本發(fā)明涉及涂料，尤其涉及一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、汽車底盤由于特殊的位置結(jié)構(gòu)，當(dāng)汽車在惡劣的道路條件下使用時，容易受到腐蝕、異物撞擊等外界損傷，進(jìn)而使位于底盤部分的零件損壞。因此，一般需要對汽車底盤進(jìn)行防護(hù)處理，其中就包括使用防護(hù)涂料在底盤形成防護(hù)層，以避免外界環(huán)境的侵蝕。

2、中國專利申請cn108300064a公開了一種汽車底盤防銹涂料，所述防銹涂料由丙烯酸乳液、黃原膠、消泡劑、成膜助劑、硫酸鋇、改性磷酸鋅、表面活性劑、異十三烷氧基丙基胺、納米氧化鋁、滑石粉、磷酸三丁脂、氧化淀粉、海泡石粉、氯化石蠟制成，具有良好的防銹防腐性能，但是，當(dāng)?shù)妆P受到外界刮擦、碰撞時，涂層容易脫落，且碰撞容易造成底盤變形、零件損壞，涂料的耐磨性能和抗沖性能有待提高。劉勝等公開的《物理發(fā)泡型抗石擊車底涂料研究》，通過在熱塑性高分子樹脂中添加發(fā)泡微球制備涂料，發(fā)泡微球是熱膨脹型密閉微膠囊顆粒，當(dāng)外界環(huán)境升高到一定溫度，涂膜中的微膠囊的內(nèi)含物受熱汽化，體積膨脹，微膠囊外殼受熱軟化，隨之膨脹；當(dāng)外界環(huán)境溫度開始下降時，內(nèi)含物停止汽化膨脹，微膠囊體積停止增長；冷卻時熱塑性外殼再次硬化，從而維持受熱后的體積，涂料具有良好的抗沖擊性能，但是涂料的耐磨性能有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料及其制備方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車底盤用防護(hù)涂料耐磨性能和抗沖性能有待提高的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，包括以下步驟：

4、步驟一、制備預(yù)聚體組分和固化劑組分；

5、其中，預(yù)聚體組分的制備，包括以下步驟：

6、將向聚醚多元醇中滴加催化劑，攪拌，升溫至設(shè)定溫度，加入二異氰酸酯，反應(yīng)，得到預(yù)聚體組分；

7、其中，固化劑組分的制備，包括以下步驟：

8、(1)將十二烷基硫酸鈉加入去離子水中，攪拌至溶解，加入納米氮化硅，超聲分散后，滴加γ-甲基丙烯酰氧基丙基，反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，洗滌，干燥，得到烯基改性納米氮化硅；

9、(2)將烯基改性納米氮化硅、過氧化二苯甲酰和端氨基液體丁腈橡膠加入到乙酸乙酯中，反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，沉析，過濾，洗滌，干燥，得到耐磨抗沖助劑；

10、(3)將3,3ˋ-二氯-4,4ˋ-二氨基二苯基甲烷、耐磨抗沖助劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、溶劑混合，得到固化劑組分；

11、步驟二、將預(yù)聚體組分與固化劑組分混合，攪拌，得到發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料。

12、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備預(yù)聚體組分時：聚醚多元醇、二異氰酸酯的摩爾比為1:(1.5-2.0)，催化劑的用量占聚醚多元醇和二異氰酸酯質(zhì)量和的0.6％-1％，反應(yīng)的條件為在設(shè)定溫度下攪拌反應(yīng)2.5-3.5h。

13、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備預(yù)聚體組分時：設(shè)定溫度為75-85℃。

14、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備預(yù)聚體組分時：

15、聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇；

16、催化劑包括異辛酸亞錫；

17、二異氰酸酯包括4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯。

18、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備固化劑組分時：十二烷基硫酸鈉、納米氮化硅、γ-甲基丙烯酰氧基丙基、去離子水的質(zhì)量比為(2-6):140:(11-15):(550-750)，反應(yīng)的條件為在65-75℃溫度下攪拌反應(yīng)6-8h。

19、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備固化劑組分時：烯基改性納米氮化硅、過氧化二苯甲酰、端氨基液體丁腈橡膠、乙酸乙酯的質(zhì)量比為(80-120):(6-10):350:(1000-1750)，反應(yīng)的條件為在氮?dú)夥諊?、?5-75℃溫度下反應(yīng)6-10h。

20、優(yōu)選地，所述步驟一中，制備固化劑組分時：3,3ˋ-二氯-4,4ˋ-二氨基二苯基甲烷、耐磨抗沖助劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、溶劑的質(zhì)量比為(20-30):(30-40):(25-35):(5-10):(80-120)。

21、優(yōu)選地，發(fā)泡劑包括一氟二氯乙烷；

22、所述穩(wěn)泡劑包括聚硅氧烷；

23、所述溶劑包括乙醇。

24、優(yōu)選地，所述步驟二中，預(yù)聚體組分與固化劑組分的質(zhì)量比為100:(50-60)。

25、優(yōu)選地，所述步驟二中，攪拌速度為1000r/min，攪拌時間為20-30s。

26、優(yōu)選地，所述發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的預(yù)聚體組分與固化劑組分分別存儲，在使用前按比例混合、攪拌。

