一種橋梁抗凝冰型雙組分聚脲防水涂料的制備方法及其應用
【專利摘要】本發明公開了一種橋梁抗凝冰型雙組份聚脲防水涂料的制備方法及其應用，所述的橋梁抗凝冰型雙組份聚脲防水涂料主要包括氟改性聚氨酯預聚物組分和含氟復合樹脂組分兩個部分，其制備方法包括以下步驟：步驟一是將聚合物多元醇、全氟聚醚二元醇、羥基官能團氟類擴鏈劑與脂肪族異氰酸酯反應后，加入氟改性聚氨酯預聚物用溶劑，混合均勻得到氟改性聚氨酯預聚物組分；步驟二是將脂肪族位阻胺化合物、氟碳樹脂、脂肪族仲胺擴鏈劑和助劑混合分散均勻，得到含氟復合樹脂組分。本發明所述橋梁抗凝冰型手刮聚脲防水涂料，在除冰高效、安全、環保等優點的同時，還具有耐腐蝕、耐磨損、防老化、表面自潔等復合功能。
【專利說明】
-種橋梁抗凝冰型雙組分聚服防水涂料的制備方法及其應用
技術領域
[0001] 本發明設及一種橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料的制備方法及其應用，屬建筑 防水與防護涂料技術領域。
【背景技術】
[0002] 橋梁工程在各項工程中占據著重要地位，鐵路和公路建設中都會設及到橋梁工程 的建設。與具有恒溫路基的路面不同，橋面鋪裝下部臨空臨水，往往先于路面結冰，車輛由 無冰雪路面行駛到結冰的橋面時，因對橋面路況估計不足極易造成交通事故，尤其是低溫 時節的夜晚，其冰害比路面冰害更具突發性與嚴重性，是橋面研究面臨的重要問題。
[0003] 從國內外防冰除冰技術的投入成本、技術特點、施工難度、除冰效果等方面的綜合 對比分析可W看出，傳統的人工機械除冰W及化學除冰方法(除冰鹽等)已經很難滿足當前 交通建設和社會發展的需求。
[0004] 而防冰涂料在工程上簡單易行、方便控制、成本較低、無能耗，更不存在環境污染 的問題，對使用效果有良好的預期前景，實際上在輸電線路、風力滿輪機葉片、飛機機翼等 的防冰防雪上已有類似涂料應用。
[0005] 中國專利CN103059650A公開了 一種用于高壓輸電線路防覆冰的納米涂料，利用疏 水性高分子樹脂和無機氣化物來實現涂料的防污和防覆冰，利用類鉆碳提升涂料的硬度和 耐磨損性，解決了過冷水滴在高壓輸電線路上結冰的問題。
[0006] 中國專利CN104449317A公開了一種防冰雪覆蓋涂料，W氣硅烷和聚氨醋樹脂為基 料，解決了公共設施建筑上冰雪粘附的問題。
[0007] 國外也有類似研究，如西班牙專利ES2230913T3和英國專利GB2463675A，公開并記 載了用于風力滿輪機葉片的抗凝冰型涂料。
[000引國外大量研究表明超疏水涂料在防水、自清潔、防結霜、易除冰、抗腐蝕等方面具 有突出的表現，若將其應用于路橋防冰領域，可降低冰與基底之間的粘附力，使凍雨和雪可 W在行車等自然力的作用下滑落，僅利用重車車輛自行娠壓即可達到破冰的目的，可有效 減少冰雪天氣人員作業的風險；
[0009] 但當前抗冰涂料在橋梁結構上的應用國際上仍不多見，而若將W上抗冰涂料直接 應用于路橋防冰，則存在粘結、耐候、耐磨、耐蝕不足等缺陷，在科技高度發展的今天，能否 將防冰涂層技術應用于抑制橋梁結冰，發展生態無害的橋梁防冰技術顯得尤為重要。
[0010] 另一方面，聚脈涂料技術是國內外最近20年開發的一種新材料、新技術，具有固化 速率快、理化性能優異、耐老化、耐磨蝕能力強等諸多優點，在諸多有耐磨蝕和耐候要求的 場合已有大量應用。但現有當前市場中的聚脈涂料不具備超疏水特性，沒有抗凝冰功能，若 能將超疏水技術與聚脈涂料技術結合，發展耐候耐磨的抗凝冰涂層將存在重要意義。

【發明內容】

[0011] 為了實現傳統橋梁防護涂層在抗冰性方面的功能性突破，實現"防水、防冰、耐磨 蝕"一體化，本發明將超疏水技術與聚脈技術有機結合并將其應用于路橋防冰領域，提供一 種橋梁抗凝冰型手刮聚脈防水涂料的制備方法及其應用，實現重大戰略優勢，在除冰高效、 安全、環保的同時，還具有耐腐蝕、耐磨損、防老化、表面自潔等復合功能。
[0012] 本發明所述橋梁抗凝冰型手刮聚脈防水涂料是將具有超疏水功能的氣化物引入 具有極佳耐磨蝕性能的聚脈防水涂料中，所述涂料兼具防水、防腐、防冰、耐磨、耐老化等功 能。
[0013] 本發明所述的橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料，主要包括氣改性聚氨醋預聚物 組分和含氣復合樹脂組分兩個部分，其制備方法包括W下步驟：
