聚乙烯基复合涂料及其制备方法、应用与流程

本申请涉及高分子材料，尤其涉及一种聚乙烯基复合涂料及其制备方法、应用。

背景技术：

1、聚乙烯复合钢管结合了金属的高强度、高模量和塑料优异的耐化学腐蚀性，广泛用作埋地或水下钢质输油、输气、供水、供热管道。然而，聚乙烯涂层的线性结构以及低表面能导致其防腐性能有限，限制了其在某些高腐蚀性环境（如强酸、强碱、高湿度等）中长期使用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种聚乙烯基复合涂料及其制备方法、应用。

2、本申请实施例是这样实现的，本申请实施例提供一种聚乙烯基复合涂料，包括聚乙烯和交联聚氨酯；其中，所述交联聚氨酯的结构式如下式所示：

3、；

4、其中，为，为。

5、可选地，在本申请的一些实施例中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯；和/或

6、所述聚乙烯基复合涂料中，所述聚乙烯和所述交联聚氨酯的质量比为（10~50）：（15~30）；和/或

7、所述聚乙烯基复合涂料中，所述聚乙烯和所述交联聚氨酯形成半互穿网络结构。

8、相应地，本申请实施例还提供一种聚乙烯基复合涂料的制备方法，包括如下步骤：

9、提供2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇、1,6己二异氰酸酯，混合，反应，形成聚氨酯预聚物；

10、提供聚乙烯和三羟甲基氧化磷，与所述聚氨酯预聚物混合，反应，所述三羟甲基氧化磷和所述聚氨酯预聚物反应形成交联聚氨酯，所述聚乙烯和所述交联聚氨酯反应形成聚乙烯基复合涂料。

11、可选地，在本申请的一些实施例中，所述2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇和所述1,6己二异氰酸酯混合还包括：加入第一溶剂，形成第一混合液，反应，形成聚氨酯预聚物。

12、可选地，在本申请的一些实施例中，所述第一溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、氯苯、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、丙酮、苯乙酮、n,n-二甲基甲酰胺、吡咯中的一种或多种；和/或

13、所述第一混合液中，所述2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇的质量浓度为20g/l~50g/l；和/或

14、所述第一混合液中，所述1,6己二异氰酸酯的质量浓度为100g/l~150g/l。

15、可选地，在本申请的一些实施例中，所述2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇和所述1,6己二异氰酸酯的质量比为（4~10）：（10~15）；和/或

16、所述2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇和所述1,6己二异氰酸酯反应的温度为50℃~80℃；反应的时间为2h~5h；和/或

17、所述聚氨酯预聚物的结构式如下式所示：

18、；

19、其中，为。

20、可选地，在本申请的一些实施例中，所述提供聚乙烯包括：提供聚乙烯分散液，所述聚乙烯分散液中包括所述聚乙烯和第二溶剂。

21、可选地，在本申请的一些实施例中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯；和/或

22、所述第二溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、二甲醚、四乙二醇二甲醚、正辛烷、异辛烷、正己烷、环己烷中的一种或多种；和/或

23、所述聚乙烯分散液中，所述聚乙烯的质量浓度为100g/l~500g/l。

24、可选地，在本申请的一些实施例中，所述制备方法还包括提供催化剂，与所述聚乙烯、所述三羟甲基氧化磷，所述聚氨酯预聚物混合；所述催化剂包括锡催化剂；所述锡催化剂包括二月桂酸二丁基锡、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或多种；和/或

25、所述聚乙烯、所述三羟基甲基氧化磷和所述聚氨酯预聚物的质量比为（10~50）：（1~5）：（14~25）；和/或

26、所述聚乙烯、所述三羟基甲基氧化磷和所述聚氨酯预聚物反应包括依次进行的第一热处理和第二热处理；所述第一热处理的温度为50℃~100℃，反应的时间为5min~30min；所述第二热处理的温度为100℃~150℃，反应的时间为1h~5h；和/或

27、所述交联聚氨酯的结构式如下式所示：

28、；

29、其中，为，为。

30、相应地，本申请实施例还提供一种钢管，所述钢管包括涂层，所述涂层的材料包括上述的复合涂料，或者包括上述制备方法制备得到的复合涂料。

31、本申请提供的聚乙烯基复合涂料，包括聚乙烯和交联聚氨酯，交联聚氨酯中的交联结构以及高氟含量使其具有较高的表面能，可以显著提高复合涂料的耐腐蚀性能，交联聚氨酯还可以显著提高复合涂料的阻燃性能。

1.一种聚乙烯基复合涂料，其特征在于，包括聚乙烯和交联聚氨酯；其中，所述交联聚氨酯的结构式如下式所示：

2.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，

3.一种聚乙烯基复合涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2,2,3,3-四氟-1,4-丁烷二醇和所述1,6己二异氰酸酯混合还包括：加入第一溶剂，形成第一混合液，反应，形成聚氨酯预聚物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述提供聚乙烯包括：提供聚乙烯分散液，所述聚乙烯分散液中包括所述聚乙烯和第二溶剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

10.一种钢管，其特征在于，所述钢管包括涂层，所述涂层的材料包括如权利要求1~3任一项所述的复合涂料，或者包括如权利要求4~9任一项制备方法制备得到的复合涂料。