CN1470582A - 一种喷涂型弹性体防腐防护材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷涂型弹性体防腐防护材料，由A、B双组分组成，A、B双组分的体积比是1∶1，其中A组分为异氰酸酯(NCO)含量为12～23％的异氰酸酯预聚物，该异氰酸酯预聚物由多异氰酸酯和聚醚多元醇合成；B组分由40～90％的高活性聚醚和10～60％的多元胺/醇扩链剂组成。B组分配方中采用成本较低的高活性醇醚和三羟甲基丙烷代替部分高成本的端氨基聚醚和DETDA等胺扩链剂，从而使产品成本降幅达到50％以上。可以用于如GMP制药车间、化工车间等混凝土地面、墙面的无接缝铺装和石油管道、海上平台、化工储罐等钢结构底材的内外层防腐、防护。
Description
1、技术领域
本发明涉及到一种高膜厚喷涂型弹性体防腐、防护材料及其制备方法。
2、背景技术
高膜厚喷涂型弹性体防腐防护材料由A.B双组分组成，采用双组分高压无气喷涂设备施工。具有固化快、立面连续喷射不流挂、无接缝且不影响其亲合力和粘合力；无需任何溶剂，100％固含量；对各类底材附着力好，弹性好、强度高、抗老化、抗腐蚀、抗化学介质、寿命长；稳定性好，可在-40℃～150℃长期使用等特点，是继高固体涂料、粉末涂料、水性涂料等之后发展起来的一种环保型防腐防护材料。
为了满足喷涂施工要求，目前国内外生产厂商普遍使用了端氨基聚醚和胺扩链剂(例如二乙基二氨基甲苯)作为B组分。与A组分异氰酸酯预聚体按1∶1比例采用双组分高压无气喷涂设备施工。
由于端氨基聚醚为美国亨斯曼公司独家生产，价格昂贵，二乙基二氨基甲苯等胺扩链剂价格更为昂贵，从而造成产品成本居高不下，使得这一很有前途的产品在使用领域上受到很大限制。
3、发明内容
本发明的目的是提供一种低成本的高膜厚喷涂型弹性体防腐 防护材料及其生产技术，采用双组分高压无气喷涂设备施工，产品固化后仍表现出高强度、高耐磨性、高耐化学介质、耐高温、耐老化、使用寿命长等特点。
本发明的高膜厚喷涂型弹性体防腐防护材料由A.B双组分组成。A组分为异氰酸酯(NCO)含量为12～23％(重量百分比，下同)的异氰酸酯预聚物，B组分由40～90％的高活性聚醚和10～60％的多元胺/醇扩链剂组成。A组分的异氰酸酯预聚物由多异氰酸酯和聚醚多元醇合成。其合成方法为：反应釜中先精确加入计算量的多异氰酸酯，搅拌升温到60～90℃，滴加计算量的聚醚多元醇，滴加完毕后，在80～100℃之间保温2小时。取样测NCO含量在12～23％之间。冷却后即得到A组分。
A组分中的多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)，炭化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)，六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等中的一种或几种。A组分中的聚醚多元醇选自官能度为2～3，分子量为1000～5000的聚氧化丙烯醚、聚四氰呋喃醚等中的一种或几种。
B组分中，高活性聚醚包括端氨基聚醚和高活性醇醚，官能度为2～3，分子量为1000～5000中的一种或几种。B组分中的多元胺/醇扩链剂包括二氨基二苯基甲烷(MDA)二乙基二胺基甲苯(DETDA)、异佛尔酮二氨(IPDA)、3，3二氯-4，4二氨基二苯基甲烷(MOCA)、三羟甲基丙烷(TMP)等中的一种或几种。
为了满足产品不同的使用场合性能的要求，在B组分中可以加入阻燃剂达到阻燃目的，可以加入抗静电剂、抗氧剂、抗紫外线剂，以及颜料、填料如：二氧化硅、炭黑、钛白粉氢氧化铝等。
B组分的制备方法是将各种液态物料依次加入搅拌釜，搅拌均匀。如需加填料、颜料则需用砂磨机磨到细度≤25um后，出料包装。
B组分中高活性聚醚及多元胺醇扩链剂的种类和比例的改变决定了最终产品性能上的差别及施工时的工艺参数。一般来说，多元胺醇扩链剂比例增加，所得产品的拉伸强度、硬度等均会增加，施工时固化时间的长短与高活性醇醚的比例有关。一般来说，高活性醇醚的比例增加，固化时间会延长。
本发明的高膜厚喷涂型弹性体防腐防护材料施工方法是：将混凝土底材固化72小时后，除去表面浮渣并充分干燥，钢结构底材需喷砂除锈(表面处理的程度直接影响产品的附着力)。施工设备采用双组分高压无气喷涂设备。料温设为120°F～146°F，软管温度为120°F～146°F，物料压力为55～70kg/cm2，将A、B双组分按1∶1体积比通过喷枪混合均匀后喷到底材上，喷涂施工一般采用美国格拉斯公司或美国GUSMER公司生产的设备。
