聚氨酯瀝青涂料是繼環(huán)氧瀝青涂料之后較新的品種,是由聚氨酯樹(shù)脂與煤焦油瀝青混合而制得的。焦油瀝青價(jià)廉而耐水解性優(yōu)良,加入聚氨酯樹(shù)脂后提高了耐油性,改善了熱塑和冷裂的缺點(diǎn),對(duì)于水利工程、原油貯罐、一般化工腐蝕、船舶等都可采用。聚氨酯瀝青涂料的彈性可通過(guò)調(diào)節(jié)多元醇組分(聚酯或聚醚的官能度)來(lái)改善,干性可借加催化劑的辦法來(lái)調(diào)節(jié)。如用環(huán)氧樹(shù)脂作為多元醇組分,則附著力和耐化學(xué)藥品性均可得到改進(jìn)。
煤焦瀝青含有許多稠環(huán)和雜環(huán)化合物,用催列維諾夫分析法可測(cè)得含活性氫約0.8%~1%。其中有酚基、羥基以及胺基、亞胺基等,它與NCO基的反應(yīng)分兩個(gè)階段,在常溫下與胺基、亞胺基、羥基反應(yīng),加熱后則與酚基反應(yīng)。
聚氨酯瀝青涂料可制成雙組分和單組分兩種潮氣固化型漆。雙組分的涂層性能比單組分好,而且單組分潮氣固化型聚氨酯瀝青涂料對(duì)原料瀝青和溶劑的脫水要求高,所以工業(yè)品大多是雙組分型。其中甲組分是含NCO基的多異氰酸酯預(yù)聚體,乙組分是瀝青和多元醇組分(聚酯、聚醚、環(huán)氧等)。如需耐戶外暴曬,可加入鋁粉、鐵紅等顏料。制備時(shí)要注意將多元醇組分逐漸加入瀝青中,如次序顛倒,則瀝青容易析出,降低涂層的性能。由于煤焦瀝青含氮、硫等元素,可能對(duì)NCO基有催化作用,縮短涂料的施工使用期限,因此對(duì)不同品種的煤焦瀝青要試驗(yàn)后才能應(yīng)用。
用煤焦油和MDI或PAPI中再加入分子篩等吸水劑,可以配制無(wú)溶劑的聚氨酯瀝青涂料,涂膜厚度可達(dá)400μm,一般溶劑型瀝青涂料涂層的厚度約為80μm,溶劑可選用環(huán)已酮、芳烴等。
【實(shí)例1】蓖麻油預(yù)聚體的制備
將蓖麻油與甘油按摩爾比1:0.48進(jìn)行醇解,以環(huán)烷酸鈣為催化劑,每千克油加鈣(按金屬計(jì))0.04g,在240℃下醇解2h,然后,用84%的乙醇水溶液測(cè)容忍度,到大于25h為終點(diǎn),冷卻至60℃,加入二甲苯共沸脫水并調(diào)整不揮發(fā)成分至70%,制得醇解液羥值為150~165㎎KOH/g,以備用。
將羥值為460~470mgKOH/g的聚醚用甲苯共沸脫水,并調(diào)整不揮發(fā)成分至80%,羥值為360~380mgKOH/g備用。
將65/35的TD124kg投入反應(yīng)釜,開(kāi)動(dòng)攪拌器,并加熱至50℃,加入上述醇解物32kg,升溫至60~65℃,加入上述聚醚溶液6.75kg,再加甲苯24kg,升溫至70℃,保溫至NCO基含量為6.0%~6.8%,粘度達(dá)加氏管17~22s為終點(diǎn)。加入22g稀磷酸溶液(2%的磷酸環(huán)已酮溶液攪勻,降溫至50℃以下出料。加磷酸的效果是可以提高貯存穩(wěn)定性,抵消在醇解時(shí)加入的環(huán)烷酸鈣的催化作用。
【實(shí)例2】瀝青溶液的制備
將煤焦瀝青(軟化點(diǎn)45~55℃)400㎏投入釜內(nèi),加熱使其溶解,開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī),升溫至130~150℃,并保溫,每時(shí)取樣測(cè)軟化點(diǎn),至軟化點(diǎn)達(dá)(57±3)℃范圍時(shí)為終點(diǎn)。降溫至110~120℃,加入脫過(guò)水的混合溶劑266㎏(環(huán)已酮/甲苯/二甲苯=40/35/25),攪勻,降溫至50℃以下出釜,澄清或經(jīng)離心機(jī),不揮發(fā)成分為60%。
【實(shí)例3】配漆
按表6-24配方進(jìn)行配漆,配漆后涂抹固化迅速,漆液放置除粘度升高和表面結(jié)皮外,下層漆24h后仍能涂刷。此漆雖含大量瀝青,但施工間隔期仍需接近,超過(guò)3天以上時(shí),容易導(dǎo)致層間剝離。底層必須打毛后才能覆漆。最好每天一道,以保證工程質(zhì)量。該漆已用于海港的鋼板樁防銹,露天大型金屬水處理裝置及高壓輸水管內(nèi)壁的耐磨防銹,稀酸泵葉輪耐磨防腐蝕等。
表6-24 聚氨酯瀝青漆配方
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