專利名稱：新型丙烯海松酸環(huán)氧噁唑烷酮/聚氨酯廣譜性防腐涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單組分廣譜性防腐涂料的生產(chǎn)技術(shù)。
以環(huán)氧樹脂的仲羥基與多異氰酸酯交聯(lián)反應(yīng)制成聚氨酯涂料，具有優(yōu)異的耐水性、耐溶劑、耐化學(xué)品性。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于涂裝耐水設(shè)備或化工設(shè)備、封裝設(shè)備、結(jié)構(gòu)膠粘劑及作為航天材料的復(fù)合材料基體。但這類涂料存在許多缺點(diǎn)(1)異氰酸酯固化環(huán)氧樹脂漆基本是雙組分體，即環(huán)氧樹脂和溶劑一個(gè)組分，多異氰酸酯為一個(gè)組分。(2)多異氰酸固體環(huán)氧樹脂漆的漆膜交聯(lián)密度高，但對(duì)金屬的附著力低，經(jīng)彎曲易剝落。(3)漆膜比較脆且介電性能不足。(4)雙組分漆使用不方便，短時(shí)間反應(yīng)難以完全，涂膜交聯(lián)難以達(dá)95％以上，游離的NCO含量高，對(duì)人體刺激污染較大。(5)環(huán)氧聚氨酯漆比一般漆的價(jià)格高，難以廣泛應(yīng)用。(6)涂膜耐高溫性能不足且易泛黃。針對(duì)以上該系列涂料存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明作了全面的改性，合成出系列新產(chǎn)品，性能顯著提高。
本發(fā)明首先以廉價(jià)的松香為原料同丙烯酸(或馬來酐)和系列牌號(hào)的環(huán)氧樹脂合成出系列性能優(yōu)異，較高軟化點(diǎn)的新型環(huán)氧樹脂。如丙烯海松酸環(huán)氧樹脂(下稱APMAE)、馬來海松酸環(huán)氧樹脂(下稱MPMAE)。然后分別同系列新型的三聚體異氰酸型固化劑反應(yīng)，最后制成單組分常溫固化型廣譜性防腐涂料，本品清漆為微黃色透明粘稠液，可調(diào)制成各種色漆。本系列涂料優(yōu)點(diǎn)為(1)固化后漆膜交聯(lián)密度高、漆膜耐油、耐水、耐酸、耐堿、耐鹽比傳統(tǒng)環(huán)氧聚氨酯性能更好。(2)可耐≤300℃高溫。(3)漆膜豐滿、光亮、附著力強(qiáng)、硬度高，耐沖擊力高、耐磨性特優(yōu)。(4)為單組分漆，施工十分方便，游離NCO含量極低(≤0.2％)，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。(5)漆膜的彈性可根據(jù)需要調(diào)節(jié)成分比例，可以從堅(jiān)硬調(diào)整到柔韌性涂層(一般環(huán)氧聚氨酯難以實(shí)現(xiàn))。(6)配方中主成份原料為廉價(jià)的高附著力、高光澤、高耐污性的松香，不僅產(chǎn)品質(zhì)量提高而且成本降低25％。(7)產(chǎn)品可低溫固化，可調(diào)制成各種色漆，用途十分廣泛。
本發(fā)明制作過程分為三個(gè)階段1、丙烯海松酸環(huán)氧樹脂(或馬來海松酸環(huán)氧樹脂)的制備在定量的松香中加入丙烯酸(或馬來酐)，納米催化劑催化反應(yīng)后，再同環(huán)氧樹脂反應(yīng)(環(huán)氧樹脂系列牌號(hào)為E44、E42、E20、E55、D17等)。
2、新型固化劑系列的制備用定量的3.3-二甲基-1.3-丙二醇在混合溶劑中分別同系列二異氰酸酯(包括TDI、HDI、HMDD、PAPI、IPDI、TMDI、HIDH)在催化劑作用下反應(yīng)，制得七種異氰酸型固化劑(本品均為水白色)。催化劑為(DBTDL和DABCO)混合物。
