本發(fā)明涉及涂料，具體為一種改性聚脲涂料。
背景技術(shù)：
1、聚脲涂料是為適應(yīng)環(huán)保需求而開發(fā)的一種新型環(huán)保涂料，它是一種雙組分、無溶劑、可快速固化的彈性材料，其中a組分預(yù)聚體是由端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得的半預(yù)聚物，b組分預(yù)聚體是由端氨基樹脂和端氨基擴(kuò)鏈劑組成的混合物，不含有任何羥基成分和催化劑，但允許含有少量顏料及分散助劑，a組分預(yù)聚體、b組分預(yù)聚體在專用噴涂設(shè)備的噴槍內(nèi)混合后噴出，快速反應(yīng)并固化生成彈性體防水膜；該涂料對水分、濕氣不敏感，受環(huán)境溫度、濕度影響小，且物理性能優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用在石油管道、煉油化工、電力設(shè)備、橋梁工程、艦船防護(hù)、海洋設(shè)施、機(jī)場跑道、污水處理、地鐵、隧道、電廠脫硫等行業(yè)的金屬(非金屬)防腐、防水涂裝領(lǐng)域。
2、為了提高聚脲涂料性能和應(yīng)用范圍，用納米材料對聚脲涂料進(jìn)行改性，納米改性聚脲涂料是在聚脲涂料中加入不同的納米材料，以便于有針對性的提高聚脲涂料的某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)物理、化學(xué)性能，現(xiàn)有部分聚脲涂料在使用過程中存在一些問題：首先，現(xiàn)有的聚脲涂料應(yīng)用在石油管道或污水處理領(lǐng)域時(shí)，環(huán)境中含有各類具有腐蝕性的酸堿性物質(zhì)，會對涂料表面產(chǎn)生腐蝕，而現(xiàn)有的聚脲涂料抗腐蝕性不足；其次，現(xiàn)有的聚脲涂料應(yīng)用在石油管道或污水處理領(lǐng)域時(shí)，環(huán)境溫度可能較高，而現(xiàn)有的聚脲涂料散熱性和熱穩(wěn)定性不足，因此，針對上述問題提出一種改性聚脲涂料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚脲涂料，以解決現(xiàn)有的聚脲涂料應(yīng)用在石油管道或污水處理領(lǐng)域時(shí)，聚脲涂料抗腐蝕性不足、散熱性和熱穩(wěn)定性不足的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種改性聚脲涂料，其特征在于，包括a組分預(yù)聚體與b組分預(yù)聚體；以重量份數(shù)計(jì)，所述a組分預(yù)聚體中各組分含量為：端羥基化合物20份、六亞甲基二異氰酸酯50-80份、n-二甲基-n-羧甲基氯化銨分散劑6-9份、苯甲酰氯20-30份；所述b組分預(yù)聚體中各組分含量為：端氨基樹脂40份、端氨基擴(kuò)鏈劑1-3份、高純度氨基化氧化石墨烯粉末40-50份。
4、優(yōu)選的，所述高純度氨基化氧化石墨烯粉末按照以下步驟制備：
5、s1)將氧化石墨烯氧粉末和二甲基甲酰胺混合均勻，得到氧化石墨烯氧粉末和二甲基甲酰胺的懸浮液，所述氧化石墨烯氧粉末和二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為1：15-300；
6、s2)將四氫呋喃和n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺混合均勻，得到n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺的四氫呋喃溶液，所述四氫呋喃和n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺的質(zhì)量比為5：1-10：1；
7、s3)將所述n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺的四氫呋喃溶液加入到氧化石墨烯氧粉末和二甲基甲酰胺的懸浮液中，再將乙二胺加入到氧化石墨烯氧粉末和二甲基甲酰胺的懸浮液中，得到反應(yīng)溶液，所述乙二胺和n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺的質(zhì)量比為1：1；
8、s4)將所述反應(yīng)溶液攪拌3-5d并抽濾，得到帶有一定雜質(zhì)的氨基化氧化石墨烯粉末；
9、s5)先通過甲醇將所述帶有一定雜質(zhì)的氨基化氧化石墨烯粉末進(jìn)行多次清洗，再通過蒸餾水將所述帶有一定雜質(zhì)的氨基化氧化石墨烯粉末進(jìn)行多次清洗，以去除操作過程中的殘留有機(jī)物，即可得到高純度氨基化氧化石墨烯粉末。
10、優(yōu)選的，所述a組分預(yù)聚體按照以下步驟制備：
11、s1)將所述端羥基化合物20份、n-二甲基-n-羧甲基氯化銨分散劑6-9份加入反應(yīng)釜內(nèi)，關(guān)閉反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)充入氮?dú)馐箍諝馀懦觯?/p>
12、s2)啟動反應(yīng)釜進(jìn)行高速攪拌，同時(shí)進(jìn)行加熱，加熱溫度為36-48℃，6-8min后，將所述六亞甲基二異氰酸酯50-80份滴加到反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)加熱和攪拌，使所述六亞甲基二異氰酸酯發(fā)生三聚反應(yīng)，生成六亞甲基二異氰酸酯三聚體；
