[发明专利]一种耐磨喷涂聚氨酯树脂组合物及其制备方法和施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷涂聚氨酯领域，特别涉及耐磨损聚氨酯涂层的制备和施工方法。

背景技术

铁矿由于贫矿多和伴生有其他组分的综合矿多，矿石的硬度比较大，磁选机的磁滚筒筒皮使用中不断地受到0～15mm以下的颗粒状铁矿石的冲击，磨损严重，所以磁选机经常发生磁滚筒筒皮被矿石磨破的情况。一旦筒皮磨穿，矿浆将进入磁滚筒吸附在磁系表面导致筒皮与磁系之间抱死，或矿浆进入到轴承中导致轴承损坏。磁系是磁选机设备的心脏，当磁系受到损坏，将导致整台磁选设备瘫痪，解决好筒皮防护是非常重要的。筒皮防护层是对永磁筒式磁选机筒体的一种加固，是延长筒皮寿命最有效的方法。

日本专利(JP平2-258877)中公开了一种喷雾聚氨酯弹性体的制备方法，是由多异氰酸酯、聚四亚甲基醚二元醇等与一种树脂组分混合而得，该树脂组分是由聚四亚甲基醚二元醇、特选的扩链剂、有机铋化合物催化剂等混合而得。所得弹性体具有高密度、高强度和高耐热性能。该专利采用有机铋催化剂制得的喷涂聚氨酯弹性体，仅在模塑温度6.3-27.8℃，相对湿度30％-68％条件下考查了物料的可模塑性和可固化性。实际上施工现场相对湿度常常大于68％，这样的环境下施工物料会发泡，而丧失模塑性；该专利还必须使用高压喷雾器。

中国专利CN102108243B使用价格昂贵的端氨基聚醚制备的聚脲喷涂聚氨酯涂层，其磨耗量可低至0.07cm³/1.61km。

发明内容

针对现有喷涂聚氨酯树脂高湿环境下易发泡、鼓包，耐磨性差、使用寿命短的不足，本发明要解决的第一个技术问题是提供一种耐磨喷涂聚氨酯树脂组合物，该组合物可在相对湿度大于70％的环境下施工而不发泡。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种该组合物的制备方法。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种该树脂组合物的施工方法。

本发明提供的耐磨喷涂聚氨酯树脂组合物，按质量计包括以下组成：

A组分：聚合物多元醇A35％～70％，增塑剂3％～9％，异氰酸酯25％～60％，NCO/OH摩尔比为1.5～5.72；NCO％＝4.5％～16％。

B组分：有机胺固化剂13％～30％、增塑剂0％～75％、聚合物多元醇B0％～80％，催化剂0.1％～1％。

A与B的体积比为100/50～100/100。

所述聚合物多元醇A包括聚四氢呋喃二元醇、聚己内酯二元醇或三元醇、聚环氧丙烷二元醇或三元醇、聚四氢呋喃二元醇和聚环氧丙烷二元醇或三元醇的掺混物、聚四氢呋喃二醇与聚己内酯二醇或三元醇的掺混物等。其中，聚四氢呋喃二醇包括四氢呋喃与3-甲基四氢呋喃共聚醚二元醇、四氢呋喃与3，3-二甲基氧杂环丁烷共聚醚二元醇或四氢呋喃与3-甲基四氢呋喃共聚醚二元醇等。

所述催化剂包括稀土金属络合物催化剂、有机汞催化剂或稀土金属络合物催化剂与有机铋催化剂复配催化剂。稀土金属络合物催化剂与有机铋催化剂的质量比以不低于2/1为宜。因有机汞催化剂对环保不利，应尽量采用对环境友好的催化剂。有机铋催化剂如三新癸酸铋等；稀土金属络合物催化剂，如广州优润合成材料有限公司生产的CUCAT系列催化剂。

所述聚合物多元醇B包括聚醚多元醇和常温下为液态的聚酯多元醇。聚醚多元醇可以是聚四氢呋喃二醇、环氧丙烷均聚醚或与环氧乙烷共聚醚等。常温下为液态聚酯多元醇，比如己二酸新戊二醇丁二醇酯、己二酸乙二醇二甘醇酯、己二酸二甘醇酯、聚己内酯多元醇等。

为进一步提高耐磨性、降低成本、提高性能和改善工艺性能，B组分中还可加耐磨填料，如碳化硅、空心玻璃微珠、陶瓷微球、三氧化二铝、二氧化钛、二硫化钼、石墨等中的一种或几种的混合物。用量为B组分质量的0％～3.5％，优选添加量为2％～2.5％。

所述异氰酸酯如芳香族二异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯或改性芳香族异氰酸酯等中的一种或几种的混合物。如甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)；改性异氰酸酯如碳化二亚胺改性的液化MDI等。异氰酸酯的官能度一般为2.0～2.3。

所述增塑剂如芳香族或脂肪族的二元醇与脂肪酸生成的酯，包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、丁二酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、碳酸二丙酯或2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯等。