酸酯，氮氣保護(hù)下加熱至85℃反應(yīng)2小時，降溫攪拌均勻出料即為a組分；

所述b組分的制備方法：先把聚酰胺多胺環(huán)氧溴丙烷加入到反應(yīng)釜中，然后攪拌下加入4,4-雙仲丁氨基二苯基甲烷、液態(tài)聚硫橡膠后高速攪拌0.5小時后，加入二氧化鈦、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速攪拌0.5小時后，混合均勻出料即為b組分。

本實施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：

將a、b兩組分按照體積比1∶2的比例進(jìn)行噴涂施工，采用噴涂機和噴槍將涂料噴涂至底漆層上。

對照例

本對照例聚脲防腐涂料由以下重量份(kg)的原料配制而成：所述涂料由a組份和b組份組成，所述a組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：對苯二異氰酸酯70份、醋酸丁酯10份，所述b組份由以下重量份額的物質(zhì)組成：液態(tài)聚硫橡膠95份、二乙基甲苯二胺25份、滑石粉30份、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷2份、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑5份。

本對照例聚脲防腐涂料的制備方案如下：

所述a組分的制備方法：將醋酸丁酯加入有氮氣保護(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至100℃，恒溫抽真空至-0.1mpa，脫水3小時，在大氣壓下降溫至50℃，加入相應(yīng)量的對苯二異氰酸酯，氮氣保護(hù)下加熱至90℃反應(yīng)2小時，降溫攪拌均勻出料即為a組分；

所述b組分的制備方法：先把液態(tài)聚硫橡膠加入到反應(yīng)釜中，然后攪拌下加入二乙基甲苯二胺后高速攪拌1小時后，加入滑石粉、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，再次高速攪拌1小時后，混合均勻出料即為b組分。

本實施例聚脲防腐涂料的使用方法如下：

將a、b兩組分按照體積比1∶2的比例進(jìn)行噴涂施工，采用噴涂機和噴槍將涂料噴涂至底漆層上。

上述實施例1-3及對照例制得聚脲防腐涂料的性能檢測如下表所示：

由表可看出，只添加液態(tài)聚硫橡膠的對照例涂料，在抗沖擊力、柔韌性、耐磨性方面性能較差，相比之下，應(yīng)用鹵代端氨基樹脂的實施例1-3的耐有機溶劑性與對照例涂料的耐有機溶劑性相當(dāng)，但是在抗沖擊力、柔韌性、耐磨性等方面明顯優(yōu)于只添加液態(tài)聚硫橡膠的對照例涂料。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，技術(shù)人員閱讀本申請說明書后依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行修改或者等同替換，但這些修改或變更均未脫離本發(fā)明申請待批權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。