抗靜電隔熱防腐聚天門冬氨酸酯涂料的研制
以聚天冬氨酸酯和HDI三聚體為成膜物,配用功能性顏填料和助劑,制成一種高固體含量的抗靜電隔熱防腐涂料,并對其功能進(jìn)行了測驗(yàn)。
聚天門冬氨酸酯涂料是這些年在聚脲工業(yè)范疇呈現(xiàn)的一種新式脂肪族、慢反響和高功能雙組分涂料,被稱為第三代聚脲,系脂肪族異氰酸酯和聚天門冬氨酸酯反響的產(chǎn)品。聚天門冬氨酸酯是一種空間位阻型脂肪族仲二元胺,其在使用和功能方面與傳統(tǒng)聚脲涂料不一樣,而與雙組分脂肪族聚氨酯涂料附近。聚天門冬氨酸酯涂料徹底改動了傳統(tǒng)聚脲的凝膠時刻短、附著力差、易黃變等缺陷;與傳統(tǒng)聚氨酯涂料比較,又具有固含量高、硬度和凝膠時刻可調(diào)、耐腐蝕性好、附著力強(qiáng)、可厚涂、耐磨性優(yōu)、耐黃變、對溫濕度不靈敏等優(yōu)秀功能,且不需專門的噴涂施工設(shè)備。它可廣泛用于野外鋼鐵布局的防腐維護(hù)、需求抗靜電隔熱防腐的石化設(shè) 施涂裝、電力機(jī)車的工業(yè)涂裝、風(fēng)電塔筒及風(fēng)葉的維護(hù)、混凝土外表裝修防護(hù)、地道翻修等范疇。本研討選用德國拜耳公司的脂肪族HDI三聚體、聚天冬氨酸酯為首要成膜物,以-NCO/-NH=1.1配漆,配用功能性顏填料和助劑,制成一種抗靜電隔熱防腐涂料,并對其功能進(jìn)行測驗(yàn)。聚天門冬氨酸酯渙散劑、流平劑、消泡劑;
制備辦法:聚苯胺渙散漿,在聚天門冬氨酸酯中參加1%高分子渙散劑,再參加5%的聚苯胺粉末,高速渙散2h,制成漿料。
按配方稱量,投入聚天門冬氨酸酯、助劑、鈦白粉、ATO漿、摻雜聚苯胺漿、溶劑等,高速渙散,研磨至細(xì)度≤30μm,再參加空心微珠和防流掛劑,拌和渙散均勻,制得B組分。將B組分與A組分按必定份額混合。
按-NCO/-NH=1.1配漆,依照規(guī)范需求制備試板、維護(hù),各項(xiàng)功能檢測成果
聚天門冬氨酸酯涂料由A組分HDI三聚體和聚天門冬氨酸酯組成。它是經(jīng)過異氰酸酯基(-NCO)與聚天門冬氨 酸酯上的氨基(-NH)反響。當(dāng)NCO指數(shù)為1.1時,因?yàn)榫厶扉T冬氨酸酯中的-NH的生動氫剛好與異氰酸酯反響,能構(gòu)成內(nèi)應(yīng)力均勻的嵌段布局,內(nèi)部分子 鏈之間具有很多氫鍵效應(yīng),使涂膜具有優(yōu)秀的附著力、柔韌性、耐沖擊性、強(qiáng)度和硬度。
聚天門冬氨酸酯布局式中X為替代基,選用不一樣布局替代基X,可以得到不一樣反響速率的聚天門冬氨酸酯衍生物。
顏填料的挑選及對涂膜功能的影響:抗靜電隔熱防腐聚天門冬氨酸酯涂料的配方規(guī)劃,是在滿意涂膜的附著力、抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度、開裂伸長率、抗靜電性、防腐性的條件下,盡可能地進(jìn)步涂膜的光熱反射率,一起統(tǒng)籌熱輻射的增強(qiáng)。因而,需求選用的顏填料對可見光和紅外光的吸收要小,對太陽光的散射才能要大。顏料的散射才能取決于顏料與樹 脂折光指數(shù)的差值,因?yàn)楹铣蓸渲恼酃庵笖?shù)很低,在此可忽略不計(jì),所以折光指數(shù)越高的顏料,其散射率越大。
