一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆的制作方法

1.本发明涉及涂料技术领域，涉及一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆；尤其涉及一种涂层固化后具有极其优异的耐候性和疏水疏油性的面漆组合物及其制备得到的面漆。


背景技术：

2.目前市面锌铝涂层常用做汽车油箱油管等零部件的防腐涂层，并具有优异的防腐蚀性能。但由于锌铝涂层的耐油性不好，所以需要在锌铝涂层上罩涂一道防油的面漆。
3.经检索现有的专利文献发现，专利公布号cn 104177986 a，涉及一种锌铝复合涂料，包括甲乙两组份，甲组分为一双组份组合物由a、b组分混合成，甲组分中的a组分包括聚芳醚砜酮改性树脂、碳化硅微粉、氟化石墨及偶联剂组分，甲组分中的b组分包括碳化硅、氧化铝、溶剂、氧化锌0.8
‑
6份及环氧树脂组分，乙组分包括固化剂、消泡剂及流平剂下组份，该发明的锌铝复合涂料具有良好的耐磨性、机械性、耐高温、阻燃性、耐辐射性、耐水解性、绝缘稳定性等优良性能，该锌铝复合涂料的施工工艺简单，成本低，使得锌铝复合涂料与钢体之间的结合力强，很好的对钢体进行防腐。然而，此复合涂料主体树脂是聚芳醚砜酮改性的，其没有耐候性，在照到紫外线或者阳光的时候容易黄变和粉化。而且此复合涂料较亲水，导致复合涂层防腐性能较差。
4.本发明的面漆与可以锌铝涂层底漆配套使用，可以使得复合涂层具有极其优异的防油疏油性。另外，由于此面漆具有很好的疏水性，这可以大大提高复合涂层的防腐蚀性能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有锌铝涂层耐油的局限，提供了一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆。
6.本发明的目的是通过以下技术来实现的：
7.本发明涉及一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆组合物，所述面漆组合物由a组分和b组分组成；
8.以占a组分总质量的百分比计，a组分包括：
[0009][0010]
以占b组分总质量的百分比计，b组分包括：
[0011]
脂肪族异氰酸酯
ꢀꢀ1‑
100％，
[0012]
有机溶剂b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
补齐至100％；
[0013]
a组分和b组分的混合比例为1:99到99:1；
[0014]
所述固化剂为七氟丁酸改性的脂肪胺，脂环胺或者脂肪胺与脂环胺的混合物；a组分和b组分的具体混合比例按照“脂肪族异氰酸酯”nco当量/“固化剂”胺当量为1
‑
1.3为优选。
[0015]
作为本发明的一个实施方案，
[0016]
以占a组分总质量的百分比计，a组分包括：
[0017][0018]
以占b组分总质量的百分比计，b组分包括：
[0019]
脂肪族异氰酸酯
ꢀꢀ
40
‑
60％，
[0020]
有机溶剂b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
补齐至100％；
[0021]
a组分和b组分的混合比例为1:99到99:1。
[0022]
作为本发明的一个实施方案，所述脂肪族异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯及其聚合物；所述脂肪族异氰酸酯及其聚合物为不含有双键，三键和苯环等不耐候官能团的异氰酸酯及其聚合物。优先选用hdi三聚体，hdi二聚体或ipdi三聚体及以上几种的组合。
[0023]
脂肪族异氰酸酯占b组分的质量百分比为40
‑
60％，是考虑到b组分粘度和生产方便性的问题作出的选择，含量过多或过小都不利于后续的生产制备。
[0024]
作为本发明的一个实施方案，所述聚四氟乙烯为聚四氟乙烯颗粒或聚四氟乙烯的分散体。
[0025]
作为本发明的一个实施方案，所述疏水助剂选自疏水硅烷、疏水填料、全氟聚醚中的一种或几种组合；所述疏水硅烷包括乙烯基三乙氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅烷,十八烷基硅烷十三氟辛基三乙氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷等；所述疏水填料为疏水改性的气硅、疏水改性的高岭土或疏水改性的滑石粉；所述全氟聚醚包括科慕krytox系列润滑油。
[0026]
作为本发明的一个实施方案，所述其他助剂选自分散剂，消泡剂，润湿剂，增稠剂,催干剂，流平剂中的一种或几种的组合。
[0027]
作为本发明的一个实施方案，所述有机溶剂a选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合；所述芳烃溶剂包括二甲苯、乙苯、甲苯、100#溶剂油、150#溶剂油等；所述烷烃溶剂包括石油醚、正己烷、正戊烷等；所述酮类溶剂包括丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等；所述酯类溶剂包括乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯等。优先选用酯类溶剂、酮类溶剂或酯类溶剂和酮类溶剂的混合物。
[0028]
作为本发明的一个实施方案，所述有机溶剂b选自芳烃溶剂、烷烃溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂中的一种或几种组合；所述芳烃溶剂包括二甲苯、乙苯、甲苯、100#溶剂油、150#溶剂油等；所述烷烃溶剂包括石油醚、正己烷、正戊烷等；所述酮类溶剂包括丙酮、甲乙酮、甲
基异丁基酮、环己酮等；所述酯类溶剂包括乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯等。优先选用酯类溶剂、酮类溶剂或酯类溶剂和酮类溶剂的混合物。
[0029]
