專利名稱：一種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑涂料，特別是一種聚脲彈性體涂料及其制備方法和施工方法。
背景技術(shù)：
聚脲彈性體涂料具有良好的耐磨性、抗沖擊性、防水性、防腐性和拉伸強(qiáng)度，是一種性能優(yōu)良的常用噴涂或刮涂材料。但現(xiàn)有聚脲彈性體涂料由于不具有阻燃功能或者阻燃效果不好，影響了其推廣使用?，F(xiàn)有具備阻燃功能的聚脲彈性體涂料采用的阻燃劑普遍為無機(jī)阻燃劑或非反應(yīng)型阻燃劑。此類阻燃劑具有一定的阻燃性能，一般是采用含鋁、硼、鋅、 銻等元素的無機(jī)阻燃劑與含鹵素或磷等元素的液體阻燃劑配合使用，但此類阻燃劑的阻燃效果并不明顯，如果加大劑量使用則會(huì)造成涂料粘度大不易噴涂，嚴(yán)重影響涂料的物理性能。因此，有必要研制出一種專用于聚脲彈性體涂料使用的阻燃劑，并通過原料的合理配比，在保持材料物理性能的基礎(chǔ)上，達(dá)到良好的阻燃效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料及其制備方法，要解決現(xiàn)有聚脲彈性體涂料阻燃效果不好，材料物理性能不佳的技術(shù)問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下
聚醚多元醇40% 60%，
多異氰酸酯40% 60% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下 端氨基聚醚35% 55%，
端氨基擴(kuò)鏈劑 20% 35%， 復(fù)合阻燃劑20% 40%，
催化劑0. 05% 0. 1% ；
所述復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比如下 四溴苯酐二醇PHT4-DI0L29% 58% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 6% 1 ； 氯化石蠟20% 40% ；
三氧化二銻10% 25%。所述聚醚多元醇是數(shù)均分子量為1000 5000的聚醚二元醇、聚醚三元醇或二者的混合物。所述的多異氰酸酯是純MDI、MDI100LL或MDI50。所述端氨基聚醚是數(shù)均分子量為1000 5000的聚醚二元胺、聚醚三元胺或二者
所述端氨基擴(kuò)鏈劑為MOCA、DETDA, DMTDA, Unilink4200、Unilink4100 或 Unilink4230。所述催化劑為有機(jī)錫催化劑、有機(jī)鉍催化劑或復(fù)合金屬催化劑。這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的制備方法，包括A組分的制備和B組分的制備， A組分的制備方法如下
將聚醚多元醇加入反應(yīng)釜中，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至50°C以下時(shí)，加入多異氰酸酯并充入氮?dú)?，攪拌半小時(shí)后，再繼續(xù)加熱，升溫至75°C時(shí)開始計(jì)時(shí)，保持在75 85°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)，然后冷卻至65°C以下，用濾布過濾、下料、包裝，即得A組分； B組分的制備方法如下
將端氨基聚醚、端氨基擴(kuò)鏈劑、復(fù)合阻燃劑加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行高速分散，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至60°C以下時(shí)，加入催化劑，攪拌半小時(shí)后用濾布過濾、下料、包裝，即得B組分。這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的施工方法，施工時(shí)將A、B兩組分分別攪拌均勻，然后以體積比1 1混合，A、B組分的當(dāng)量比為異氰酸酯指數(shù)在1 1.1之間，攪拌均勻后用聚脲噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂，直至涂層達(dá)到要求的厚度。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料采用了一種可以參與反應(yīng)的阻燃劑四溴苯酐二醇PHT4-DI0L與少量三氧化二銻、磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP等阻燃劑配合使用，形成一種專用于聚脲彈性體涂料的復(fù)合阻燃劑。該復(fù)合阻燃劑克服了傳統(tǒng)阻燃劑阻燃效果不好、影響材料物理性能的缺陷。通過將該復(fù)合阻燃劑與其他聚脲原料進(jìn)行科學(xué)配比，制備出的產(chǎn)品可以達(dá)到離火自熄的阻燃效果。B組分中的復(fù)合阻燃劑由PHT4-DI0L、TCPP、氯化石蠟和三氧化二銻組成。通過將以上幾種阻燃劑進(jìn)行復(fù)配，克服了單獨(dú)使用PHT4-DI0L阻燃劑引起的材料物理性能下降的問題。配合的復(fù)合阻燃劑能起到協(xié)同增效的作用，具有良好的穩(wěn)定性，能夠顯著提高阻燃效果，十分適合聚脲彈性體涂料使用。復(fù)合阻燃劑中各組分的作用如下