[0014] (1)氣改性聚氨醋預聚物組分的制備：聚合物多元醇、全氣聚酸二元醇、徑基官能 團氣類擴鏈劑與脂肪族異氯酸醋進行親核加成反應后，加入氣改性聚氨醋預聚物用溶劑， 混合均勻得到氣改性聚氨醋預聚物組分；
[0015] (2)含氣復合樹脂組分的制備:將脂肪族位阻胺化合物、氣碳樹脂、脂肪族仲胺擴 鏈劑和助劑混合分散均勻，得到含氣復合樹脂組分。
[0016] 所述步驟（1)中所述的聚合物多元醇為聚酸多元醇和聚醋多元醇的混合物;聚酸 多元醇與聚醋多元醇的混合比例范圍為95:5~65:35;
[0017] 所述聚酸多元醇為聚氧化丙締為主鏈的二醇或Ξ醇;其數均分子量選用本領域常 用數均分子量，優選為2000~4000;所述聚醋多元醇為脂肪族聚醋多元醇，徑基含量為3% ~3.5%。
[001引所述聚酸多元醇為N220、肥40、N330。
[0019] 所述聚醋多元醇為拜耳聚合物責任有限公司的Desmophen 670或珠海飛揚化工有 限公司的F1190。
[0020] 所述的全氣聚酸二元醇為PFPE(Perf luoropolyethers)型含氣聚酸二醇，是一類 徑基封端、主鏈含氣的聚酸無規低聚物，其通用結構式如下所示，其中P:q = 〇.6~1.2,數均 分子量2000-4000;可商購。
[0021] 0 肥出CF2〇(CF2CF2〇)FKCF2〇)qCF2CH2〇H
[0022] 所述全氣聚酸二元醇為Solvay(索爾維（上海））公司生產的Fomblin"Z-D化的產 品D
[0023] 在本發明所述的制備方法中，利用上述全氣聚酸二元醇參于與異氯酸醋的預聚反 應，可將氣基團引入預聚物軟段結構中。
[0024] 所述的徑基官能團氣類擴鏈劑包括2,2,3,3,4,4,5,5-八氣-1,6-己二醇 (CsHsFsOs)、1H，1H，細，8H-十二氣-1，8-辛二醇（C姐6Fi2〇2 )、2，2，3，3-四氣-1，4-下燒二醇 (C祖6F402 )等中的至少一種。
[0025] 在本發明所述的制備方法中，利用上述氣類擴鏈劑參于與異氯酸醋的預聚反應， 可將氣基團引入預聚物硬段結構中。
[0026] 所述聚酸多元醇、聚醋多元醇、全氣聚酸二元醇與徑基官能團氣類擴鏈劑之間的 質量比為 1:(0.07~0.5) :(0.1 ~0.25) :(0.01 ~0.1)。
[0027] 所述脂肪族異氯酸醋為皿I、IPDI、Hi2MDI、皿I縮二脈、皿ΙΞ聚體、IPDIS聚體中的 至少一種，優選為IPDI、Hi2MDI、皿ΙΞ聚體中的至少一種。
[0028] 所聚酸多元醇、聚醋多元醇、全氣聚酸二元醇、徑基官能團氣類擴鏈劑與脂肪族異 氯酸醋預聚反應完成后，所得預聚物的異氯酸根含量為7 %~9 %。
[0029] 所述預聚反應完成后，加入氣改性聚氨醋預聚物用溶劑稀釋，所述溶劑選自乙酸 乙醋、乙酸下醋、下二酸二甲醋、戊二酸二甲醋、己二酸二甲醋中的至少一種W上任意比例 混合物。
[0030] 具體的，在本發明制備方法步驟(1)中，聚合物多元醇、全氣聚酸二元醇、徑基官能 團氣類擴鏈劑與脂肪族異氯酸醋在催化劑存在下反應。所述催化劑為辛酸亞錫和/或二月 桂酸二下基錫，催化劑的用量為聚合物多元醇、全氣聚酸二元醇、徑基官能團氣類擴鏈劑與 脂肪族異氯酸醋總質量的0.01 %~0.03%。
[0031] 通常，為了方便操作，催化劑只選用一種物質，即可W為辛酸亞錫或二月桂酸二下 基錫。
[0032] 更為具體的操作可W是:將聚酸多元醇、聚醋二元醇、全氣聚酸二元醇、徑基官能 團氣類擴鏈劑加入聚合蓋中，真空度-0.08-0.1M化、110-120°C下脫水1.5-3小時后，W卡 爾費休法測得含水率低于萬分之五，通氮氣或干燥空氣解除真空，降溫至68-75°C;加入脂 肪族異氯酸醋和催化劑，恒溫反應30~40min后，升溫至75-85°C恒溫反應2-3小時，W甲苯- 二正下胺法，參見GB/T 12009.4-1989，測得預聚體最終異氯酸根含量達聚合反應前設計的 最終NC0%理論殘留量，反應完成后降溫至50-60°C，加入氣改性聚氨醋預聚物用溶劑攬拌 均勻后得到氣改性聚氨醋預聚物組分。
[0033] 其中，所述氣改性聚氨醋預聚物組分最終的異氯酸根含量為6~8%。
