[发明专利]无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法及其应用，所述无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料包括A组分和B组分，所述A组分包含的成分及其重量百分比为：六亚甲基二异氰酸酯60~80%，氨酯基改性HDI三聚体20~40%；所述B组分包含的成分及其重量百分比为：聚天门冬氨酸酯60~70%、颜填料5~10%、改性硅微粉10~20%、消泡剂1~3%、流平剂1~3%、附着力促进剂2~5%、偶联剂1~3%；所述A组分与B组分的质量比为3~5:1。采用本发明的技术方案，极大的改善了产品的低温固化性；且增强了与非极性材料聚乙烯的粘结强度，具有柔韧性、高的机械强度、和耐化学腐蚀性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法及其应用。

背景技术

油气管道在进行定向钻穿越河流、山体、铁路过程中，需要对管道防腐层(3PE结构)进行防护，否则原防腐层会被极大的破坏。目前，市场上普遍选择的是一种耐磨环氧玻璃钢产品对3PE(Polyethylene，聚乙烯)防腐层进行外护，所述环氧玻璃钢产品为环氧树脂涂料和玻璃纤维布的复合结构。但是，市场上普遍采用的环氧玻璃钢产品存在低温固化慢、与管道原防腐层(3PE)粘结力不强的缺陷，这两个关键缺陷，已经严重影响了目前环氧玻璃钢在油气管道领域的使用。

双组份环氧树脂涂料的化学反应机理是环氧树脂分子链上的端环氧基与胺类固化剂的氨基发生法学交联反应，在环境温度较低时(一般5℃以下)固化反应速度很慢，在冬季和北方寒冷气候条件下的油气管道穿越施工时严重影响了施工效率，甚至趋于不可用的状态。另外，环氧树脂分子链为极性结构，而管道主防腐层(3PE结构)的聚乙烯为非极性长链结构，两者极性相异，导致了环氧玻璃钢产品与管道原防腐层(3PE结构)的粘结力不强，影响防护效果。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法及其应用，采用所述无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料制备成聚脲玻璃钢产品，极大的改善了产品的低温固化性，尤其在-10℃环境温度也可快速反应，且增强了与非极性材料聚乙烯的粘结力，达到了良好的应用效果。

对此，本发明的技术方案为：

一种无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料，包括A组分和B组分，所述A组分包含的成分及其重量百分比为：六亚甲基二异氰酸酯60～80％，氨酯基改性HDI三聚体20～40％；

所述B组分包含的成分及其重量百分比为：聚天门冬氨酸酯60～70％、颜填料5～10％、改性硅微粉10～20％、消泡剂1～3％、流平剂1～3％、附着力促进剂2～5％、偶联剂1～3％；所述A组分与B组分的质量比为3～5:1。其中，所述颜填料包括颜料和填料，所述颜料和填料为根据客户的实际需求选择的本技术领域的常用颜料和填料。

采用此技术方案，聚天门冬氨酸酯聚脲属于脂肪族聚脲的范畴，采用脂肪族异氰酸酯与聚天门冬氨酸酯反应生成，该反应不同于传统双组份聚氨酯涂料的羟基与异氰酸酯的反应，也不同于常规的喷涂脂肪族聚脲弹性体，本发明综合利用了两者的优点，反应不需要催化剂，并在湿度很大的条件下，产品性能稳定。

此技术方案针对解决了现有环氧玻璃钢在油气管道穿越防护施工中的缺陷，采用所述无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料制备而成的聚脲玻璃钢产品，极大的改善了产品的低温固化性，尤其是在﹣10℃环境温度也可快速反应，并且，显著增强了与非极性材料聚乙烯的粘结力，达到了良好的应用效果。所述无溶剂聚天门冬氨酸酯聚脲涂料可广泛应用管道定向钻穿越、石油化工储罐、桥梁钢构、车间地坪等领域。同时，本发明中的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料中的聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯发生化学反应后，涂料固化成膜，体系含有非极性基团和长链柔性分子链段，可与油气管道的外防腐层的聚乙烯产生良好的化学粘合，有很强的粘结强度，也具有良好的柔韧性。

作为本发明的进一步改进，所述A组分包含的成分及其重量百分比为：六亚甲基二异氰酸酯65～75％，氨酯基改性HDI三聚体25～35％。