【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于功能性高分子及防水涂料領域，尤其涉及一種兼顧防水防腐的耐水解疏水聚脲、制備方法及其應用，具體涉及一種含氟烷羥基硅烷改性二聚酸聚酯為基礎的耐水解疏水聚脲的制備方法及其在防水防腐方面的應用。
技術介紹
1、聚脲作為一種新型的防水材料，具有100％固含，不含揮發性有機物，快速固化、任意曲面進行噴涂、力學性能好、涂層致密、使用壽命長等優點，在民用防水、防腐等領域得到了廣泛的應用。同時，如何進一步提升聚脲的疏水性能、耐水解性能，和防腐能力，進而提高聚脲在污水處理系統中的使用壽命，擴大聚脲的應用范圍，具有積極意義。
2、公開號為cn112794987a，公開日為2021年5月14日，名稱為“一種阻燃聚脲-聚氨酯”的中國專利文獻公開了一種由端羥基封端聚硅氧烷改性的由dopo阻燃劑為基礎的阻燃聚脲，在阻燃的同時具有一定的疏水性能，但是其制備過程較為復雜，且采用了硅羥基和二異氰酸酯進行反應，形成的硅酯基容易水解，使用受到了很大限制。該工藝使用了大量有機溶劑且在每一反應過程后都需進行脫除，最終產物仍有大量有機溶劑，固含量較低，工藝路線長，成本高，很難進行推廣。
3、公開號為cn114702886a，公開日為2022年7月5日，名稱為“一種植物油基聚脲疏水涂料及其制備方法”的中國專利文獻公開了一種植物油基聚脲疏水涂料及其制備方法，其主要是使用蓖麻油及全氟化合物改性的納米填料達到疏水的目的，其制備過程同樣較為復雜，反應時間長，需進行過濾、洗滌等工藝，產生大量廢水。且使用了價格較為昂貴的全氟化合物，整體成本較高。p>
4、公開號為cn112126329a，公開日為2020年12月25日，名稱為“一種噴涂型水利大壩抗冰拔耐磨的聚脲涂料及其加工工藝”的中國專利文獻公開了一種噴涂型水利大壩抗冰拔耐磨的聚脲涂料及其加工工藝。在該專利文獻所公開的技術方案中，其介紹了一種雙組份噴涂型聚脲，采用了聚二甲基硅氧烷作為疏水劑，和聚醚等組份和異氰酸酯直接進行反應，聚二甲基硅氧烷和其他組份的相容性較差，同樣存在著硅酯基容易水解的問題，影響使用壽命。
5、綜上所述，現在的耐水解疏水聚脲還沒有一種工藝簡單，成本低廉的解決方案。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種兼顧防水防腐的耐水解疏水聚脲、制備方法及其應用。本專利技術所述的技術方案提供了一種工藝路線簡單，成本低廉的耐水解、疏水防腐聚脲涂料，因其涂層致密且具有疏水性能，隔絕水分及氧氣的滲透，可以有效提升其防水、防腐等方面的性能。
2、為了達到上述目的，本專利技術提出了一種含氟烷羥基硅烷，其結構式如下所示：
3、
4、其中，n為4～100的整數，m為1～10的整數；
5、r1為氫、鹵素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、芳香基、雜環基或脂環基；
6、r2為氫、鹵素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、芳香基、雜環基或脂環基。
7、在本專利技術所述的技術方案中，專利技術人以二聚酸與部分含氟的烷烴基硅氧烷為基礎獲得含氟烷羥基硅烷改性二聚酸聚酯，并進一步獲得耐水解疏水聚脲。其中，二聚酸為一種生物基二元羧酸，主要由大豆油脂肪酸，棉籽油脂肪酸，亞麻油脂肪酸等植物油不飽和脂肪酸為原料制備，主鏈為c18的碳氫化合物結構，并且帶有兩個c9柔性支鏈，因此以二聚酸為原料合成的聚酯多元醇具有超出傳統聚酯多元醇的優點，如高耐水解、熱穩定性、耐化學品性，抗氧化性能等。
8、而烷羥基硅烷是一類以硅氧鏈為主體，在兩端變為烷氧鏈羥基封端的有機硅，具有普通硅烷類的疏水性、柔順性等特性，同時由烷羥基封端，避免了硅羥基封端后與酸、異氰酸酯等活性基團反應生成的硅酯基水解穩定性差的缺點。
9、本專利技術采用部分含氟的烷羥基硅氧烷，既進一步增加了疏水性能，又避免了全氟硅氧烷帶來的高昂成本。
10、需要說明的是，本專利技術所述的含氟的烷羥基硅氧烷通過含氫硅油與和烯丙基含氟聚醚在攪拌下混合均勻，升高到80～90℃后，加入鉑催化劑進行反應，反應3～5h后即可得到。
11、含氫硅油如下式ii所示：
12、
13、所述烯丙基含氟聚醚如下式iii所示：
14、
15、優選地，所述n為4～50的整數，優選地，n為4～20的整數；
16、或，m為1～5的整數；
17、或，r1為氫、甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、芳香基、雜環基或脂環基；
18、或，r2為氫、甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、芳香基、雜環基或脂環基。
19、優選地，所述含氟烷羥基硅烷的數均分子量為500～2000，優選地，數均分子量為500～1000。