[0034] 在本發明中，所述制備方法步驟(2)中所述的脂肪族位阻胺化合物為二聚型聚天 口冬氨酸醋，其通用結構式如下所示，可商購。所述聚天口冬氨酸醋的數均分子量在500~ 700范圍內，NH當量在250~350g/mol范圍內，其中NH當量是指每mol聚天口冬氨酸醋分子中 所含仲氨基的質量。
[0035]
[0036] 所述的脂肪族位阻胺化合物為拜耳聚合物責任有限公司的型號為Desmophen NH 1420、Desmo地en NH 1520的商品。
[0037] 所述的氣碳樹脂為Ξ氣氯乙締或四氣乙締與烷基乙締基酸或醋的共聚物，其分子 結構中含有徑基官能團，可參與成膜過程中的交聯固化反應，將氣基團大量引入固化后的 涂膜分子結構當中；可商購。
[0038] 所述的氣碳樹脂為日本旭硝子公司生產的牌號為LF100、200、302產品。
[0039] 所述的脂肪族仲胺擴鏈劑為慢反應型脂肪族二仲胺，是一類新型抗紫外線老化聚 脈擴鏈劑;選自4，4 雙仲下氨基二環亞己基甲燒，分子式如下；
[0040]
[0041] 所述的脂肪族仲胺擴鏈劑為U0P公司生產的型號為Clearlink T1000,數均分子量 322的商品。
[0042] 所述脂肪族位阻胺化合物、氣碳樹脂與脂肪族仲胺擴鏈劑之間的質量比為1:(0.1 ~0.5):(0.0087~0.0125)。
[0043] 所述制備方法步驟(2)中所述的助劑為本領域可選用的多種助劑，具體品種和用 量均可由本領域技術人員經試驗確定。
[0044] 所述助劑按質量份數計包括W下組分:分散劑0.2~0.4份、共分散劑0.1~0.3份、 顏料5~10份、粉體填料18~35份、流平劑0.2~0.4份、消泡劑0.2~0.4份、觸變劑0.2~0.4 份、環保型稀釋劑5~8份。
[0045] 上述質量份數的計量基準與前述質量份數基準相同。
[0046] 具體的，所述分散劑為業內常用陰離子分散劑，市售可得，可選自市售畢克化學公 司的服Y-110、BYK-118或東競市皇漆化工原料有限公司的Lencolo 1250。
[0047] 所述共分散劑為空間位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇，CAS NO. 124-68-5,（AMP)，研 磨過程中加入，可防止顏料的重新聚集，使顏料分散性能達到最佳，市售可得。
[004引所述顏料選自金紅石型鐵白粉，炭黑、納米級氧化鐵（黑、紅、黃、綠）中的至少一 種；
[0049] 金紅石型鐵白粉為市售R-103、R-902、R-960;
[0050] 所述的粉體填料選自細度為800~2000目的滑石粉、碳酸巧、分子篩活化粉中的至 少一種。
[0051 ] 所述的流平劑可選自市售畢克化學公司的BYK300、BYK306、BYK333或己斯夫科寧 化工公司的PERENOL" F40。
[0化2] 所述消泡劑選自市售畢克化學公司的BYK-A 530、BYK-A 555或普通甲基硅油201。
[0053] 所述防沉劑選自有機膨潤±、氣相二氧化娃、聚酷胺蠟等業內常用的涂料流變控 制劑中的任意一種。
[0054] 所述聚酷胺蠟為市售日本楠木化成株式會社生產的Disparlon6900-20X或英國海 名斯特殊化學公司提供的THIXATR0L P200X防沉劑。
[0055] 所述環保型稀釋劑選自碳酸丙醋、碳酸乙醋、下二甲酸二甲醋、戊二甲酸二甲醋、 已二甲酸二甲醋中的一種或多種復合。
[0056] 本發明所述的橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料應用于路橋混凝±表面防水、防 腐、抗冰等功能性防護。
[0057] 本發明所述的橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料的應用方法:將氣改性聚氨醋預 聚物組分與含氣復合樹脂組分按質量比1:1配置成漆后，均勻涂覆于路橋混凝±基面或經 過處理的路橋混凝±基面。
[005引優選的，涂覆于經表面清潔、拋丸處理、坑桐修補、涂刷底漆等工藝處理后的路橋 混凝±基面。
[0化9] 涂布厚度較佳為1.5-3.0mm。
[0060]本發明所提供的聚脈涂料可操作時間較長，施工時無需大型噴涂設備，可采用滾 涂、刷涂或刮涂的方式施工。與傳統的噴涂聚脈不同，施工時無需大型噴涂設備，施工工藝 簡單，