本发明的特点在于：B组分配方中采用成本较低的高活性醇醚和三羟甲基丙烷代替部分高成本的端氨基聚醚和DETDA等胺扩链剂，从而大幅度降低了产品成本，产品成本降幅达到50％以上。由此引起的反应速度降低和产品性能的降低通过选用反应速度快的胺扩链剂，提高施工温度，改变配方比例等方法来解决。从而得到系列高膜厚喷涂型防腐防护材料。可以用于如GMP制药车间、化工车间等混凝土地面、墙面的无接缝铺装和石油管道、海上平台、化工储罐等钢结构底材的内外层防腐、防护。由于在降低了产品成本的同时保留了改种材料原有的耐磨性、耐化学介质、耐候性、耐高温、高强度、使用寿命长等特点，从而为混凝土、钢结构底材等的防腐、防护提供了一条重要的选择途经。
4、具体实施方式
以下给出几个典型实施例，但本发明并不仅仅局限在以下实例中。
实施例一：
将液化MDI 54份(重量份，下同)加入反应釜中，升温到70℃，向釜中加入聚醚2204份，在80-100℃之间保温2小时，得到NCO％含量14％的预聚体，此为A组份。B组分由25份端氨基聚醚D2000，50份分子量为2000的高活性聚醚，25份DETDA混合后搅拌均匀制成。AB双组分通过美国GUSMAR公司的高压无气喷涂设备施工。该材料可用于化工储罐、混凝土基面的防水、防护。其主要物理性能如下：
凝胶时间 10秒
拉伸强度 8.6MPa
断裂伸长率 160％
撕裂强度 38KN/M
硬度(邵氏) 85A
实施例二：
将液化MDI 47份加入反应釜中，升温到70℃，向釜中加入纯MDI 18份，溶解后加入聚醚22035份，在80-100℃之间保温2小时，得到NCO％含量18％的预聚体，此为A组份。B组分由18份端氨基聚醚D2000，42份分子量为2000的高活性聚醚，29份DETDA，11份TMP混合后搅拌均匀制成。AB双组分通过美国GUSMAR公司的高压无气喷涂设备施工。该材料可用于混凝土基面的防水、防护和耐磨。其主要物理性能如下：
凝胶时间 5秒
拉伸强度 14MPa
断裂伸长率 130％
撕裂强度 53KN/M
硬度(邵氏) 47D
实施例三：
将液化MDI 47份加入反应釜中，升温到70℃，向釜中加入18份，溶解后加入聚醚22035份，在80-100℃之间保温2小时，得到NCO％含量18％的预聚体，此为A组份。B组分由18份端氨基聚醚D2000，37份分子量为2000的高活性聚醚，9份DETDA，28份MOCA，8份TMP混合后搅拌均匀制成。AB双组分通过美国GUSMAR公司的高压无气喷涂设备施工。该材料可用于钢基面的防腐、防护。其主要物理性能如下：
凝胶时间 7秒
拉伸强度 17MPa
断裂伸长率 68％
撕裂强度 80KN/M
硬度(邵氏) 60D
实施例四：
将液化MDI 72份加入反应釜中，升温到70℃，向釜中加入聚醚22028份，在80-100℃之间保温2小时，得到NCO％含量23％的预聚体，此为A组份。B组分由17份端氨基聚醚T5000，33份分子量为2000的高活性聚醚，14份MDA，7份TMP，28份混合后搅拌均匀制成。AB双组分通过美国GUSMAR公司的高压无气喷涂设备施工。该材料可用于石油管道的内外防腐和防护。其主要物理性能如下：
凝胶时间 3秒
拉伸强度 20MPa
断裂伸长率 38％
撕裂强度 103KN/M
硬度(邵氏) 70D
实施例五：
将HDI 35份加入反应釜中，升温到70℃，向釜中加入聚醚22065份，在80-100℃之间保温2小时，得到NCO％含量15％的预聚体，此为A组份。B组分由29份端氨基聚醚D2000，19份分子量为2000的高活性聚醚，11份端氨基聚醚T5000，24份DETDA，17份IPDA混合后搅拌均匀制成。AB双组分通过美国GUSMAR公司的高压无气喷涂设备施工。该材料可用于混凝土基面、钢结构的防水、防护和耐磨，并且具有不黄变的特点。其主要物理性能如下：
凝胶时间 11秒
拉伸强度 8MPa
断裂伸长率 260％
撕裂强度 47KN/M
硬度(邵氏) 85A
Claims (8)
1、一种喷涂型弹性体防腐防护材料，由A.B双组分组成，A、B双组分的体积比是1∶1，其特征是：A组分为异氰酸酯(NCO)含量为12～23％(重量百分比，下同)的异氰酸酯预聚物，该异氰酸酯预聚物由多异氰酸酯和聚醚多元醇合成；B组分由40～90％的高活性聚醚和10～60％的多元胺/醇扩链剂组成。
2、根据权利要求1所述的喷涂型弹性体防腐防护材料，其特征是：A组分中的多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)，炭化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)，六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种或几种。