20、第二方面，本專利技術提出了一種兼顧防水防腐的耐水解疏水聚脲，所述耐水解疏水聚脲由上述的含氟烷羥基硅烷制備獲得。
21、需要說明的是，在本專利技術所述的技術方案中，聚脲是由異氰酸酯的組份(即a組份)與氨基化合物組份(即b組份)反應生成的一種彈性物質。聚脲分為單組份聚脲和雙組份聚脲，其中，雙組份聚脲是由異氰酸和氨基化合物，通過專用噴涂設備快速混合、瞬時反應凝固而成的致密涂層。
22、第三方面，本專利技術提出了制備上述的耐水解疏水聚脲的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
23、步驟s1：將10～20份上述的含氟烷羥基硅烷、60～100份二聚酸、0.1～1份甲苯磺酸進行第一步酯化反應，隨后加入5～30份小分子二元醇反應，減壓蒸餾，得到含氟烷羥基硅烷改性的二聚酸聚酯二元醇；
24、步驟s2：將步驟s1所獲得的二聚酸聚酯二元醇與聚醚二元醇以10～50:30～60份比例混合反應，加入30～120份二異氰酸酯反應后，加入0～10份活性稀釋劑，反應得到耐水解疏水聚脲的a組份；
25、步驟s3：步驟s2所獲得的a組份與耐水解疏水聚脲的b組份混合獲得耐水解疏水聚脲，其中，所述b組份包括如下組份的其中一種或多種：端羥基聚醚、端胺基聚醚、伯胺類擴鏈劑、仲胺類擴鏈劑、色漿、粉體、消泡劑、光穩定劑或催化劑。優選地，所述小分子二元醇采用以下的一種或多種：
26、乙二醇、1，2丙二醇、1，3丙二醇、1，3丁二醇、1，4丁二醇、甲基丙二醇、新戊二醇或己二醇。
27、優選地，所述活性稀釋劑為碳酸丙烯酯或者碳酸乙烯酯。
28、優選的，所述聚醚二元醇的數均分子量為500～5000，更優選的，所述聚醚二元醇數據分子量為600～3000。
29、所述聚醚二元醇選自端羥基聚丁二烯、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯一氧化乙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚四氫味醚二醇中任一種或多種。
30、需要說明的是，在本專利技術所述的技術方案中，所述活性稀釋劑用于調節粘度。
31、優選地，在所述步驟s1中，具體操作如下：將10～20份含氟烷羥基硅烷加入反應釜中，在攪拌下升溫至1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含氟烷羥基硅烷，其特征在于，其結構式如下式I所示：
2.根據權利要求1所述的含氟烷羥基硅烷，其特征在于，所述n為4～50的整數；
3.根據權利要求1或2所述的含氟烷羥基硅烷，其特征在于，所述含氟烷羥基硅烷的數均分子量為500～2000，優選地，數均分子量為500～1000。
4.一種兼顧防水防腐的耐水解疏水聚脲，其特征在于，所述耐水解疏水聚脲由如權利要求1～3中任意一項所述的含氟烷羥基硅烷制備獲得。
5.制備如權利要求4所述的耐水解疏水聚脲的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述小分子二元醇采用以下的一種或多種：
7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述活性稀釋劑為碳酸丙烯酯或者碳酸乙烯酯。
8.一種耐水解疏水涂料，其特征在于，所述耐水解疏水涂料包括A組份以及B組份，其中，A組份為異氰酸酯預聚體，所述異氰酸酯預聚體包括如權利要求1～3中任意一項所述的含氟烷烴基硅烷。
9.根據權利要求8所述耐水解疏水涂料，其
10.如權利要求1～3中任意一項所述的含氟烷羥基硅烷、權利要求4所述的耐水解疏水聚脲、或如權利要求8或9所述的耐水解疏水涂料在防水防腐材料中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種含氟烷羥基硅烷，其特征在于，其結構式如下式i所示：
2.根據權利要求1所述的含氟烷羥基硅烷，其特征在于，所述n為4～50的整數；
3.根據權利要求1或2所述的含氟烷羥基硅烷，其特征在于，所述含氟烷羥基硅烷的數均分子量為500～2000，優選地，數均分子量為500～1000。
4.一種兼顧防水防腐的耐水解疏水聚脲，其特征在于，所述耐水解疏水聚脲由如權利要求1～3中任意一項所述的含氟烷羥基硅烷制備獲得。
5.制備如權利要求4所述的耐水解疏水聚脲的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述小分子二元醇采用以下的一種或多種：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉藝，毛士榮，董磊，路文麗，倪明，張桂揚，胡波，
申請(專利權)人：上海市政工程設計研究總院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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