[0061 ] 優選的，單遍涂覆厚度0.5-1.0mm，兩遍W上施工。
[0062] 本發明所述的一種橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料，利用含徑基氣化物分別引 入聚脈涂料的預聚物組分和含氣復合樹脂組分，與現有技術相比，本發明將擁有超疏水性 能的氣鏈段的更為廣泛地分布于涂膜分子鏈結構中，能夠更好的發揮氣化物結構的疏冰、 疏水、耐候、耐腐蝕、耐酸堿和抗污自潔等優勢，降低冰與橋梁路面之間的粘附力，使冰層可 在行車等自然力的作用下滑落，利用重車車輛自行娠壓即可達到破冰的目的。
[0063] 另一方面，本發明利用可刷涂的脂肪族聚脈作為涂料的本體材料，利用其結構中 大量的極性基團與基材或經修飾處理的基材結合，發揮聚脈的高強度、高耐磨、高附著力、 高耐候等優勢，大大提升了涂料的工程耐久性。
【具體實施方式】
[0064] W下是本發明的具體應用實例，但本發明不受W下實施例內容限制;本發明中的 原料與試劑均為工業級，市售可得。
[0065] 實施例中部分原材料的廠家及型號如下：
[0066] 1、聚酸多元醇，含水率0.1 % W下：
[0067] (1)江蘇鐘山化工有限公司生產的聚酸多元醇N220，數均分子量2000;
[0068] (2)江蘇鐘山化工有限公司生產的聚酸多元醇N240,數均分子量4000;
[0069] (3)江蘇鐘山化工有限公司生產的聚酸多元醇N330,數均分子量3000;
[0070] 2、聚醋多元醇，含水率0.1 % W下：
[0071] (1)拜耳聚合物責任有限公司生產、型號為Desmophen 670，徑值3.5%(W下簡稱 "Desmophen 670");
[0072] (2)珠海飛揚化工有限公司生產、型號為F1190,徑值3%(W下簡稱"F1190");
[0073] 3、全氣聚酸二元醇
[0074] (1)索爾維(上海））公司生產、工業品名為Fomblin '' Z-D化，數均分子量2000;
[0075] (2)索爾維(上海））公司生產、工業品名為Foniblin"Z-D化，數均分子量3000;
[0076] (3)索爾維(上海））公司生產、工業品名為F〇mblm''Z-D化，數均分子量4000;
[0077] 4、聚天口冬氨酸醋：
[007引 （1)拜耳聚合物責任有限公司生產、型號Desmophen NH 1420(?下簡稱 "Desmo地en NH 1420")，數均分子量554，畑當量277g/mol;
[0079] (2)拜耳聚合物責任有限公司生產、型號Desmophen NH 1520(?下簡稱 "Desmo地en畑1520")，數均分子量582，畑當量291g/mol;
[0080] 5、氣碳樹脂
[0081 ] (1)日本旭硝子公司生產、牌號LF100，固體份50 %，徑值26m術)H/g;
[0082] (2)日本旭硝子公司生產、牌號1。200，固體份60%，徑值32111巧細/邑；
[0083] (3)日本旭硝子公司生產、牌號1。302，固體份50%，徑值24111巧細/邑；
[0084] 6、分散劑：
[0085] (1)畢克化學公司生產、型號為服Y-110(W下簡稱"服Υ-11(Π ;
[0086] (2)畢克化學公司生產、型號為服Υ-118(W下簡稱"服Υ-11穿'）；
[0087] (3)東競市皇漆化工原料有限公司生產、型號為Lencolo 1250(W下簡稱"Lencolo 1250")；
[008引 7、消泡劑：
[0089] (1)畢克化學公司生產、型號為BYK-A 555(W下簡稱"BYK-A 555");
[0090] (2)畢克化學公司生產、型號為BYK-A 530(W下簡稱"BYK-A 530");
[0091] 8、流平劑：
[0092] (1)畢克化學公司生產、型號為BYK300(W下簡稱"ΒΥΚ30(Π ;
[0093] (2)畢克化學公司生產、型號為ΒΥΚ306(W下簡稱"ΒΥΚ30護）；
[0094] (3)畢克化學公司生產、型號為BYK333(W下簡稱"ΒΥΚ333");
[009引（4)己斯夫科寧化工公司生產、型號為PERENOI/ F40 ( W下簡稱"PERENOI/I F40")0
[0096] 9、防沉劑：
