[發(fā)明專利]一種聚脲防腐涂層制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210312247.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102786870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管從勝;徐國(guó)謙;宋占昭;張文強(qiáng);唐磊;魏東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);煙臺(tái)泰鴻防腐工程有限公司
• 主分類號(hào): C09D175/02
• 分類號(hào): C09D175/02;C09D7/12;B05D3/10;B05D7/24
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，特別是涉一種聚脲防腐涂層制備方法。

背景技術(shù)

聚脲涂料是在聚氨酯涂料基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型涂料，由異氰酸酯和含端氨基化合物反應(yīng)制備而來(lái)，與聚氨酯涂料相比，聚脲涂料具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：1）固含量為100%，即不含任何有機(jī)溶劑，污染低；2）固化時(shí)間短，30S即可達(dá)到觸干，有的甚至幾秒鐘即可膠凝；3）成膜厚度大，一次噴涂后可達(dá)毫米級(jí)，噴涂效率高；4）性能優(yōu)異，強(qiáng)度高、柔韌性好、耐磨和彈性大等。

聚脲涂料分為A、B兩種組分，A組分為固化劑，由多元異氰酸酯組成，包括異氰酸酯單體、聚合體、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚體或半預(yù)聚體，其中預(yù)聚體或半預(yù)聚體是異氰酸酯與端氨基或端羥基化合物預(yù)聚合反應(yīng)而來(lái)的，異氰酸酯可以是脂肪族、脂環(huán)族和芳香族，與芳香族異氰酸酯相比，由脂肪族異氰酸酯得到的聚合物耐候性好，但價(jià)格相對(duì)較高；B組分由樹(shù)脂、顏料、填料和各種助劑組成，其中樹(shù)脂是主要成分，樹(shù)脂中含端氨基或端羥基或同時(shí)含端氨基和端羥基，端氨基樹(shù)脂為多元胺樹(shù)脂，端羥基樹(shù)脂為多元醇樹(shù)脂，兩種樹(shù)脂都含有能與異氰酸酯反應(yīng)的活性氫。根據(jù)樹(shù)脂中端氨基和端羥基的相對(duì)含量不同將聚合物分為三種：1）端羥基大于80%為聚氨酯；2）端羥基小于20%為聚脲；3）端羥基為20~80%為聚氨酯（脲），即聚氨酯和聚脲的混合體。

目前，在工程應(yīng)用中，主要是利用聚脲涂料的厚膜性、高彈性和快速固化等特性，用于高速鐵路、地鐵、隧道和涵洞等工程的混凝土防護(hù)和防水處理，采用噴砂粗化和噴涂環(huán)氧、聚氨酯或環(huán)氧與聚氨酯混合底漆提高聚脲涂層的附著力，取得了很好的效果。但是，聚脲涂層用于鋼結(jié)構(gòu)防腐時(shí)，存在如下問(wèn)題：1）聚脲涂料的粘度大和滲透力差，很難滲透到傳統(tǒng)磷化膜的微孔中，致使聚脲涂層與金屬基體的結(jié)合強(qiáng)度低；2）聚脲涂料成膜速度過(guò)快，在制備薄聚脲涂層時(shí)容易出現(xiàn)裸露基體和縮孔現(xiàn)象，導(dǎo)致聚脲涂層的整體防腐性能降低；3）涂料彈性過(guò)高，一旦出現(xiàn)陰極析氫腐蝕，很容易沿基體表面滲透而出現(xiàn)大面積剝離現(xiàn)象，涂層越厚越明顯；4）聚脲涂層的制備時(shí)間主要取決于底漆時(shí)間，一道底漆需要6-24h；5）為了提高涂層的防腐性能，一般采用2000-3000μm厚涂層，結(jié)果導(dǎo)致價(jià)格高，推廣應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單和性能優(yōu)異的聚脲防腐涂層制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下方式實(shí)施的：

一種聚脲防腐涂層制備方法，包括金屬結(jié)構(gòu)件預(yù)加工、除油、噴砂、金屬表面處理、干燥、噴涂底層聚脲涂料、噴涂面層聚脲涂料工序；其特征是金屬表面處理采用肌醇磷酸酯溶液，在金屬基體表面形成一層肌醇磷酸酯化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磷化膜；聚脲涂層由底層和面層組成，根據(jù)不同聚脲涂層的厚度要求，進(jìn)行多次噴涂；金屬包括鋼鐵、鋁合金和鍍鋅鋼。

底層聚脲涂料采用芳香族聚脲涂料，其中：1）A組分由芳香族二異氰酸酯和降粘劑組成，各組分的質(zhì)量份數(shù)為：芳香族二異氰酸酯100，降粘劑2-8；首先通過(guò)將芳香族二異氰酸酯與低聚物多元醇或氨基聚醚的預(yù)聚反應(yīng)控制游離“-NCO”的質(zhì)量含量為15-25%，然后將預(yù)聚物與降粘劑混合均勻得到底層涂料A組分；芳香族二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、對(duì)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和多苯基甲烷多異氰酸酯中的一種；降粘劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、碳酸丙酯和碳酸乙酯中的兩種；2）B組分由端氨基樹(shù)脂、端氨基擴(kuò)鏈劑、顏填料和偶聯(lián)劑組成，各組分的質(zhì)量份數(shù)為：端氨基樹(shù)脂50-60，端氨基擴(kuò)鏈劑40-50，顏填料30-40，偶聯(lián)劑0.5-2.0，將各組分混合均勻得到B組分；端氨基樹(shù)脂為聚醚胺、二乙基甲苯二胺和端氨基聚氧化丙烯醚的一種，端氨基擴(kuò)鏈劑為二乙基甲苯二胺、二乙酰間苯二胺和異佛爾酮二胺中的一種，控制總氨基官能度為2.1-2.3；顏填料為鈦白粉、三氧化二鉻、石墨、鋅粉和鋁粉中的至少一種；偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷和苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一種。