鈦白粉是野外飾面涂料常用的白色顏料,具有遮蓋力強(qiáng)、耐候保色性好、耐化學(xué)腐蝕等長處,其折光指數(shù)為2.8,反射系數(shù)≥80%,在隔熱 涂猜中為首選顏料。為了增大涂料的固含量、進(jìn)步涂膜的歸納功能,選用硅鋁基陶瓷空心微珠作填料。硅鋁基陶瓷空心微珠是以硅鋁為首要成分,在氮?dú)饩S護(hù)下經(jīng)高溫熔融、強(qiáng)氣流氣化噴霧構(gòu)成的輕質(zhì)空心微珠,其內(nèi)部呈細(xì)小的多孔性空心布局,外表由纖維空心網(wǎng)狀布局構(gòu)成堅(jiān)固外殼,是一種規(guī)范物理球形氧化硅鋁陶瓷粉末材 料。它的典型特征是:抗壓強(qiáng)度大(5000~700kg/cm2)、硬度高(莫氏5~7)、光散射率強(qiáng)(80%~88%)、耐磨、不燃、隔熱、防腐等。以 其為填料制備的涂料,其涂膜在柔韌性、附著力、抗沖擊性、耐磨性等方面具有顯著__的增效作用。這是因?yàn)槌?xì)陶瓷空心微珠粒徑小、外表積大、其外表網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)具有易吸收樹脂的物理交聯(lián)點(diǎn)和大分子鏈,使涂膜更細(xì)密,對荷載的散布更均勻,可以有效地渙散內(nèi)部和外部應(yīng)力,削弱部分遭到的沖擊和摩擦力,削減磨損值和涂膜裂紋。在堅(jiān)持根本配方不變的條件下,固定顏填料用量為30%,改動鈦白粉和陶瓷空心微珠的質(zhì)量比,查驗(yàn)其對涂膜功能的影響。
為了進(jìn)步涂膜對太陽熱的輻射才能,需求選用一種能將吸收的太陽能以長波方式輻射到大氣中的紅外粉作填料,使制備的涂料對800~1300nm波段的吸收率進(jìn)步,而對其他波段的反射比很高,具有優(yōu)秀的散熱降溫作用。以SiO2、Al2O3為基料,F(xiàn)e2O3、CuO、CoO等為添加劑,經(jīng)高溫?zé)?結(jié)、破壞研磨而成的陶瓷粉、納米Fe2O3、MnO、SiO2、摻銦氧化錫(ITO)、摻銻氧化錫(ATO)等,都是優(yōu)秀的紅外輻射資料。選用納米 ATO紅外輻射資料為功能性填料。納米ATO具有特異的光電功能,它既是一種對太陽光譜有抱負(fù)挑選性的紅外吸收隔熱資料,也是一種抗靜電用導(dǎo)電資料。納米 ATO在可見光區(qū)(波長400~720nm)透過率很高,對紅外光區(qū)(波長720~2500nm)卻有極好的屏蔽作用,這種屏蔽性是根據(jù)對紅外光的吸收; 在紫外光區(qū)(波長200~400nm)以本征吸收為主,反射為輔;在紅外光區(qū)以自在載子吸收為主,反射為輔,然后發(fā)生杰出的隔熱作用。納米ATO又 是一種半導(dǎo)體資料,其間半導(dǎo)體有2種載流子(即電子和空穴)。因?yàn)镾nO2在高溫煅燒進(jìn)程中會發(fā)生氧空缺,而且Sb5 會替代SnO2晶體中的Sn4 的 方位,發(fā)生一個弱束縛電子(載流子的重要來歷),Sb5 的摻雜構(gòu)成淺施主能級,添加了其自在載流子濃度,因而納米ATO具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。在根本配方不變的條件下,納米ATO的摻量對涂膜功能的影響。
跟著納米ATO添加量的增大,涂膜的抗拉強(qiáng)度、開裂伸長率、耐磨性、陽光反射率、半球 發(fā)射率相應(yīng)進(jìn)步,外表電阻下降,即導(dǎo)電性進(jìn)步;當(dāng)ATO添加量達(dá)3%~4%時,涂膜的歸納功能杰出。其緣由在于納米粒子的界面效應(yīng),使粒子與樹脂之間構(gòu)成更多的觸摸面積,發(fā)生更多的微裂紋和彈性變形,將更多的沖擊能轉(zhuǎn)化為熱能吸收,然后進(jìn)步?jīng)_擊強(qiáng)度,到達(dá)添加硬度、進(jìn)步柔韌性的意圖。