[发明专利]脂族聚脲涂料、其制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别涉及脂族聚脲涂料、其制备方法及其用途。

背景

如我们已知，常规聚氨酯（聚脲）防水涂料包括单组分手工施涂芳族聚氨酯防水涂料、双组分手工施涂芳族聚氨酯防水涂料和双组分喷涂芳族防水涂料。

通过使用芳族聚异氰酸酯化合物（如MDI、TDI和它们的加合物或低聚物）作为涂料粘合剂，常规涂料的耐候性较差。常规涂料在户外暴露后容易泛黄和粉化（chalking），这不仅影响防水层的机械性能、使用寿命，还影响其装饰性能。因此，常规涂料难以满足直接户外使用和暴露的要求。高速铁路桥的一些部件会直接在阳光下使用和暴露，因此由于常规聚氨酯（聚脲）防水涂料耐候性有限的事实，常规聚氨酯（聚脲）防水涂料在高速铁路桥上的应用受到限制。

随着中国铁路尤其是高速铁路的发展，施涂在高速铁路桥上的涂料的技术要求比以前更高。在2009年，颁布了对京沪高速铁路的混凝土桥上施涂的脂族防水涂料的严格和详尽的规格，其中该规格要求高水平的机械性能和耐候性。例如，该脂族涂料应符合下列性能：伸长率≥200%、拉伸强度≥4 MPa、在1500h人工加速UV老化测试后无明显变色、无粉化、无起泡和无裂纹，该脂族涂料还应在室温下施涂。

目前有几种改善脂族涂料的耐候性和机械强度的方法。例如，CN-A 1350018（EP-A 1184399）公开了基于IPDI和HDI的新型聚脲涂料，但这种聚脲涂料是一种粉末涂料。这种聚脲涂料的固化温度为150-220℃，因此为了固化，这种聚脲涂料不适合在室温下操作。此外，这种涂料没有防水性质。

在另一专利中，CN-A 101277988 (WO2007/039133)公开了包含具有脲基甲酸酯和胺官能团的聚氨酯预聚物的涂料粘合剂。但是，基于这种粘合剂的涂料的最大伸长率和最大拉伸强度分别为61.5%和2.4MPa，这比伸长率≥200%和拉伸强度≥4MPa的要求低得多。

此外，CN-A 101469246公开了制备基于聚天冬氨酸类和聚异氰酸酯的防水涂料的方法。但是，通过这种方法制成的涂料的最大伸长率为150%，小于伸长率≥200%的要求。

为了满足脂族防水涂料的实践要求，例如伸长率≥200%、拉伸强度≥4 MPa、在1500h人工加速UV老化测试后无明显变色、无粉化、无起泡、无裂纹并可在室温下施涂，希望开发新型脂族聚脲涂料和基于脂族聚脲涂料的涂层。

发明内容

本发明的目的是提供脂族聚脲涂料。根据本发明中的实例之一，该脂族聚脲涂料包含由包括A、B和C的组分混合得到的产物：

A) 30-50重量份的NCO-封端聚碳酸酯二醇改性的和/或聚醚多元醇改性的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚物；

B) 3-15重量份的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)低聚物；和

C) 10-25重量份的包含位阻仲脂族二胺的氨基树脂。

NCO-封端聚碳酸酯二醇改性的和/或聚醚多元醇改性的异佛尔酮二异氰酸酯预聚物的量优选为33 - 44重量份。

六亚甲基二异氰酸酯低聚物的量优选为4 - 6重量份。

位阻仲脂族二胺的量优选为12 - 17重量份。

本发明的另一目的是提供制备脂族聚脲涂料的方法。根据本发明中的实例之一，该方法包括混合包括A、B和C的组分的步骤：

A) 30-50重量的份NCO-封端聚碳酸酯二醇改性的和/或聚醚多元醇改性的异佛尔酮二异氰酸酯预聚物；

B) 3-15重量份的六亚甲基二异氰酸酯低聚物；和

C) 10-25重量份的包含位阻仲脂族二胺的氨基树脂。

NCO-封端聚碳酸酯二醇改性的和/或聚醚多元醇改性的异佛尔酮二异氰酸酯预聚物(A)的量优选为33 - 44重量份。

六亚甲基二异氰酸酯低聚物(B)的量优选为4 - 6重量份。

包含位阻仲脂族二胺的氨基树脂(C)的量优选为12 - 17重量份。

本发明的第三目的是提供脂族聚脲涂层。根据本发明中的实例之一，该脂族聚脲涂层是本发明中提供的脂族聚脲涂料的产物。

通过本发明中提供的脂族聚脲涂料制成的脂族聚脲涂层具有良好伸长率和拉伸强度、在低温中的良好挠性、良好耐磨性、良好粘合性质、良好耐候性和良好耐化学性。本发明中提供的脂族聚脲涂料具有长使用时限(potlife)，因此其适合手工施涂。可通过喷涂、辊涂或刷涂获得脂族聚脲涂层。