作为本发明的一个实施方案，所述固化剂为自合成固化剂，是本发明改性的耐候和疏水疏油的固化剂。此固化剂为七氟丁酸改性的脂肪胺，脂环胺或者脂肪胺与脂环胺的混合物。由于异氰酸酯和胺的反应过于迅速，有的甚至反应甚至在几秒钟完成。为了使得反应速度可控，所以胺应选用空间位阻大的或者亲核性较弱的。脂环胺空间位阻比脂肪胺大，所以优先选择脂环胺用于七氟丁酸的改性。脂环胺优先选自异氟尔酮二胺、二氨基二环己基甲烷、3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷、1,3
‑
双氨甲基环己烷、1,4
‑
双氨甲基环己烷、1,3
‑
环己烷二胺、1,4
‑
环己烷二胺、双(4
‑
氨环己基)醚或以上几种的组合。更优的选择是3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷。以3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷为例，阐述七氟丁酸改性的方法:
[0030][0031]
面漆固化成膜后产物即自合成固化剂和b组分中hdi三聚体异氰酸酯的反应后产物如下：
[0032][0033]
自合成固化剂占a组分的质量百分比为50
‑
80％，是考虑到a组分粘度和生产方便性的问题作出的选择，含量过多或过小都不利于后续的生产制备。
[0034]
本发明还涉及一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆，所述面漆由前述一种组合物喷涂、浸涂或刷涂在油漆或者金属基材表面而得。优选的喷涂方式为双管路喷涂。
[0035]
作为本发明的一个实施方案，所述面漆在10℃
‑
30℃温度内，10分钟自然干燥完全固化成膜。
[0036]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0037]
1)本发明开发了一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆的合成方法，由于其具有出色的耐候和疏水疏油性。与锌铝涂层配合使用，可以大大提高锌铝涂层的耐油性和防腐蚀能力。并使得复合涂层具有很好的耐候性。
[0038]
2)通过七氟丁酸对胺类固化剂的改性，来提高体系的疏水疏油性。
[0039]
3)使用脂环胺类固化剂作为改性原料，可以使得异氰酸酯和胺的反应可控，且具有实用性。
[0040]
4)通过异氰酸酯和胺的反应迅速，解决了氢化环氧树脂面漆固化反应慢的问题。
附图说明
[0041]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0042]
图1为过量七氟丁酸改性3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷的固化剂的核磁碳谱图；
[0043]
图2为过量七氟丁酸改性二亚乙基三胺的固化剂的核磁碳谱图。
具体实施方式
[0044]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0045]
以下各实施例中，面漆组合物的制备：面漆组合物的各个组分物理混合后，通过高速分散的方式至混合均匀。即可用于性能测试。
[0046]
试验板材的制备：除非另外指明，试验板为涂有干膜10um的德尔肯公司kl
‑
120锌铝涂层的q
‑
panel冷轧钢板。试验板使用除油剂除油清洗，干燥备用。将面漆通过空气喷涂的方式涂覆到前处理好的试验板上。固化后，测试相关性能。附着力测试按照gb/t9286
‑
1998标准执行，防腐能力通过gb/t 1771
‑
2007标准测试耐中性盐雾性能来评估。
[0047]
实施例1
[0048]
本实施例涉及一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆，其组合物的组成及质量用量如下表1：
[0049]
表1
[0050][0051]
备注：1为过量七氟丁酸改性3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二环己基甲烷的固化剂1,胺当量为315g/mol,其结构式如下，核磁碳图见图1：
[0052][0053]2为过量七氟丁酸改性二亚乙基三胺的固化剂2,胺当量为165g/mol,其结构式如下，核磁碳谱见图2：
[0054][0055]3购买自霍尼韦尔公司，平均粒径d50为3um；
[0056]4购自默克化学；
[0057]5赢创公司疏水改性气相二氧化硅；
[0058]6购买自中石化壳牌公司；
[0059]7科思创公司，六亚甲基二异氰酸酯(hdi)的聚异氰酸酯，nco当量179g/mol。
[0060]
性能测试结果如下表2，3，4：
[0061]
表2
[0062]
[0063]
表3
[0064][0065][0066]
表4
[0067][0068][0069]
实施例2
[0070]
本实施例涉及一种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆，其组合物的组成及质量用量如下表5：
[0071]
表5
[0072]
原材料a3(wt％)a4(wt％)a5(wt％)a6(wt％)自合成固化剂50505050聚四氟乙烯0505krytox vpf153110055醋酸丁酯20454540
合计100100100100
[0073]1科慕化学全氟聚醚
[0074]
性能测试结果如表6：
[0075]
表6
[0076][0077]
综上可见，这种双组份超快干耐候和疏水疏油聚脲面漆与锌铝涂层底涂有很好的配套性,固化速度很快但又有实用性。固化成膜后，该复合涂层具有很低的表面能和表面张力，还具有很好的疏水疏油性。由于该面漆涂层有着极好的耐油性，可以用于和汽油，柴油
或机油长期接触的部位。另外，此面漆涂层因为具有疏水性，所以使得复合涂层的耐腐蚀性能大大提高。
[0078]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。