[发明专利]具有增强的防腐性能的新型聚氨酯组合物

说明书

本发明涉及某些新型聚氨酯组合物和涉及它们作为保护金属底材的防腐涂料的用途。

焦油磁漆、沥青和环氧沥青漆以前已被用作防腐蚀涂料组合物。这些涂料组合物具有许多缺点，尤其在低温性能如固化性能、亮度、抗冲击性和柔韧性方面比较差。例如环氧沥青漆，虽然具有良好的粘合性能，但是涂敷效率和抗磨性较差，因为固化时间长，因而妨碍了较厚的涂料的应用。

聚乙烯的熔融涂料也已经用来给金属底材提供防腐涂层。但是这些都需要大规模的涂装设备，对于小量的涂装应用或者涂敷到很难够得着的地方如钢管焊接区或不规则形状部分是不实用的。

用于金属底材的聚氨酯涂料是已知的，特别在汽车工业领域。例如，参见U.K专利申请NO.2147910或U.S专利NO.4554188，4400497或4525570。用来制备聚氨酯树脂的两组分混合物是众所周知的。该第一种聚氨酯树脂是通过让多元醇与二异氰酸酯一起反应制得的。从而，例如在US专利4410597和4101473中描述了各种两组分混合物。

现有技术可由已授权的描述两组分聚氨酯体系的专利文献确证，该体系由单一的多元醇化合物组分和多异氰酸酯化合物组分组成。

现有技术还可由其特征在于教导不同官能度的多元醇化合物的组合，即下文所指的复合多元醇，和指定的多异氰酸酯化合物一起使用的参考文献所确证。

USSN877319（1992年5月1日申请）披露了两组分聚氨酯组合物，包括：（A）蓖麻油、多元醇化合物和弹性二元醇化合物的混合物，以及（B）多异氰酸酯化合物。

其它教导在制备聚氨酯涂料时复合多元醇与多异氰酸酯一起使用的参考文献包括：

US专利NO.4100010，再公告为RE33175，它教导了聚丙烷二醇和聚丙烷三醇的混合物与脂肪族二异氰酸酯化合物的一起使用。

US专利NO.3539424描述了由两组分制成的聚氨酯树脂薄膜，其中多元醇组分可以是聚丙烷醚二醇和聚丙烷醚三醇的混合物和其中异氰酸酯组分是甲苯二异氰酸酯。

另外，US专利NO.4853054教导了二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）预聚物与多元醇的混合物一起用来作为形成组合物的部分聚氨酯，其中该多元醇的混合物是三官能的环氧乙烷封端的聚环氧丙烷与二官能的环氧乙烷封端的聚环氧丙烷。

其它报导了包括MDI/多元醇复合组分的聚氨酯体系的参考文献参见US专利5021535，4855185，4710560，4365025。

上面所引文献没有一个披露这样一种配方，它使表现出优良防腐性能的聚氨酯产品具有快的固化速率、良好的粘合力、足够的柔性、低水分传输和当被施加于底材上时没有脱层。

因此，这就需要提供一种聚氨酯组合物，其特征在于不存在现有技术中常用的防腐涂料组合物的普遍发现的缺点。

本发明的目的是提供新型的聚氨酯组合物。

本发明另一个目的是提供防腐聚氨酯组合物，其特征在于快的固化速率、对金属底材极好的粘合力、足够的柔性、低水汽传输、最低程度的阴极脱粘和良好的抗冲击性。

根据本发明，提供了一种新型聚氨酯组合物，它特别用来作为金属底材的防腐涂料，它包括下文称为组分（A）和（B）的两组分的反应产物，其中组分（A）包括高分子量聚丙烷二醇或三醇  醇（或它们的混合物）和低分子量聚丙烷三醇的混合物，而组分（B）包括聚合的多二苯基甲烷异氰酸酯。下文所使用的术语“高分子量聚丙烷二醇或三醇”指平均羟基当量在500～2000范围内的聚丙烷二醇或三醇化合物，术语“低分子量聚丙烷三醇”指平均羟基当量在100～200范围内的聚丙烷三醇。

根据本发明还提供了一种金属底材的防腐方法，它包括用本发明的新型二组分聚氨酯树脂涂敷该底材。当被用作金属底材的涂料时，本发明的聚氨酯组合物提供了优良的防腐性能，在室温下固化快，显示良好的粘合力和柔韧性，表现出非常好的耐冲击性，显示出低水汽传输，还显示出最低程度阴极脱粘即因腐蚀所致的脱层。

本发明针对用来涂敷各种底材的新型的聚氨酯树脂配制料，更准确地说，本发明提供新型的聚氨酯树脂配制料，当它用作金属底材的涂料时，它使金属底材具有高度的防腐性能。

本发明的聚氨酯树脂包括两组分的反应产物，其中组分（A）包括多元醇混合物，以下称为复合多元醇，组分（B）包括多异氰酸酯化合物。

本发明的复合多元醇组分（A）包括：多元醇的高分子量聚环氧丙烷加成物，具有结构：

其中X是5～20的整数，优选为7～10，n是2或3;与低分子量三醇的混合物。