一种改性天冬聚脲涂层及其制备方法和应用

专利2025-02-17  60

本发明涉及汽车防护涂层,具体涉及一种改性天冬聚脲涂层及其制备方法和应用。


背景技术:

1、近年来,随着社会经济发展,汽车越来越普及,车辆工艺也得到了很大的提升,市场汽车保有率以及车辆使用时长大大增加,这对于车漆以及焊接部位的腐蚀防护提出了很高的要求,尤其是车辆老化后的雨雪天气,车辆面临着巨大考验。一旦汽车焊接部位老化生锈,遭受腐蚀,极易发生部件损坏甚至部件解体,导致严重的交通事故以及人身安全事故,并且某些车企为了控制低价车辆成本,在焊接部件并没有设置涂层进行防护,所以,汽车腐蚀防护多功能聚脲涂层对车辆尤其是焊接部件的保护至关重要。

2、聚脲是由异氰酸酯组分和氨基化合物反应而成的弹性体喷涂材料,具有环保、价格低廉的优点,而且兼顾良好的抗冲击强度、柔韧性、防水、防腐蚀和施工性能。但是,在将其用于车辆时,需要面对的是汽车结构部件非常恶劣的工况,如路面石子的高速冲击、雨天的不断冲蚀以及雪水泥水不断锈蚀等,而现有的聚脲涂层材料无法在上述工况下仍保持良好的防水、抗冲击性能,并且不具备阻燃性能。因此,亟需提供一种同时兼具防水、高抗冲击性能和阻燃性能的聚脲涂层,以保护车辆,防止部件锈蚀等危险的发生。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改性天冬聚脲涂层及其制备方法和应用,本发明提供的改性天冬聚脲涂层具有超疏水性、高阻燃性能和极高的抗冲击性,能够保护车辆,防止部件锈蚀等危险的发生。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种改性天冬聚脲涂层,由包括组分a和组分b的原料固化而成;所述组分a和组分b的质量比为1:1.2~1.4;

4、按重量份数计,所述组分a的制备原料包括:35~45份改性异氰酸酯、15~20份腰果酚、10~15份聚醚多元醇、1~15份第一稀释剂、1~10份阻燃剂和2~15份改性二氧化钛纳米纤维;

5、按重量份数计,所述组分b的制备原料包括:30~55份改性环氧硅油聚天冬氨酸酯、5~25份第二稀释剂、1~20份消泡剂、5~15份气相二氧化硅、5~20份颜填料和15~25份助剂。

6、优选地,所述改性异氰酸酯中的异氰酸酯包括甲基环己烷二异氰酸酯、萘1,5-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。

7、优选地,所述改性二氧化钛纳米纤维的制备方法包括:采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷对表面带有羟基的二氧化钛纳米纤维进行改性,得到改性二氧化钛纳米纤维。

8、优选地,所述阻燃剂包括阻燃剂pabd、二苯基硅酰二密胺、聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、三羟甲基氧化膦和磷酸盐中的一种或多种;

9、优选地,所述改性环氧硅油聚天冬氨酸酯的制备方法包括:将聚醚胺和环氧硅油混合,进行第一聚合反应,得到第一反应体系;在所述第一反应体系中加入马来酸二乙酯和聚天冬氨酸酯,进行酯化反应,得到第二反应体系;将聚四氢呋喃醚二醇和多异氰酸酯混合,进行第二聚合反应,得到异氰酸酯封端的半预聚体;将所述第二反应体系和异氰酸酯封端的半预聚体混合,进行改性处理,得到改性环氧硅油聚天冬氨酸酯。

10、优选地,所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、阻燃型聚醚多元醇和四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。

11、优选地,所述第一稀释剂和第二稀释剂独立包括焦碳酸二甲酯和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

12、优选地,按重量份数计,所述助剂包括10~15份乙酸正丁酯、2~5份流平剂、1~5份分散剂和2~5份硅烷偶联剂。

13、本发明提供了上述技术方案所述改性天冬聚脲涂层的制备方法,包括以下步骤:

14、将组分a和组分b混合,涂覆在基底表面后固化,得到所述改性天冬聚脲涂层。

15、本发明提供了上述技术方案所述改性天冬聚脲涂层或上述技术方案所述制备方法制备得到的改性天冬聚脲涂层在车辆腐蚀防护中的应用。

16、本发明提供了一种改性天冬聚脲涂层,本发明通过改性异氰酸酯提高了聚脲涂层的硬度和耐水性,同时提高了涂层的抗冲击性能以及耐腐蚀性能;通过添加改性二氧化钛纳米纤维,提高了抗紫外老化能力且具有持久稳定性;通过环氧硅油改性聚天冬氨酸脂聚脲,提高了聚脲涂层的抗腐蚀性能,同时提高了涂层的抗老化性、耐磨损性、绝缘性以及较好的阻燃性。实施例的结果显示,本发明提供的改性天冬聚脲涂层的拉伸强度为35~45mpa,断裂伸长率为380~450%,撕裂强度为103~123kn/m,ul-94阻燃测试为v0,与45钢的附着力为16.57~18.67mpa,耐盐雾为2000~4000h。

17、本发明提供的改性天冬聚脲涂层具有对基体的高附着力,力学性能优异,同时具有良好稳定的防腐蚀性、耐磨性能,适用于解决汽车腐蚀防护的问题。



技术特征:

1.一种改性天冬聚脲涂层,其特征在于,由包括组分a和组分b的原料固化而成;所述组分a和组分b的质量比为1:1.2~1.4;

2.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述改性异氰酸酯中的异氰酸酯包括甲基环己烷二异氰酸酯、萘1,5-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述改性二氧化钛纳米纤维的制备方法包括:采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷对表面带有羟基的二氧化钛纳米纤维进行改性,得到改性二氧化钛纳米纤维。

4.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述阻燃剂包括阻燃剂pabd、二苯基硅酰二密胺、聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、三羟甲基氧化膦和磷酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述改性环氧硅油聚天冬氨酸酯的制备方法包括:将聚醚胺和环氧硅油混合,进行第一聚合反应,得到第一反应体系;在所述第一反应体系中加入马来酸二乙酯和聚天冬氨酸酯,进行酯化反应,得到第二反应体系;将聚四氢呋喃醚二醇和多异氰酸酯混合,进行第二聚合反应,得到异氰酸酯封端的半预聚体;将所述第二反应体系和异氰酸酯封端的半预聚体混合,进行改性处理,得到改性环氧硅油聚天冬氨酸酯。

6.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、阻燃型聚醚多元醇和四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,所述第一稀释剂和第二稀释剂独立包括焦碳酸二甲酯和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的改性天冬聚脲涂层,其特征在于,按重量份数计,所述助剂包括10~15份乙酸正丁酯、2~5份流平剂、1~5份分散剂和2~5份硅烷偶联剂。

9.权利要求1~8任一项所述改性天冬聚脲涂层的制备方法,包括以下步骤:

10.权利要求1~8任一项所述改性天冬聚脲涂层或权利要求9所述制备方法制备得到的改性天冬聚脲涂层在车辆腐蚀防护中的应用。


技术总结
本发明提供了一种改性天冬聚脲涂层及其制备方法和应用,涉及汽车防护涂层技术领域。本发明通过改性异氰酸酯提高了聚脲涂层的硬度和耐水性,同时提高了涂层的抗冲击性能以及耐腐蚀性能;通过添加改性二氧化钛纳米纤维,提高了抗紫外老化能力且具有持久稳定性;通过环氧硅油改性聚天冬氨酸脂聚脲,提高了聚脲涂层的抗腐蚀性能,同时提高了涂层的抗老化性、耐磨损性、绝缘性以及较好的阻燃性。

技术研发人员:唐玲玲,王思远,王楠
受保护的技术使用者:江苏大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1816393.html

最新回复(0)