[0097] (1)日本楠木化成株式會社生產、型號為Dispa;rlon6900-20X(W下簡稱 "Disparlon690〇-2〇r)；
[0098] (2)英國海名斯特殊化學公司生產、型號為THIXATR0L P200X(W下簡稱叩20〇r )。
[0099] 下述實施例中，作為對比的純聚脈涂層為蘇博特型號為KU'?-1-，313的聚脈涂料產 品D
[0100] 實施例1
[0101] (1)將200g聚酸多元醇N220、18g聚醋二元醇F1190、50g全氣聚酸二元醇階η制in ' Z-D0L(數均分子量2000)、2g擴鏈劑2，2，3，3，4，4，5，5-八氣-1，6-己二醇加入反應容器中， 真空度-0.08MPa、115°C下脫水3小時(脫水后W卡爾費休法測得含水率0.025 % )后，通氮氣 或干燥空氣解除真空，降溫至68°C ;加入異氯酸醋115.5gIPDI和催化劑0.1 g辛酸亞錫，恒溫 反應30min后，升溫至75°C恒溫反應2小時，反應完成后降溫至50°C，加入128.5g己二酸二甲 醋攬拌均勻后，得到氣改性聚氨醋預聚物組分，通過甲苯-二正下胺(GB/T 12009.4-1989) 法測得預聚體最終異氯酸根含量為6.1 % ;
[0102] (2)在混合蓋1中依次加入400g聚天口冬氨酸醋NH1420、40g氣碳樹脂LF-100、5g4， 4' -雙仲下氨基二環亞己基甲燒、4.地分散劑服Y-118、3. Ig共分散劑2-氨基-2-甲基-1-丙 醇、102.知鐵白粉R902、20.5g炭黑、358.5g粉體填料，40°C下攬拌均勻后，經邸式砂磨機研 磨分散，將研磨后的分散體引入混合蓋2內，4.2g流平劑BYK300、2 . Ig消泡劑BYK-A 530、 2.5g觸變劑013934〇116900-20乂、81.9肖碳酸丙醋混合分散30111111，得到含氣復合樹脂組分。
[0103] 表1實施例1應用數據
[0104]
[0105] 實施例2
[0106] (1)將196g聚酸多元醇N330、14g聚醋二元醇F1190、30g全氣聚酸二元醉Fomblin'i Z-D0L(數均分子量3000)、2.5旨擴鏈劑化巧，細，細-十二氣-1，8-辛二醇加入反應容器中， 真空度-0.09MPa、120°C下脫水2小時(脫水后W卡爾費休法測得含水率0.013%)后，通氮 氣或干燥空氣解除真空，降溫至68°C ;加入異氯酸醋141.4g出2MDI和催化劑0. (Mg辛酸亞錫， 恒溫反應40min后，升溫至85°C恒溫反應2小時，反應完成后降溫至60°C，加入53.5g下二酸 二甲醋攬拌均勻后，得到氣改性聚氨醋預聚物組分，通過甲苯-二正下胺（GB/T12009.4- 1989)法測得預聚體最終異氯酸根含量為7.9% ;
[0107] (2)在混合蓋1中依次加入％2g聚天口冬氨酸醋NH1420、100g氣碳樹脂LF-100、 3g4,4'-雙仲下氨基二環亞己基甲燒、地分散劑服Y-110、lg共分散劑2-氨基-2-甲基-1-丙 醇、27.5g鐵白粉R103、6.9g炭黑、308.5g滑石粉、50g分子篩活化粉，45°C下攬拌均勻后，經 邸式砂磨機研磨分散，將研磨后的分散體引入混合蓋2內，地流平劑BYK333、2g消泡劑BYK-A 555、2g觸變劑0139日4〇116900-20乂、34.知戊二酸二甲醋混合分散35111111，得到含氣復合樹脂 組分。
[010引表2實施例2應用數據
[0109]
[0110] 實施例3
[0111] (1)將180g聚酸多元醇N240、90g聚醋二元醇Desmophen 670、20g全氣聚酸二元醇 Fomblin'"Z-D0L(數均分子量4000)、5.4g擴鏈劑2，2，3，3-四氣-1，4-下燒二醇加入反應容器 中，真空度-0.1 MPa、110°C下脫水1.5小時(脫水后W卡爾費休法測得含水率0.022% )后，通 氮氣或干燥空氣解除真空，降溫至75°C ;加入異氯酸醋305.26g皿ΙΞ聚體和催化劑0.1?辛 酸亞錫，恒溫反應35min后，升溫至80°C恒溫反應2.5小時，反應完成后降溫至55°(：，加入 52.3g乙酸乙醋和40g乙酸下醋攬拌均勻后，得到氣改性聚氨醋預聚物組分，通過甲苯-二正 下胺(GB/T 12009.4-1989)法測得預聚體最終異氯酸根含量為6.5% ;
