抗静电隔热防腐聚天门冬氨酸酯涂料的研制
以聚天冬氨酸酯和HDI三聚体为成膜物,配用功能性颜填料和助剂,制成一种高固体含量的抗静电隔热防腐涂料,并对其功能进行了测验。
聚天门冬氨酸酯涂料是这些年在聚脲工业范畴呈现的一种新式脂肪族、慢反响和高功能双组分涂料,被称为第三代聚脲,系脂肪族异氰酸酯和聚天门冬氨酸酯反响的产品。聚天门冬氨酸酯是一种空间位阻型脂肪族仲二元胺,其在使用和功能方面与传统聚脲涂料不一样,而与双组分脂肪族聚氨酯涂料附近。聚天门冬氨酸酯涂料彻底改动了传统聚脲的凝胶时刻短、附着力差、易黄变等缺陷;与传统聚氨酯涂料比较,又具有固含量高、硬度和凝胶时刻可调、耐腐蚀性好、附着力强、可厚涂、耐磨性优、耐黄变、对温湿度不灵敏等优秀功能,且不需专门的喷涂施工设备。它可广泛用于野外钢铁布局的防腐维护、需求抗静电隔热防腐的石化设 施涂装、电力机车的工业涂装、风电塔筒及风叶的维护、混凝土外表装修防护、地道翻修等范畴。本研讨选用德国拜耳公司的脂肪族HDI三聚体、聚天冬氨酸酯为首要成膜物,以-NCO/-NH=1.1配漆,配用功能性颜填料和助剂,制成一种抗静电隔热防腐涂料,并对其功能进行测验。聚天门冬氨酸酯涣散剂、流平剂、消泡剂;
制备办法:聚苯胺涣散浆,在聚天门冬氨酸酯中参加1%高分子涣散剂,再参加5%的聚苯胺粉末,高速涣散2h,制成浆料。
按配方称量,投入聚天门冬氨酸酯、助剂、钛白粉、ATO浆、掺杂聚苯胺浆、溶剂等,高速涣散,研磨至细度≤30μm,再参加空心微珠和防流挂剂,拌和涣散均匀,制得B组分。将B组分与A组分按必定份额混合。
按-NCO/-NH=1.1配漆,依照规范需求制备试板、维护,各项功能检测成果
聚天门冬氨酸酯涂料由A组分HDI三聚体和聚天门冬氨酸酯组成。它是经过异氰酸酯基(-NCO)与聚天门冬氨 酸酯上的氨基(-NH)反响。当NCO指数为1.1时,因为聚天门冬氨酸酯中的-NH的生动氢刚好与异氰酸酯反响,能构成内应力均匀的嵌段布局,内部分子 链之间具有很多氢键效应,使涂膜具有优秀的附着力、柔韧性、耐冲击性、强度和硬度。
聚天门冬氨酸酯布局式中X为替代基,选用不一样布局替代基X,可以得到不一样反响速率的聚天门冬氨酸酯衍生物。
颜填料的挑选及对涂膜功能的影响:抗静电隔热防腐聚天门冬氨酸酯涂料的配方规划,是在满意涂膜的附着力、抗冲击性、抗拉强度、开裂伸长率、抗静电性、防腐性的条件下,尽可能地进步涂膜的光热反射率,一起统筹热辐射的增强。因而,需求选用的颜填料对可见光和红外光的吸收要小,对太阳光的散射才能要大。颜料的散射才能取决于颜料与树 脂折光指数的差值,因为合成树脂的折光指数很低,在此可忽略不计,所以折光指数越高的颜料,其散射率越大。
钛白粉是野外饰面涂料常用的白色颜料,具有遮盖力强、耐候保色性好、耐化学腐蚀等长处,其折光指数为2.8,反射系数≥80%,在隔热 涂猜中为首选颜料。为了增大涂料的固含量、进步涂膜的归纳功能,选用硅铝基陶瓷空心微珠作填料。硅铝基陶瓷空心微珠是以硅铝为首要成分,在氮气维护下经高温熔融、强气流气化喷雾构成的轻质空心微珠,其内部呈细小的多孔性空心布局,外表由纤维空心网状布局构成坚固外壳,是一种规范物理球形氧化硅铝陶瓷粉末材 料。它的典型特征是:抗压强度大(5000~700kg/cm2)、硬度高(莫氏5~7)、光散射率强(80%~88%)、耐磨、不燃、隔热、防腐等。以 其为填料制备的涂料,其涂膜在柔韧性、附着力、抗冲击性、耐磨性等方面具有显着__的增效作用。这是因为超细陶瓷空心微珠粒径小、外表积大、其外表网状结 构具有易吸收树脂的物理交联点和大分子链,使涂膜更细密,对荷载的散布更均匀,可以有效地涣散内部和外部应力,削弱部分遭到的冲击和摩擦力,削减磨损值和涂膜裂纹。在坚持根本配方不变的条件下,固定颜填料用量为30%,改动钛白粉和陶瓷空心微珠的质量比,查验其对涂膜功能的影响。
为了进步涂膜对太阳热的辐射才能,需求选用一种能将吸收的太阳能以长波方式辐射到大气中的红外粉作填料,使制备的涂料对800~1300nm波段的吸收率进步,而对其他波段的反射比很高,具有优秀的散热降温作用。以SiO2、Al2O3为基料,Fe2O3、CuO、CoO等为添加剂,经高温烧 结、破坏研磨而成的陶瓷粉、纳米Fe2O3、MnO、SiO2、掺铟氧化锡(ITO)、掺锑氧化锡(ATO)等,都是优秀的红外辐射资料。选用纳米 ATO红外辐射资料为功能性填料。纳米ATO具有特异的光电功能,它既是一种对太阳光谱有抱负挑选性的红外吸收隔热资料,也是一种抗静电用导电资料。纳米 ATO在可见光区(波长400~720nm)透过率很高,对红外光区(波长720~2500nm)却有极好的屏蔽作用,这种屏蔽性是根据对红外光的吸收; 在紫外光区(波长200~400nm)以本征吸收为主,反射为辅;在红外光区以自在载子吸收为主,反射为辅,然后发生杰出的隔热作用。纳米ATO又 是一种半导体资料,其间半导体有2种载流子(即电子和空穴)。因为SnO2在高温煅烧进程中会发生氧空缺,而且Sb5 会替代SnO2晶体中的Sn4 的 方位,发生一个弱束缚电子(载流子的重要来历),Sb5 的掺杂构成浅施主能级,添加了其自在载流子浓度,因而纳米ATO具有优秀的导电性。在根本配方不变的条件下,纳米ATO的掺量对涂膜功能的影响。
跟着纳米ATO添加量的增大,涂膜的抗拉强度、开裂伸长率、耐磨性、阳光反射率、半球 发射率相应进步,外表电阻下降,即导电性进步;当ATO添加量达3%~4%时,涂膜的归纳功能杰出。其缘由在于纳米粒子的界面效应,使粒子与树脂之间构成更多的触摸面积,发生更多的微裂纹和弹性变形,将更多的冲击能转化为热能吸收,然后进步冲击强度,到达添加硬度、进步柔韧性的意图。