專利名稱：用于涂層、密封和防護的組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于涂層、密封和防護目的的組合物，它包含可由異氰酸酯固化的聚合物、可由聚合物固化的異氰酸酯、脂肪族多醚二醇和橡膠。
本發明的組合物的基本目的是得到一種組合物，它既可用作一種耐蝕和機械破壞的表面涂料，又可用作一種用于管道接口、房頂、陶瓷片的封合點、金屬板材等處的水和其它液體的密封劑，而且本組合物非常耐機械磨損和包括水在內的化學品的腐蝕。
本發明的目的是得到部分異氰酸酯的快速預聚反應，以此避免噴涂或用其它方式涂覆的組合物滴流。
本發明的一個進一步目的是得到組合物不沉降的特性，因為其包含的橡膠顆粒在貯存時易于沉淀。
本發明的一個更進一步目的是得到一種非濕敏性組合物，因此，這種組合物可在潮濕條件下使用。
SE—A—7709649—3公開了一種防腐用的涂料組合物，它特別適用于汽車底盤的外表面防銹，該組合物由聚氨酯類聚合物，廢橡膠、無水黑煤焦油以及沸石干燥劑。這種組合物基本達到了它的目的，但存在黑煤焦油強烈氣味帶來的缺點，這就妨礙了其使用在要求較苛刻的場所，同時也使得涂用它時必須有良好的通風環境。而且黑煤焦油使涂層帶上了點黑色，這一點不可能不重要，而是無法令人接受。人們代之需要一種可選擇顏料顏色的著色產品。除了這些有關裝飾性的缺點外，人們還要求更高的抗磨損性，更高的耐化學品腐蝕性(特別是在堿環境下)和更高的溫度穩定性。
以上問題可通過一種組合物來解決，這種組合物包含顆料尺寸最大0.4mm、含量最高50wt％的橡膠，和含量為40—55wt％并可由異氰酸酯固化的多羥基類聚合物基料，以及含量為18—30wt$的聚合物固化的異氰酸酯，和含量為1—5wt％的脂肪族多醚二醇。
進一步特性在所附權利要求書中寫得很清楚。
可固化的預聚合物優選可由異氰酸酯固化的聚氨酯(DESMODUR—硬化劑；DESMOPHEN1150—預聚物)，也可選用可由異氰酸酯固化的環氧聚合物。
可由異氰酸酯類活性硬化劑固化的聚合物型的合適的交聯劑是不同的多元醇和聚酯，其分子量為200或更大。其它的聚合物料是環氧樹酯，它首先溶于酮或二醇醚，而后使用異氰酸酯類活性硬化劑(如DESMODUR)或氨基活性硬化劑固化。合適的環氧樹脂具有1000或更大的分子量。
所用的脂肪族多醚二醇可以是聚酯，如DESMOPHEN1150等等和/或脂肪族二元醇)或者更簡單的，如乙二醇，二甘醇，三甘醇。
所有類型的橡膠均用作橡膠物料，如廢橡膠，廢橡膠輪胎，生橡膠和其它品質的橡膠。
這樣，已發現20—40wt％的橡膠粉末(以廢橡膠為宜，其顆粒尺寸小于0.4mm，優選0.05—0.2mm)、40—50wt％的聚合物基料、1—5wt％的酯肪族多醚二醇基料和18—25wt％的異氰酸酯硬化劑在本發明涉及范圍內提供了一種出色的產品。因此這些組合物在固化態下，有很高的彈性和抗磨損性。在聚酯基料受潮的情況下，需加入沸石干燥劑，或者活性氧化鋁，也可是堿性硅酸鋁。
本發明的目的可通過添加占總組合物0.1—1.0wt％的環脂胺來達到。
這樣，當所有組合物涂到表面上之后數秒內，便發生了快速的預聚反應，因此消除了組合物從處理的表面上流滴。
在優選實施方案中，環脂胺由3，3—二甲基—4，4—二氨基環己基甲烷組成，其量為組合物量的0.1—1.0wt％，優選含量是0.3—0.7wt％。
環脂胺首先與部分異氰酸酯反應使得粘度迅速提高，然后異氰酸酯與可由異氰酸酯固化的聚合物反應形成最后涂層。
為了達到貯存時組合物不沉降的特性，組合物中還可通過加入大豆衍生物使其具有搖溶性。大豆衍生物在總組合物中含量約為0.5wt％。
本發明的另一目的是通過摻入吸水劑(如硅酸鋁、沸石)使組合物對潮濕不敏感，而異氰酸酯—聚氨酯系統對潮濕敏感，由此組合物便能涂在既使是潮濕的地方，而不存在起泡的危險。需要時，加入5—10wt％的水吸收物質，其加入量依賴于潮濕狀況，比如在密封諸如道路、橋粱等建筑物時，混凝土塊中的狀態。實施例140份重的、顆粒尺寸0.1—0.2mm和廢橡膠與39.5份重的DESMOPHEN1150，和2份重的多醚二醇(三甘醇)，以及0.5份重的3，3—二甲基—4，4—二氨基環己基甲烷緊密摻混。往此混合物中再加入18份重的異氰酸酯活性硬化劑(DESMODUR)以便總組合物涂覆物體(如混凝土或金屬的表面)時固化聚合物。