[0112] (2)在混合蓋1中依次加入300g聚天口冬氨酸醋NH1520、150g氣碳樹脂LF-200、 3g4，4'-雙仲下氨基二環亞己基甲燒、2.地分散劑Lencolo 1250、0.75g共分散劑2-氨基-2- 甲基-1-丙醇、59.3g鐵白粉R960、14.8g氧化鐵黑、16：3g碳酸巧，50°C下攬拌均勻后，經邸式 砂磨機研磨分散，將研磨后的分散體引入混合蓋2內，1.5g流平劑BYK306、1.5g消泡劑甲基 硅油201、1.5g觸變劑THIXATWLP200X、43.7g碳酸乙醋混合分散40min，得到含氣復合樹脂 組分。
[011引表3實施例3應用數據
[0114]
[0115]
[0116] 實施例4
[0117] (1)將200g聚酸多元醇N220、50g聚醋二元醇Desmophen 670、20g全氣聚酸二元醇 Fo:mblin?Z-D0L(數均分子量2000)、4g擴鏈劑2，2，3，3-四氣-1，4-下燒二醇加入反應容器 中，真空度-〇.〇88MPa、115°C下脫水2小時(脫水后W卡爾費休法測得含水率0.028%)后，通 氮氣或干燥空氣解除真空，降溫至70°C ;加入異氯酸醋97.66g出2MDI和54.36gHDIS聚體和 0. 〇9g催化劑二月娃酸二下基錫，恒溫反應35min后，升溫至80°C恒溫反應2小時，反應完成 后降溫至60°C，加入60.始戊二甲酸二甲醋攬拌均勻后，得到氣改性聚氨醋預聚物組分，通 過甲苯-二正下胺(GB/T 12009.4-1989)法測得預聚體最終異氯酸根含量為7.2% ;
[011引（2)在混合蓋1中依次加入300g聚天口冬氨酸醋NH1420、150g氣碳樹脂LF-302、 3g4,4'-雙仲下氨基二環亞己基甲燒、地分散劑Lencolo 1250、1.4g共分散劑2-氨基-2-甲 基-1-丙醇、40.9g鐵白粉R960、13.6g氧化鐵紅、122.6g滑石粉，40°C下攬拌均勻后，經邸式 砂磨機研磨分散，將研磨后的分散體引入混合蓋2內，地流平劑PE艮ENOLiiF40、2g消泡劑甲 基硅油201、2.7g觸變劑THIXATR化P200X、40.9g下二甲酸二甲醋混合分散45min，得到含氣 復合樹脂組分。
[0119]表4實施例4應用數據
[0120]
[0121]
[0122] 實施例5
[0123] (1)將200g聚酸多元醇N220、18g聚醋二元醇F1190、50g全氣聚酸二元醇FomWin? Z-D0L(數均分子量2000)、2g擴鏈劑2，2，3，3，4，4，5，5-八氣-1，6-己二醇加入反應容器中， 真空度-0.08MPa、115°C下脫水3小時(脫水后W卡爾費休法測得含水率0.025 % )后，通氮氣 或干燥空氣解除真空，降溫至68°C ;加入異氯酸醋86.始皿I和催化劑0.1 g辛酸亞錫，恒溫反 應30min后，升溫至75°C恒溫反應2小時，反應完成后降溫至50°C，加入84.2g己二酸二甲醋 攬拌均勻后，得到氣改性聚氨醋預聚物組分，通過甲苯-二正下胺(GB/T 12009.4-1989)法 測得預聚體最終異氯酸根含量為6.2 % ;
[0124] (2)在混合蓋1中依次加入400g聚天口冬氨酸醋NH1420、40g氣碳樹脂LF-100、5g4， 4' -雙仲下氨基二環亞己基甲燒、4.地分散劑服Y-118、3. Ig共分散劑2-氨基-2-甲基-1-丙 醇、102.知鐵白粉R902、20.5g炭黑、358.5g粉體填料，40°C下攬拌均勻后，經邸式砂磨機研 磨分散，將研磨后的分散體引入混合蓋2內，4.2g流平劑BYK300、2 . Ig消泡劑BYK-A 530、 2.5g觸變劑013934〇116900-20乂、81.9肖碳酸丙醋混合分散30111111，得到含氣復合樹脂組分。
[0125] 表5實施例5應用數據
[0126]
[0127]
[0128] 由上述實施例5與實施例1~4的對比中可W看出，W優選異氯酸醋體系所制備的 面漆體系具有更優異的耐紫外能力（>4000h)。
