一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层及其制备方法与流程

本发明属于潮气固化型涂料，具体的，涉及一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快，在社区公共服务设施空间添加遮挡阳光和躲避风雨的风雨棚顶变得频繁，风雨棚顶的表面直面阳光暴晒，长时间的暴晒会极大的劣化风雨棚顶的表面性能；并且在使用过程中，风雨棚顶的防腐能力和耐雨水冲击能力是非常重要的，因为它们直接关系到风雨棚的使用寿命和安全性，现有技术通常在风雨顶棚表面涂覆潮气固化型涂层，以延长风雨棚顶的使用寿命。

2、潮气固化型施工温度范围比较宽泛，0℃以上即可使用，且空气湿度越大，涂层固化所需时间越短，非常便于应用于户外风雨棚顶的施工与保护；

3、现有技术所公开的潮气固化型涂层，在适用于风雨棚顶的使用场景时，依旧存在诸多缺陷，如耐候性能欠佳，耐冲击能力不强，防腐与环保性能皆存在再提高的空间；

4、因此，迫切需要一种全新的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层及其制备方法，来解决以上问题并寻求更可行的解决方案。

技术实现思路

1、为解决上述技术方案中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层及其制备方法。本发明通过下述技术方案实现：一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，各组分以重量份计，包括以下成分：侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯60-90份、天冬氨酸改性纳米caco312-20份、潜固化剂3-9份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂0.4-1份、流平剂0.2-0.6份。

2、所述侧链型碳硼烷氟硅聚合物的制备方法：将1-（4-七甲基环四硅氧烷丙氧基苯基）-m-碳硼烷，与浓硫酸加入到带搅拌的反应容器中，随后对反应容器进行充氮气和抽真空的操作，确保反应体系处在无水无氧的条件下后通入氮气保护；然后通过注射器向反应容器中加入四氢呋喃，待其溶解后，加热至40摄氏度，反应1h后，再用注射器加入2,4,6-三甲基-2,4,6-三（3,3,3-三氟丙基）环三硅氧烷，反应3h；最后再加入去离子水，继续反应2h；反应结束后，加入二氯甲烷溶解，并采用碳酸氢钠溶液将上述溶液ph值调节到7.0；随后再通过分液漏斗将二氯甲烷所在层分出，随后旋转蒸发除去溶剂，得到粘稠的淡黄色液体；随后将其溶解到乙酸乙酯中，并用甲醇进行沉淀，从而得到淡黄色粘稠液体，重复2~3次，最后将得到的产物放入真空干燥箱中，再在60摄氏度的温度下干燥8h，即制备得到侧链型碳硼烷氟硅聚合物。

3、所述侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯的制备方法：在装有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、磁力搅拌器和氩气保护装置的反应容器中，分别加入二环己基甲烷二异氰酸酯与含有甲苯与乙酸正丁酯混合溶剂，随后加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌升温至60摄氏度后，缓慢滴加侧链型碳硼烷氟硅聚合物，和含有甲苯与乙酸正丁酯混合溶剂；滴加完毕后，继续在60摄氏度下搅拌反应2h，然后升温至70摄氏度，继续反应1h；即制备得到侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯。

4、所述天冬氨酸改性纳米caco3的制备方法：将纳米caco3与蒸馏水进行混合，随后超声分散混合溶液2h；超声完成后，转移混合溶液至三口烧瓶中，向其中加入天冬氨酸，随后置于恒温水浴锅中，加热至70摄氏度，搅拌速率为800rad/min，搅拌2h后；对反应溶液进行抽滤、洗涤、真空干燥，即制备得到天冬氨酸改性纳米caco3。

5、风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层的制备方法：将制备得到的天冬氨酸改性纳米caco3烘干后，置于行星动力混合机中，在真空状态下搅拌并高速分散，随后用氩气充满行星动力混合机，在氩气的保护下加入侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯，加入完毕后在真空条件下搅拌并高速分散，体系搅拌均匀后，在氩气保护下，加入分散剂、消泡剂、流平剂、潜固化剂随后在真空条件下搅拌并高速分散1h，然后在氩气保护下出料，即制备得到风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层。

6、进一步地，所述潜固化剂为巴斯夫公司生产的ch-3或广州今朝环保材料公司生产的jz302中的一种；

7、进一步地，所述分散剂为anti-terra-u、anti-terra-p、anti-terra-203中的任意一种；

8、进一步地，所述消泡剂为byk-054、byk-057中的任意一种；

9、进一步地，所述流平剂为醋酸丁酸纤维素、丙烯酸聚合物中的一种或两种混合。

10、进一步地，所述风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，各组分以重量份计，包括以下成分：侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯80份、天冬氨酸改性纳米caco318份、潜固化剂8份、分散剂1.2份、消泡剂0.8份、流平剂0.6份。