13、s3)30-40min后，將所述苯甲酰氯20-30份加入到反應(yīng)釜內(nèi)，繼續(xù)反應(yīng)20-30min，三聚反應(yīng)終止，此時(shí)三聚反應(yīng)生成含有較多所述六亞甲基二異氰酸酯三聚體化合物和少量六亞甲基二異氰酸酯五聚體化合物、少量六亞甲基二異氰酸酯七聚體化合物的混合物；
14、s4)使反應(yīng)釜溫度升高到110-126℃，持續(xù)抽真空2-3h，脫除小分子水和殘余單體，得到a組分預(yù)聚體。
15、優(yōu)選的，所述b組分預(yù)聚體按照以下步驟制備：
16、s1)將端氨基樹脂40份、端氨基擴(kuò)鏈劑1-3份、高純度氨基化氧化石墨烯粉末40-50份加入到反應(yīng)釜內(nèi)，再將丙酮加入到反應(yīng)釜內(nèi)，丙酮的重量為以上組分總重量的兩倍，得到溶液混合物；
17、s2)啟動反應(yīng)釜進(jìn)行攪拌，同時(shí)進(jìn)行加熱，加熱溫度為50-60℃；
18、s3)20-30min后，使反應(yīng)釜溫度升高到90-98℃，持續(xù)抽真空2-3h，脫除丙酮，得到b組分預(yù)聚體。
19、優(yōu)選的，所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體制備完成后需要分開保存，使用涂料時(shí)，將所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體分別充入專用噴涂設(shè)備的噴槍內(nèi)，專用噴涂設(shè)備通過噴槍將所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體混合并噴出，所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體快速反應(yīng)并固化，生成彈性體防水膜，所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體的凝固時(shí)間為12-22s。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
21、本發(fā)明中，六亞甲基二異氰酸酯(hdi)在加熱催化條件下發(fā)生三聚反應(yīng)，通過苯甲酰氯使三聚反應(yīng)終止，得到較多的六亞甲基二異氰酸酯三聚體化合物和少量六亞甲基二異氰酸酯五聚體化合物、少量六亞甲基二異氰酸酯七聚體化合物，六亞甲基二異氰酸酯三聚體化合物屬于脂肪族化合物，不含苯環(huán)這類易氧化的基團(tuán)，具有良好的耐黃變性能，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、在高溫下不易解，它可以使改性聚脲涂料具有更好的耐磨性、耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性；本發(fā)明中，氧化石墨烯氧粉末通過化學(xué)法進(jìn)行改性，改性并提純后的高純度氨基化氧化石墨烯粉末具有較高的位阻效應(yīng)，因此具有良好的分散性和流動性，高純度氨基化氧化石墨烯粉末可以在溶劑和復(fù)合材料基體中穩(wěn)定長時(shí)間的均勻分布，且高純度氨基化氧化石墨烯粉末可以起到擴(kuò)鏈和交聯(lián)的作用，可以進(jìn)一步提高納米材料在基體樹脂的穩(wěn)定性，同時(shí)高純度氨基化氧化石墨烯粉末具有高柔性、高強(qiáng)度和較好的熱傳導(dǎo)性，可以顯著提高改性聚脲涂料的柔韌性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和散熱性。
1.一種改性聚脲涂料，包括a組分預(yù)聚體與b組分預(yù)聚體，其特征在于：以重量份數(shù)計(jì)，所述a組分預(yù)聚體中各組分含量為：端羥基化合物20份、六亞甲基二異氰酸酯50-80份、n-二甲基-n-羧甲基氯化銨分散劑6-9份、苯甲酰氯20-30份；所述b組分預(yù)聚體中各組分含量為：端氨基樹脂40份、端氨基擴(kuò)鏈劑1-3份、高純度氨基化氧化石墨烯粉末40-50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚脲涂料，其特征在于：所述高純度氨基化氧化石墨烯粉末按照以下步驟制備：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚脲涂料，其特征在于：所述a組分預(yù)聚體按照以下步驟制備：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚脲涂料，其特征在于：所述b組分預(yù)聚體按照以下步驟制備：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚脲涂料，其特征在于：所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體制備完成后需要分開保存，使用涂料時(shí)，將所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體分別充入專用噴涂設(shè)備的噴槍內(nèi)，專用噴涂設(shè)備通過噴槍將所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體混合并噴出，所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體快速反應(yīng)并固化，生成彈性體防水膜，所述a組分預(yù)聚體和b組分預(yù)聚體的凝固時(shí)間為12-22s。