[0129] 由上述實施例1~5中可W看出，所得的橋梁抗凝冰型雙組份聚脈防水涂料整體表 現出極佳的耐化學腐蝕、耐磨蝕和耐紫外性能。同時，與傳統的純聚脈涂層相比，本發明的 抗凝冰型手刮聚脈防水涂料在耐人工氣候老化及抗冰性能方面有極大的提升，其中耐人工 氣候能力可提高至4000~6000h，涂層表面接觸角可提高至130~140°，此外，冰與涂層之間 的粘結力也由普通純聚脈涂層體系的0.14M化降低至0.01~0.019MPa，大幅降低了冰在涂 層表面的附著能力。從重物敲擊試驗可W看出，本發明的抗凝冰型手刮聚脈防水涂料可大 大提升冰層的易除性，實現僅依靠重車車輛自行娠壓即可達到破冰的效果。
【主權項】
1. 一種橋梁抗凝冰型雙組份聚脲防水涂料的制備方法，其特征在于，所述雙組份是指 氟改性聚氨酯預聚物組分和含氟復合樹脂組分，其制備方法包括以下步驟： (1)氟改性聚氨酯預聚物組分的制備：聚合物多元醇、全氟聚醚二元醇、羥基官能團氟 類擴鏈劑與脂肪族異氰酸酯進行親核加成反應后，加入氟改性聚氨酯預聚物用溶劑，混合 均勻得到氟改性聚氨酯預聚物組分;含氟復合樹脂組分的制備:將脂肪族位阻胺化合物、氟 碳樹脂、脂肪族仲胺擴鏈劑和助劑混合分散均勻，得到含氟復合樹脂組分； 步驟（1)中所述的聚合物多元醇為聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物;聚醚多元醇與 聚酯多元醇的混合比例范圍為95:5~65:35; 所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯為主鏈的二醇或三醇;其數均分子量為2000~4000; 所述聚酯多元醇為脂肪族聚酯多元醇，羥基含量為3 %~3.5 % ;所述的全氟聚醚二元 醇為PFPE(Perfluoropolyethers)型含氟聚醚二醇，是一類羥基封端、主鏈含氟的聚醚無規 低聚物，其通用結構式如下所示，其中P: q = 〇. 6~1.2，數均分子量2000-4000; OHCH2CF2O (CF2CF2O) pCF20 ) qCF2CH2OH 所述的羥基官能團氟類擴鏈劑包括2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-I，6-己二醇(C6H6F 8O2)、1H， IH，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇(C8H6F12O2)、2，2，3，3-四氟-1，4-丁烷二醇（C 4H6F4O2)中的至 少一種； 所述聚醚多元醇、聚酯多元醇、全氟聚醚二元醇與羥基官能團氟類擴鏈劑之間的質量 比為 1:(0.07~0.5) :(0.1 ~0.25) :(0.01 ~0.1); 所述脂肪族異氰酸酯為HDI、IPDI、H12MDI、HDI縮二脲、HDI三聚體、Iroi三聚體中的至少 一種，優選為IPDI、H12MDI、HDI三聚體中的至少一種； 所聚醚多元醇、聚酯多元醇、全氟聚醚二元醇、羥基官能團氟類擴鏈劑與脂肪族異氰酸 酯預聚反應完成后，所得預聚物的異氰酸根含量為7 %~9 % ; 前述氟改性聚氨酯預聚物用溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲 酯、己二酸二甲酯中的至少一種以上任意比例混合物； 步驟(2)中所述的脂肪族位阻胺化合物為二聚型聚天門冬氨酸酯，其通用結構式如下 所示;所述二聚型聚天門冬氨酸酯的數均分子量在500~700范圍內，NH當量在250~350g/ mol范圍內，其中NH當量是指每mol聚天門冬氨酸酯分子中所含仲氨基的質量；所述的氟碳樹脂為三氟氯乙烯或四氟乙烯與烷基乙烯基醚或酯的共聚物，其分子結構 中含有羥基官能團； 所述的脂肪族仲胺擴鏈劑為慢反應型脂肪族二仲胺，是一類新型抗紫外線老化聚脲擴 鏈劑;選自4，4 雙仲丁氨基二環亞己基甲烷，分子式如下；所述脂肪族位阻胺化合物、氟碳樹脂與脂肪族仲胺擴鏈劑之間的質量比為I :(〇. 1~ 0.5):(0.0087~0.0125); 步驟(2)中所述的所述助劑按質量份數計包括以下組分:分散劑0.2~0.4份、共分散劑 0.1~0.3份、顏料5~10份、粉體填料18~35份、流平劑0.2~0.4份、消泡劑0.2~0.4份、觸 變劑0.2~0.4份、環保型稀釋劑5~8份； 所述分散劑選自市售畢克化學公司的BKY-110、BYK-118或東莞市叁漆化工原料有限公 司的Lencolo 1250; 所述共分散劑為空間位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇，CAS