[发明专利]一种单组分芳香族聚脲涂料的配方及其制备方法

说明书

本发明涉及一种单组分芳香族聚脲涂料的配方及其制备方法，包括：所述的单组分芳香族聚脲配方由以下重量份额物质组成：芳香族异氰酸酯20‑40份，聚酯多元醇10‑15份，聚醚多元醇5‑10份，聚四氢呋喃多元醚26‑28份，丁二醇3‑5份，酮亚胺10‑15份，有机锡催化剂0.1‑0.5份，溶剂油5‑20份。所述的制备方法是将酮亚胺作封闭剂与芳香族异氰酸酯基预聚物共存到同一反应体系，采用惰性气体或氮气将体系与空气隔离。该体系一旦与空气接触，在水作用下酮亚胺封闭解除释放出的端氨基(‑NH₂)迅速与‑NCO反应生成单组分芳香族聚脲。本发明的单组分芳香族聚脲涂料具有较高机械性能，高温下性能稳定，可以适应100‑140℃的高温工作环境。本发明的工艺简单，不需要大型设备，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及一种聚脲涂料，具体涉及一种单组分芳香族聚脲涂料的制备方法。

背景技术

聚脲是由端异氰酸根预聚物(-NCO)与氨基化合物(-NH₂)固化剂反应生成含脲键高分子聚合物。聚脲一般可分为双组分组合物和单组分组合物。双组分聚脲中氨基与-NCO基团反应迅速，不需要使用催化剂。双组分聚脲由于反应速度快，在极短时间内固化成型进而导致其成膜速度过快，因此很难在喷涂过程中得到光滑涂层表面，有时甚至会出现不连续的涂层。同时双组分聚脲涂层抗冲击性能较差，柔韧性欠佳，热稳定性差，而且制备工艺复杂。与双组分聚脲相比，单组分脂肪族聚脲反应速度减缓，涂层成膜速度降低，容易形成光滑涂层表面，且不需要专业的喷涂设备和人员，操作简单方便。但单组分脂肪族聚脲涂层硬度、拉伸强度和延伸率相对于双组分涂料低，储存稳定性差，尤其在某些特定场合(如丙酮、乙二醇、机油含量较高的环境或高于100℃的环境)，拉伸强度和延伸率更低，极大限制了其应用领域。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明要解决技术问题是为克服现有技术中一个或多个不足，提供一种新型单组分芳香族聚脲制备方法。本发明的制备方法工艺简单，可直接刷涂，操作简单方便适用领域宽，同时又可根据不同需要添加各类中性颜料来提高聚脲涂料的美化度。使用本方法制备的单组分芳香族聚脲抗拉伸强度高、柔韧性佳、储存稳定时间长，热稳定性高，尤其在某些特定场合(如丙酮、乙二醇、机油含量较高的环境或高于100℃的环境)下其综合性能佳，可以有效延长使用时间，显著提高聚脲涂料的力学性能。

本发明的配方：

芳香族异氰酸酯20-40份，聚酯多元醇10-15份，聚醚多元醇5-10份，聚四氢呋喃多元醚26-28份，丁二醇3-5份，酮亚胺10-15份，有机锡催化剂0.1-0.5份，溶剂油5-20份。

本发明的步骤：

S1，首先将聚酯多元醇和聚醚多元醇投入四口烧瓶反应器中，开启真空泵对四口烧瓶反应器进行抽真空操作，将四口烧瓶反应器的真空度维持在-0.095MPa以上。采用油浴或水浴加热方式对四口烧瓶反应器中的物料加热到110℃并恒温至110-120℃之间，抽真空恒温2h。到达指定2h时间后，撤掉四口烧瓶反应器的真空泵并向四口烧瓶反应器通入N₂或Ar保持无氧氛围。

S2，将四口烧瓶反应器中物料的温度降低至90℃并恒定20min后加入芳香族异氰酸酯。将物料温度维持在90-95℃之间并恒温保持2h。在四口烧瓶反应器中加入一定量丁二醇后，维持物料在90-95℃温度下保持1h。

S3，将四口烧瓶反应器中物料温度降温至80-85℃加入有机锡催化剂，维持物料在该温度下30min以上，加入一定量溶剂油，维持物料在此温度下15min以上。在80-85℃下向四口烧瓶反应器中加入酮亚胺作为封闭剂，搅拌反应30min，过滤出料即为得到混合产物。将该产物在无氧气氛和无水条件下密封放置待用。