[發(fā)明專(zhuān)利]制備含氟聚氨酯涂料的方法以及含氟聚氨酯防腐涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410553322.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104293158B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王霞;胡嬌嬌;李穎;李玲玲;李贊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D175/08
• 分類(lèi)號(hào): C09D175/08;C09D5/08;C08G18/50;C08G65/28
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)化學(xué)品，特別涉及一種制備含氟聚氨酯防腐涂料的方法以及采用該方法制備的含氟聚氨酯防腐涂料。

背景技術(shù)

材料的腐蝕是指材料由于環(huán)境作用所發(fā)生的破壞或變質(zhì)，是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的熱力學(xué)自發(fā)過(guò)程。材料腐蝕給世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的直接和間接損失是驚人的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬超過(guò)一億噸。因而必須采取措施減少材料腐蝕所造成的損失，目前最有效、最經(jīng)濟(jì)、最普遍的防腐方法是在材料表面涂防腐涂料。

防腐涂料是油漆涂料中必不可少的一種涂料，一般分為常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料。常規(guī)防腐涂料是在一般條件下，對(duì)重金屬起防腐作用的涂料，可以保護(hù)金屬材料的使用壽命；重防腐涂料是相對(duì)于常規(guī)防腐涂料而言，能夠在相對(duì)苛刻的腐蝕環(huán)境下使用，并且其防護(hù)期比常規(guī)防腐涂料更長(zhǎng)的一類(lèi)防腐涂料。

在露天或者使用環(huán)境特別惡劣的情況下，要達(dá)到防腐蝕、保護(hù)環(huán)境、降低資源浪費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用等要求，就必須要研制出耐蝕性、耐久性等性能都特別優(yōu)異的防腐涂料。比如，海洋采油平臺(tái)是固定或半固定在海洋中的大型鋼結(jié)構(gòu)，它要同時(shí)經(jīng)受海洋鹽霧和海水潮氣等多方面的考驗(yàn)，所以對(duì)設(shè)備表面的防腐涂料有極高的要求。如果海洋管道 因?yàn)楦g而造成原油泄漏，將會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成不可估量的影響。如果金屬層表面防護(hù)性能不好，就需要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，或重新涂防腐涂料。另外，軍工器械基本上是在高溫、高熱或潮濕充滿(mǎn)霉菌的環(huán)境下使用的，所以軍工機(jī)械對(duì)防腐涂料的性能要求更為嚴(yán)格。

含氟聚氨酯涂料由于其優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用于防腐領(lǐng)域。制備含氟聚氨酯(FPU)時(shí)，其含氟鏈段可以通過(guò)聚氨酯硬段、軟段和丙烯酸酯引入。硬段引入含氟鏈段所需的主要原料在制備上存在困難，丙烯酸酯引入含氟鏈段所制備的含氟聚氨酯涂料難以達(dá)到高品質(zhì)的要求，采用軟段主鏈引入含氟基團(tuán)制備FPU可以克服硬段和丙烯酸酯引入含氟鏈段技術(shù)上存在的缺陷。但是，采用軟段主鏈引入含氟基團(tuán)的技術(shù)成本較高，一般具有高氟高性能的特點(diǎn)，制備出的FPU防腐涂料性?xún)r(jià)比較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)上述課題進(jìn)行的，目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、低成本的制備含氟聚氨酯涂料的方法，以及采用該制備方法制備出的含氟聚氨酯防腐涂料。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下的技術(shù)方案：

<方案一>

本發(fā)明提供一種制備含氟聚氨酯涂料的方法，其特征在于，包括以下步驟：制備A組分步驟，將15～60份含氟聚醚多元醇和0.01～0.03份二丁基二月桂酸錫依次加入到裝有攪拌棒的三頸燒瓶中，攪拌30 min，得到A組分；制備B組分步驟，將10～40份4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯和0～30份協(xié)同防腐填料加入到20～60份溶劑體系中，進(jìn)行攪拌溶解，得到B組分；以及制備含氟聚氨酯防腐涂料步驟，將B組分加入裝有A組分的三頸燒瓶中，攪拌8～10min，攪拌均勻后將三頸燒瓶中的混合物料研磨至細(xì)度為40～50μm，將研磨后的混合物料涂抹在金屬片上，固化24h，得到含氟聚氨酯防腐涂料。

進(jìn)一步，本發(fā)明所提供的制備含氟聚氨酯涂料的方法，還可以具有這樣的特征：其中，含氟聚醚多元醇采用如下方法制備：四氟丙醇與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行取代反應(yīng)生成含氟環(huán)氧化合物，該含氟環(huán)氧化合物與四氫呋喃進(jìn)行可控陽(yáng)離子聚合反應(yīng)生成含氟聚醚多元醇。

另外，本發(fā)明所提供的制備含氟聚氨酯涂料的方法，還可以具有這樣的特征：其中，協(xié)同防腐填料是三聚磷酸鋁和云母鱗片。

另外，本發(fā)明所提供的制備含氟聚氨酯涂料的方法，還可以具有這樣的特征：其中，溶劑體系是乙酸丁酯、環(huán)己酮和二甲苯按摩爾比1:1:1混合得到的。

<方案二>

本發(fā)明還提供一種采用<方案一>中任一項(xiàng)特征制備的含氟聚氨酯防腐涂料，其特征在于，包括以下成分：15～60份含氟聚醚多元醇；0.01～0.03份二丁基二月桂酸錫；10～40份4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯；0～30份協(xié)同防腐填料；以及20～60份溶劑體系，所有成分均按重量份數(shù)配比，其中，15～60份含氟聚醚多元醇和0.01～0.03份二丁基二月桂酸錫作為組分A，10～40份4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、0～30 份協(xié)同防腐填料以及20～60份溶劑體系作為組分B。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所提供的制備含氟聚氨酯涂料的方法以及含氟聚氨酯防腐涂料，因?yàn)椴捎密浂虃?cè)鏈引入含氟基團(tuán)的方法來(lái)制備FPU，使用的含氟基團(tuán)含氟聚醚多元醇成本低，因此該制備方法操作簡(jiǎn)便，條件易控，成本低廉；采用該方法制備的含氟聚氨酯防腐涂料具有較低的表面能和優(yōu)異的拒水拒油性與耐鹽霧性。