NO. 124-68-5,（AMP)，研磨過 程中加入； 所述顏料選自金紅石型鈦白粉，炭黑、納米級氧化鐵(黑、紅、黃、綠）中的至少一種； 金紅石型鈦白粉為市售R-103、R-902、R-960; 所述的粉體填料選自細度為800~2000目的滑石粉、碳酸鈣、分子篩活化粉中的至少一 種； 所述的流平劑可選自市售畢克化學公司的BYK300、BYK306、BYK333或巴斯夫科寧化工 公司的 PERENOLk F40; 所述消泡劑選自市售畢克化學公司的BYK-A 530、BYK-A 555或普通甲基硅油201; 所述防沉劑選自有機膨潤土、氣相二氧化硅、聚酰胺蠟中的任意一種； 所述環保型稀釋劑選自碳酸丙酯、碳酸乙酯、丁二甲酸二甲酯、戊二甲酸二甲酯、已二 甲酸二甲酯中的一種或多種復合。2. 根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述聚醚多元醇為似20、呢40、似30;所述聚 酯多元醇為拜耳聚合物責任有限公司的Desmophen 670或珠海飛揚化工有限公司的Fl 190; 所述全氟聚醚二元醇為Solvay(索爾維(上海））公司生產的Fombli，Z-DOL的產品。3. 權利要求1所述方法，其特征在于，步驟（1)中，聚合物多元醇、全氟聚醚二元醇、羥基 官能團氟類擴鏈劑與脂肪族異氰酸酯在催化劑存在下反應;所述催化劑為辛酸亞錫和/或 二月桂酸二丁基錫，催化劑的用量為聚合物多元醇、全氟聚醚二元醇、羥基官能團氟類擴鏈 劑與脂肪族異氰酸酯總質量的〇. 01 %~〇. 03%。4. 根據權利要求3所述方法，其特征在于，步驟1具體為:將聚醚多元醇、聚酯二元醇、全 氟聚醚二元醇、羥基官能團氟類擴鏈劑加入聚合釜中，真空度-0.08-0.1 MPa、110-120°C下 脫水1.5-3小時后，以卡爾費休法測得含水率低于萬分之五，通氮氣或干燥空氣解除真空， 降溫至68-75Γ;加入脂肪族異氰酸酯和催化劑，恒溫反應30~40min后，升溫至75-85Γ恒 溫反應2-3小時，以甲苯-二正丁胺法，參見GB/T 12009.4-1989，測得預聚體最終異氰酸根 含量達聚合反應前設計的最終NC0%理論殘留量，反應完成后降溫至50-60°C，加入氟改性 聚氨酯預聚物用溶劑攪拌均勻后得到氟改性聚氨酯預聚物組分； 其中，所述氟改性聚氨酯預聚物組分最終的異氰酸根含量為6~8%。5. 根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述的脂肪族位阻胺化合物為拜耳聚合物責 任有限公司的型號為Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1520的商品； 所述的氟碳樹脂為日本旭硝子公司生產的牌號為LF100、200、302產品； 所述的脂肪族仲胺擴鏈劑為UOP公司生產的型號為Clearlink T1000，數均分子量322 的商品。6. 根據權利要求1所述方法，步驟2中所述防沉劑為市售日本楠木化成株式會社生產的 Disparlon6900-20X或英國海名斯特殊化學公司提供的THIXATROL P200X防沉劑。7. 權利要求1-6中的任一項所述方法所得的橋梁抗凝冰型雙組份聚脲防水涂料的應用 方法，其特征在于，將氟改性聚氨酯預聚物組分與含氟復合樹脂組分按質量比1:1配置成漆 后，均勻涂覆于路橋混凝土基面或經過處理的路橋混凝土基面;采用滾涂、刷涂或刮涂的方 式施工。8. 根據權利要求7所述方法，其特征在于，將氟改性聚氨酯預聚物組分與含氟復合樹脂 組分按質量比1:1配置成漆后，涂覆于經表面清潔、拋丸處理、坑洞修補、涂刷底漆工藝處理 后的路橋混凝土基面。9. 根據權利要求7或8所述方法，其特征在于，涂布厚度較佳為1.5-3. Omm。10. 根據權利要求7或8所述方法，其特征在于，單遍涂覆厚度0.5-1.0mm，兩遍以上施 工。
【文檔編號】E01C11/24GK106010175SQ201610521969
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月5日
【發明人】劉玉亭, 孫德文, 冉千平, 周進俊, 李波, 尹浩, 萬赟
【申請人】江蘇蘇博特新材料股份有限公司, 南京博特新材料有限公司