3、根据权利要求1或2所述的喷涂型弹性体防腐防护材料，其特征是：A组分中的聚醚多元醇选自官能度为2～3，分子量为1000～5000的聚氧化丙烯醚、聚四氰呋喃醚等中的一种或几种。
4、根据权利要求1所述的喷涂型弹性体防腐防护材料，其特征是：B组分中，高活性聚醚包括端氨基聚醚和高活性醇醚，官能度为2～3，分子量为1000～5000中的一种或几种。
5、根据权利要求1或4所述的喷涂型弹性体防腐防护材料，其特征是：B组分中的多元胺/醇扩链剂包括二氨基二苯基甲烷(MDA)二乙基二胺基甲苯(DETDA)、异佛尔酮二氨(IPDA)、3，3二氯-4，4二氨基二苯基甲烷(MOCA)、三羟甲基丙烷(TMP)等中的一种或几种。
6、根据权利要求1或2或4所述的喷涂型弹性体防腐防护材料的制备方法，其特征是：A组分的合成方法为：反应釜中先精确加入计算量的多异氰酸酯，搅拌升温到60～90℃，滴加计算量的聚醚多元醇，滴加完毕后，在80～100℃之间保温2小时，取样测NCO含量在12～23％之间，冷却后即得到A组分；将B组分的各种液态物料依次加入搅拌釜，搅拌均匀，如需加填料、颜料则需用砂磨机磨到细度≤25um后，出料包装即得B组分。
7、根据权利要求3所述的喷涂型弹性体防腐防护材料的制备方法，其特征是：A组分的合成方法为：反应釜中先精确加入计算量的多异氰酸酯，搅拌升温到60～90℃，滴加计算量的聚醚多元醇，滴加完毕后，在80～100℃之间保温2小时，取样测NCO含量在12～23％之间，冷却后即得到A组分；将B组分的各种液态物料依次加入搅拌釜，搅拌均匀，如需加填料、颜料则需用砂磨机磨到细度≤25um后，出料包装即得B组分。
8、根据权利要求5所述的喷涂型弹性体防腐防护材料的制备方法，其特征是：A组分的合成方法为：反应釜中先精确加入计算量的多异氰酸酯，搅拌升温到60～90℃，滴加计算量的聚醚多元醇，滴加完毕后，在80～100℃之间保温2小时，取样测NCO含量在12～23％之间，冷却后即得到A组分；将B组分的各种液态物料依次加入搅拌釜，搅拌均匀，如需加填料、颜料则需用砂磨机磨到细度≤25um后，出料包装即得B组分。
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| CN (1) | CN1470582A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103662292A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 青岛天人环境股份有限公司 | 一种有机聚合防腐拼装罐的制备方法 |
| CN105949853A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-21 | 无锡伊佩克科技有限公司 | 一种钢铁用锈面防锈涂料及其制备方法 |
| CN106497494A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-15 | 北京工商大学 | 一种喷涂型无溶剂聚氨酯胶黏剂及其制备方法 |
| CN111873365A (zh) * | 2020-07-26 | 2020-11-03 | 克拉玛依胜利高原机械有限公司 | 一种抽油杆表面包覆防腐方法及耐腐蚀抽油杆 |
| CN113583615A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-11-02 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 高强度弹性密封胶粘材料的制作方法 |
-
2002
- 2002-07-26 CN CNA021256411A patent/CN1470582A/zh active Pending
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| CN113583615A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-11-02 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 高强度弹性密封胶粘材料的制作方法 |
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