11、本发明具有的有益效果：

12、1、本发明通过引入天冬氨酸改性纳米caco3，天冬氨酸带有两个羧基，与caco3表面发生化学键合，生成羧酸钙沉淀物包覆在caco3微粒的表面，增大了caco3微粒间的距离，减小了分子间的相互作用，显著改善了纳米粒子的团聚现象；并且天冬氨酸中还带有氨基，氨基又能参与到与基体的交联反应中，使得纳米caco3和基体之间的亲和力增强；并且填料中存在的细小刚性粒子，可以对纤维体系微裂纹进行有效约束，从而极大的提升赋予了涂层优异的耐热性能；

13、2、本发明通过侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯的引进，通过在侧链引入极性基团，可以有效提高涂层的相容性，减少微相分离程度，能够显著提高涂层的机械性能；并且通过侧链改性聚氨酯，能够明显阻碍聚氨酯分子链间氢键的形成，降低了预聚物分子链间的内摩擦力；使得预聚物具有较小的粘度，从而减少voc的使用，更加环保；

14、3、本发明通过侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯的引进，其有机硅具有表面迁移能力，能够富集在聚氨酯涂层表面，增加有机硅的含量，带来耐水性与耐热性的提升，并且一定量刚性的碳硼烷氟硅段能促使在材料表面和内部形成圆形的凹槽和空穴，极大的改变涂层的微观结构，从而带来更强的耐冲击性能；并且氟元素的引进，也带来了更低的表面能与更强的防腐性能。

技术特征：

1.一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，按重量份数计，其组成如下，包括：侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯60-90份、天冬氨酸改性纳米caco312-20份、潜固化剂3-9份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂0.4-1份、流平剂0.2-0.6份。

2.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，按重量份数计，其组成如下，包括：侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯80份、天冬氨酸改性纳米caco318份、潜固化剂8份、分散剂1.2份、消泡剂0.8份、流平剂0.6份。

3.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述潜固化剂为ch-3、jz302中的任意一种。

4.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述分散剂为anti-terra-u、anti-terra-p、anti-terra-203中的任意一种。

5.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述消泡剂为byk-054、byk-057中的任意一种。

6.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述流平剂为醋酸丁酸纤维素、丙烯酸聚合物中的一种或两种混合。

7.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯的制备方法：在反应容器中，分别加入二环己基甲烷二异氰酸酯与含有甲苯与乙酸正丁酯混合溶剂，随后加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌升温至60摄氏度后，缓慢滴加侧链型碳硼烷氟硅聚合物，和含有甲苯与乙酸正丁酯混合溶剂；滴加完毕后，继续在60摄氏度下搅拌反应2h，然后升温至70摄氏度，继续反应1h；即制备得到侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯。

8.如权利要求1中所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层，其特征在于，所述天冬氨酸改性纳米caco3的制备方法：将纳米caco3与蒸馏水进行混合，随后超声分散混合溶液2h；超声完成后，转移混合溶液至三口烧瓶中，向其中加入天冬氨酸，随后置于恒温水浴锅中，加热至70摄氏度，搅拌速率为800rad/min，搅拌2h后；对反应溶液进行抽滤、洗涤、真空干燥，即制备得到天冬氨酸改性纳米caco3。

9.如权利要求1-8任一项所述的风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将天冬氨酸改性纳米caco3烘干后，置于行星动力混合机中，在真空状态下搅拌并高速分散，随后用氩气充满行星动力混合机，在氩气的保护下加入侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯，加入完毕后再真空条件下搅拌并高速分散，体系搅拌均匀后，在氩气保护下，加入分散剂、消泡剂、流平剂、潜固化剂随后在真空条件下搅拌并高速分散1h，然后在氩气保护下出料，即制备得到风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层。

技术总结
本发明公开了一种风雨棚顶用潮气固化型防腐涂层及其制备方法，属于潮气固化型涂料技术领域，所述涂层按重量份数计，包括：侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯60‑90份、天冬氨酸改性纳米CaCO312‑20份、潜固化剂3‑9份、分散剂0.5‑1.5份、消泡剂0.4‑1份、流平剂0.2‑0.6份。本发明通过侧链型碳硼烷氟硅改性聚氨酯的引进，通过在侧链引入极性基团，可以有效提高涂层的相容性，减少微相分离程度，能够显著提高涂层的机械性能；并且通过侧链改性聚氨酯，能够明显阻碍聚氨酯分子链间氢键的形成，降低了预聚物分子链间的内摩擦力；使得预聚物具有较小的粘度，从而减少VOC的使用，更加环保。

技术研发人员：江拥,杨柳,张颖君,杨汝良,杨飞,叶鸿林,尹迪,杨建希
受保护的技术使用者：成都虹润制漆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1