上述實施例1的產品(A)經測試，并在抗磨損性、抗熱性與鋼的粘合力和抗化學腐蝕性方面與SE—A—7709649—3得到的產品(B)相比較。抗磨損性涂有上述冷料的板材在杯子中與200g的石頭子共同處理5天(120小時)后，測出磨損掉的涂料體積以mm3計。
A＝19mm3B＝105mm3每種產品的圓柱測試體強行通過一張每平方厘米60個顆粒，壓力5N，長20米的金鋼砂布，由此測出磨損掉的體積A＝145mm3
B＝470mm3抗熱性涂有涂層的板材放在不同溫度下，豎直懸掛2天后；再讓這些樣品/板材適應環境溫度(20℃)，之后用肉眼檢測。
A＝承受150℃B＝承受80℃對鋼的附著力測試鋼材上涂層的拉伸力，以此測定其附著能力。
A＝在爆裂前承受4.0MPaB＝在爆裂前承受0.8MPa抗化學腐蝕性把每種產品的測試用涂層置于幾種不同油中，由此一般可認為，樣品B給所有這些液體染上了雜色，而樣品A卻沒產生任何雜色。在酸性水溶液環境(HCl 30％；HNO310％；H2SO410％；或CH3-COOH 50％)下測試，抗蝕性基本上差不多。在堿性水溶液環境中(NaOH或NH4OH)，樣品A好些。
水蒸汽對樣品A的滲透性比樣品B小。涂覆性樣品A涂在豎直懸掛的測試板上可形成較厚的涂層(2.5—3mm)，樣品B比起來，僅1.5mm。流動性
本發明的組合物涂在豎直懸掛的金屬板條上(涂層厚度1.5mm)，并與有同樣涂層厚度(1.5mm)的組合物B相比較。兩種組合物的流動性可簡單地通過測量涂層區域底邊的移動來測定。
A＝0.5mmB＝10mm可見，加入環脂胺極大地改善了非流動性。
關于制備本組合物，應最好把產品放在真空中，這就進一步改善了抗磨損性和抗化學腐蝕性。而且抗老化性，防潮性和抗拉強度也提高了。在形成真空去除空氣的步驟中，壓力應為0.8巴，但在高粘性組合物的情況下可進一步降低至0.5—0.6巴。
涂覆組合物時可采用不同方法，比如通過簡單手工涂覆，機械涂覆以及高壓噴涂。在高壓噴涂時，適宜采用一種兩組件型、經改進的傳統式高壓噴涂器，其中不含硬化劑的組合物與硬化劑在噴出混合筒(混合器)之前混合在一起，并通過一個熱膠粘(Heat taped)高壓軟管向前帶到噴槍。作用在組合物上的壓力應足夠高以得到一種分散良好的(霧化)的噴涂物質。在組合物一般所顯示的粘度，所述噴涂物質可在壓力160—200kg/cm2和溫度＞40℃，優選40—80℃，更優選45—60℃的情況下得到。
通常，組合物的粘度應使得在常溫下高壓泵無法把組合物抽入器件中。因此，把一個壓力板成功地安裝到高壓噴涂器中。該壓力板與配制組合物的容器裝配的很緊密，這樣壓力板或以力動、氣動或以水動方式向下壓入到配制容器中，以此把組合物向上壓到噴涂器中。
為了加快組合物的固化，加入0.1—0.5wt％的固化反應加速劑。這種加速劑的實例是二月桂酸二丁錫或相應的鉛化合物。
為了減小火災危險，在混合物中可加入阻燃劑，如亞磷酸鹽化合物，加入量為5—15wt％。Nowgard V—4是一種阻燃劑的實例。
通過加入一種合適的膠狀物質，也可使組合物具有搖溶性。
權利要求
1.用于涂層、密封和防護的組合物，它包含一種可由異氰酸酯固化的聚合物、一種可由聚合物固化的異氰酸酯、脂肪族多醚二醇和橡膠，其特征在于它還包含環脂胺，以通過提供活性搖溶性改善非流動性。
2.按照權利要求1的組合物，其特征在于它還含有3，3—二甲基—4，4—二氨基環己基甲烷或其衍生物。
3.按照權利要求1—2的組合物，其特征在于它還包括大豆衍生物，以達到貯存時不沉淀特性。
4.按照前述權利要求一項或多項的組合物，其特征在于還包括硅酸鋁以提供對組合物的潮濕不敏感性。
全文摘要
公開了在待涂覆、保護和/或密封的表面上用于涂層、密封和防護的組合物，該組合物包括一種可由異氰酸酯固化的聚合物、一種可由聚合物固化的硬氰酸酯、脂族多醚二醇和橡膠，從而改善了非流動性；它還包含一種環脂族胺，后者在涂覆組合物時提供活性搖溶性。
文檔編號C08K5/00GK1121936SQ9411773
公開日1996年5月8日 申請日期1994年10月26日 優先權日1994年10月26日
發明者蘇耐·紐格林 申請人:普涂創新有限公司