3、丙烯海松酸環(huán)氧/噁唑烷酮聚氨酯廣譜性涂料制備取定量的丙烯海松酸環(huán)氧樹脂，加入溶劑配成一定濃度后，加入異氰酸型固化劑在一定溫度下反應(yīng)，最后加入封閉劑和溶劑，制得清漆(簡(jiǎn)稱APMAEP-1)。(以馬來海松酸環(huán)氧樹脂同固化劑反應(yīng)，過程同上，制得清漆簡(jiǎn)稱MPMAEP-1)，其相應(yīng)色漆分別簡(jiǎn)稱APMAEP-2、MPMAEP-2。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明取松香300份加入丙烯酸65份(或馬來酐88份)，復(fù)合納米催化劑0.2份，在一定溫度反應(yīng)一定時(shí)間后，分別加入總量580份～900份環(huán)氧樹脂(不同牌號(hào)用量不同)及少量催化劑，在溶劑中反應(yīng)至合格后。以樹脂比固化劑的摩爾量＝1.0mol/0.4～0.9mol投料，反應(yīng)至合格后，加入封閉劑反應(yīng)片刻，最后加入防縮孔劑、消泡劑等，調(diào)勻出料。本發(fā)明產(chǎn)品為微黃色透明澄清粘稠液。色漆另加入1.5％，色料調(diào)制，可制成不同色澤的系列產(chǎn)品。
本發(fā)明應(yīng)用前沿軌道中電荷密度能的最新理論，結(jié)合本發(fā)明涂料的功能要求，控制適當(dāng)固化劑配比量和特定的制備條件，使之在聚氨酯體系中保持一定量的噁唑烷酮，利用噁唑烷酮在單組分聚氨酯體系中作為脫水劑、活性稀釋劑、腐蝕抑制劑、抗凍劑、流變劑、潛固化劑的功能性質(zhì)，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)特性的合理設(shè)計(jì)，應(yīng)用納米金屬氧化物新催化技術(shù)，通過高分子嵌段、接枝合成手段，合成出系列新型的環(huán)氧樹脂及系列新型的異氰酸三聚體固化劑，再將上述樹脂和固化劑拼合反應(yīng)、獲得系列新產(chǎn)品。本產(chǎn)品的主要性能為產(chǎn)品固含35％，粘度65秒，儲(chǔ)存期1年。產(chǎn)品涂膜光澤度100％，柔韌性為1，附著力為0級(jí)，硬度(擺桿)0.72，耐沖擊強(qiáng)度cm2/45，涂膜耐酸，耐堿、耐鹽水、耐有機(jī)溶劑、耐高溫≤300℃，同時(shí)涂膜具有絕緣性。本涂料常溫固化，施工方便，綜合性能優(yōu)異，是“生漆之王”漆酚鈦重防腐涂料的代用品，較之傳統(tǒng)的環(huán)氧聚氨酯涂料，性能全面提高，且價(jià)格顯著降低，應(yīng)用范圍寬，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有很好的市場(chǎng)前景?？蓱?yīng)用于化工設(shè)備、油田設(shè)備、管道、油灌、海上采油設(shè)備、鉆井平臺(tái)、船艙、地下管道、電子電氣設(shè)備、電機(jī)線圖、飛機(jī)、家電、高檔家具等領(lǐng)域的防腐與涂裝。
權(quán)利要求
1.改性環(huán)氧樹脂的制備是以松香、丙烯酸(其中MPMAE-1是以馬來酐為原料)，在納米催化劑作用下反應(yīng)，后加入系列環(huán)氧樹脂，制成丙烯海松酸環(huán)氧樹脂或馬來海松酸環(huán)氧樹脂(分別簡(jiǎn)稱APMAE或MPMAE)。
2.系列新型三聚體固化劑制備用定量的3.3-二甲基-1.3-丙二醇，在混合溶劑和DBTDL、DABCD催化中，分別同系列二異氰酸(包括TDI、HDI、HMDD、PADI、IPDI、TMDI、HIDH)反應(yīng)，制成系列水白色透明三聚體(統(tǒng)稱三聚體固化劑，共有七個(gè)品種)。
3.新型丙烯、海松酸環(huán)氧/噁唑烷酮聚氨酯廣譜性防腐涂料制備將APMAE或MPMAE分別溶于定量的混合溶劑中，加入微量催化劑，加入三聚體固化劑反應(yīng)后，加入封閉劑消除游離的羥基。最后加防縮孔劑，消泡劑等，稀釋到特定濃度制成新型APMAEP-1和MPMAEP-1清漆，其中色漆另加色料反應(yīng)，調(diào)制成APMAEP-2和MPMAEP-2涂料。
全文摘要
新型丙烯海松酸環(huán)氧/噁唑烷酮聚氨酯廣譜性防腐涂料，是先以松香、丙烯酸(或馬來酐)、環(huán)氧樹脂(包括E
文檔編號(hào)C09D175/04GK1390905SQ0112150
公開日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2001年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月9日
發(fā)明者周文富 申請(qǐng)人:周文富