27、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

28、本發(fā)明制得的發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料為雙組分聚氨酯涂料，其中的預(yù)聚體組分為二異氰酸酯與聚醚多元醇通過異氰酸酯基(-nco)與羥基(-oh)在催化劑的作用下反應(yīng)生成的異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體；其中的固化劑組分，包括二胺類固化劑3,3ˋ-二氯-4,4ˋ-二氨基二苯基甲烷、耐磨抗沖助劑、發(fā)泡劑，預(yù)聚體組分與固化劑組分混合時，3,3ˋ-二氯-4,4ˋ-二氨基二苯基甲烷分子上的氨基與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸酯基反應(yīng)生成脲基，實(shí)現(xiàn)聚氨酯預(yù)聚體分子間的交聯(lián)固化；發(fā)泡劑的加入，能夠使聚氨酯涂料發(fā)泡，進(jìn)而提高被涂覆物收到外界擠壓、碰撞時的緩沖作用，實(shí)現(xiàn)對被涂覆物的保護(hù)作用；

29、耐磨抗沖助劑的加入，能夠提高涂料的耐磨性能和抗沖擊性能，進(jìn)一步提高涂料對被涂覆物的保護(hù)；耐磨抗沖助劑由納米氮化硅和丁腈橡膠制得，納米氮化硅的加入能夠有效提高涂料的耐磨性能，丁腈橡膠的加入能夠有效提高涂料的韌性，進(jìn)而提高涂料的抗沖擊性能；納米氮化硅與γ-甲基丙烯酰氧基丙基反應(yīng)，得到烯基改性納米氮化硅，烯基改性納米氮化硅分子上的碳碳雙鍵(-c＝c-)在過氧化引發(fā)劑的作用下與端氨基液體丁腈橡膠分子鏈上的α-c發(fā)生加成反應(yīng)，將納米氮化硅接枝到端氨基液體丁腈橡膠分子上，隨著丁腈橡膠分子鏈與聚氨酯分子鏈的相互纏繞，納米氮化硅在聚氨酯涂料中的相容性和分散均勻性提高，能夠提高耐磨性能；端氨基液體丁腈橡膠分子鏈端位的氨基，能夠與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸酯基反應(yīng)生成脲基，使耐磨抗沖助劑參與聚氨酯預(yù)聚體的固化交聯(lián)，將耐磨抗沖助劑以穩(wěn)定的化學(xué)鍵連接到聚氨酯分子上，提高耐磨抗沖助劑與聚氨酯間的相容性，進(jìn)一步提高涂料的耐磨性能和抗沖擊性能。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，制備預(yù)聚體組分時：聚醚多元醇、二異氰酸酯的摩爾比為1:(1.5-2.0)，催化劑的用量占聚醚多元醇和二異氰酸酯質(zhì)量和的0.6％-1％，反應(yīng)的條件為在設(shè)定溫度下攪拌反應(yīng)2.5-3.5h。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述設(shè)定溫度為75-85℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，制備預(yù)聚體組分時：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，制備固化劑組分時：十二烷基硫酸鈉、納米氮化硅、γ-甲基丙烯酰氧基丙基、去離子水的質(zhì)量比為(2-6):140:(11-15):(550-750)，反應(yīng)的條件為在65-75℃溫度下反應(yīng)6-8h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，制備固化劑組分時：烯基改性納米氮化硅、過氧化二苯甲酰、端氨基液體丁腈橡膠、乙酸乙酯的質(zhì)量比為(80-120):(6-10):350:(3000-5000)，反應(yīng)的條件為在氮?dú)夥諊小⒃?5-75℃溫度下反應(yīng)6-10h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，制備固化劑組分時：3,3ˋ-二氯-4,4ˋ-二氨基二苯基甲烷、耐磨抗沖助劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、溶劑的質(zhì)量比為(20-30):(30-40):(25-35):(5-10):(80-120)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑包括一氟二氯乙烷；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，預(yù)聚體組分與固化劑組分的質(zhì)量比為100:(50-60)。

10.一種采用如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料的制備方法制備得到的發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料及其制備方法。所述發(fā)泡型耐磨抗沖防護(hù)涂料為雙組分聚氨酯涂料，包括預(yù)聚體組和固化劑組分，其中的預(yù)聚體組分為二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)生成的異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體；其中的固化劑組分，包括二胺類固化劑、耐磨抗沖助劑、發(fā)泡劑，二胺類固化劑通過氨基與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸酯基反應(yīng)生成脲基，實(shí)現(xiàn)聚氨酯預(yù)聚體分子間的交聯(lián)固化；發(fā)泡劑的加入，能夠使聚氨酯涂料發(fā)泡，進(jìn)而提高被涂覆物收到外界擠壓、碰撞時的緩沖作用；耐磨抗沖助劑能夠以穩(wěn)定的化學(xué)鍵連接到聚氨酯分子上，與聚氨酯間的相容性好，涂料的耐磨性能和抗沖擊性能高。

技術(shù)研發(fā)人員：徐飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鹽城市天意密封材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/28