[发明专利]一种聚脲涂料组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚脲涂料组合物，其包括按重量比1:0.5‑2的A组分和B组分，按照重量分数计，所述A组分包括：多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂20‑40份、双官能度聚天门冬氨酸树脂10‑30份、第一助剂0‑10份和颜料0‑60份；所述B组分包括：多异氰酸酯聚合物70‑99份、溶剂0‑29份和第二助剂0‑1份。本发明的聚脲涂料组合物能够大幅改善涂层在低温条件(低于‑30℃)下的柔韧性，其次，本发明将聚天门冬氨酸酯原有的双官能度结构提升至2‑3官能度，使得制备得到的聚脲涂料组合物相比于未添加多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂的涂料组合物拉伸强度提升57％，断裂伸长率提升1100％，能够在低温条件下长期为被涂覆物提供持久且优异的防护作用。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种聚脲涂料组合物及其制备方法和应用。

背景技术

风电作为新能源主力军之一，在2020年持续维持高景度。根据国家能源局公布的数据，截止2020年底，我国电源新增装机容量在19087万千瓦，其中风电并网装机容量达7167万千瓦，占比高达37.5％，风电累计装机突破2.8亿千瓦，这是继2010年以来，我国风电年新增装机连续11年世界第一。随着我国经济的不断发展，未来对风电这一清洁能源的需求将继续保持强劲。就我国的具体国情而言，陆上可供开发的风场主要集中于高海拔和高纬度的地区。因此，未来陆上风能开发的主要场地也将集中于包括西藏、青海、新疆，内蒙古等高海拔、高纬度地区。虽然这些地区风能蕴藏量丰富，但由于常年处于低温条件下，因此，对风场内所有材料的低温性能都提出了更加苛刻的要求。风机叶片作为风能转化的关键部件，常年遭受高寒地区的寒风、冰雪、风沙等各种恶劣条件的侵蚀，这些严苛的环境因素严重威胁到了风机叶片的使用寿命。为了增强对风机叶片的保护，提高保护涂层在低温条件下的柔韧性是目前最为行之有效的方法。

中国专利文件CN102031059A公开了一种由弹性聚酯，弹性丙烯酸树脂，搭配三羟甲基丙烷和TDI的加成物作为固化剂，得到一种风电叶片保护性涂料，在常温条件下虽然具备一定的弹性和柔韧性，但在低温条件下，尤其是当环境温度低于丙烯酸树脂和聚酯树脂的玻璃化转变温度时，保护涂层将不再具有弹性和韧性，极易因疲劳问题发生开裂现象。

中国专利文件CN101985542A公开了一种使用纳米复合二苯甲烷二异氰酸酯和端羟基聚醚合成的预聚物，复配端氨基聚醚、端羟基聚醚，以及氨类扩链剂得到的涂料组合物，作为风力叶片的保护涂层，该涂层在耐磨性和抗老化性方面具有突出优势，但端氨基聚醚和氨类扩链剂与异氰酸酯反应后生成的脲基在低温条件下脆性较大，并不适合长期在低温条件下使用。

因此，开发出一种在低温下仍具有良好弹性和韧性的材料具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种聚脲涂料组合物及其制备方法和应用，本发明通过在聚天门冬氨酸酯结构中引入聚醚结构，该结构能够大幅改善涂层在低温条件下的柔韧性，实现对风机叶片的长久保护。

在本发明中，“约”是指点值的±5％范围内。

具体的，本发明通过下述方法实现：

一方面，本发明提供了一种聚脲涂料组合物，其包括按重量比1:0.5-2的A组分和B组分，按照重量份数计，

A组分包括：多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂20-40份、双官能度聚天门冬氨酸树脂10-30份、第一助剂0-10份和颜料0-60份；

B组分包括：多异氰酸酯聚合物70-99份、溶剂0-29份和第二助剂0-1份。

具体的，多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂为2-3官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂。

具体的，A组分中，多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂的用量为25-40份或30-40 份；更优选的，多官能度聚醚改性聚天门冬氨酸酯树脂的用量为约20份、约25份、约30份、约35份或约40份。