四溴苯酐二醇PHT4-DI0L 目前主要用于硬度聚氨酯泡沫塑料的阻燃。由于其粘度較高，且單獨(dú)使用效果不佳，在聚脲涂料中尚未得到應(yīng)用。PHT4-DI0L為反應(yīng)型阻燃劑，外觀為淡黃色，當(dāng)量J60，溴含量46%。由于PHT4-DI0L結(jié)構(gòu)中鍵合芳香溴的存在，使它的性質(zhì)十分穩(wěn)定，在B組份中的穩(wěn)定性極高；由于其結(jié)構(gòu)中有柔性鏈段，所以對(duì)產(chǎn)品的斷裂伸長率不會(huì)有破壞；由于其結(jié)構(gòu)中含有羥基，羥基可與A組分發(fā)生反應(yīng)，使此阻燃劑不易析出。隨 PHT4-DI0L添加量的增加，可以改善產(chǎn)品的抗焦化性、發(fā)煙性和火焰蔓延性。磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 目前主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯，酚醛樹脂、丙烯樹脂以及橡膠、涂料的阻燃，具有良好的穩(wěn)定性，阻燃性能顯著，同時(shí)還有增塑、防潮、抗靜電等作用。TCPP在低溫時(shí)具有低粘性，與PHT4-DI0L配合使用，可降低PHT4-DI0L的粘度。 TCPP與三氧二銻配合使用，可提高阻燃效率。
氯化石蠟具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，可用作阻燃劑和聚氯乙烯助增塑劑。在阻燃劑中加入氯化石蠟，能消除添加PHT4-DI0L引起的材料表面脆性。三氧化二銻與其他阻燃劑共同使用，具有良好的協(xié)同作用，可使阻燃效果明顯提
尚οA組分中的多異氰酸酯可采用純MDI、MDI100LL或MDI50。MDI是二苯基甲烷二異氰酸酯的簡稱，MDI100LL.MDI50是兩種不同型號(hào)的液化MDI產(chǎn)品。B組分中的端氨基擴(kuò)鏈劑可采用3，3 ‘ -二氯-4，4 ‘ - 二氨基-二苯基甲烷M0CA、 二乙基甲苯二胺DETDA、二甲硫基甲苯二胺DMTDA，或者Unilink系列仲二胺類硫化劑4， 4' 一雙仲丁胺基二苯甲烷 Unilink4200、l, 4- 二仲丁氨基苯 Unilink4100、Unilink4230。本發(fā)明的產(chǎn)品與現(xiàn)有聚脲彈性體涂料相比，在保持材料良好的物理性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了提高涂層的阻燃性能，阻燃持久性及耐遷移性良好，可應(yīng)用于各種建筑物的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的表面。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是A組分的制備工藝流程圖。圖2是B組分的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下
聚醚多元醇50%，
多異氰酸酯50% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下
端氨基聚醚44. 20%，
端氨基擴(kuò)鏈劑 25. 20%,
復(fù)合阻燃劑30. 55%，
催化劑0. 05% ；
所述復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比如下
四溴苯酐二醇PHT4-DI0L50% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 10% ；
氯化石蠟30% ；
三氧化二銻10%。實(shí)施例二，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下
聚醚多元醇40%，
多異氰酸酯60% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下 端氨基聚醚55. 0%，端氨基擴(kuò)鏈劑24. 5%，
復(fù)合阻燃劑20. 4%，
催化劑0. 1% ；
所述B組分中復(fù)合阻燃劑的原料按重量百分比配比如下
四溴苯酐二醇PHT4-DI0L58% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP12% ；
氯化石蠟20% ；
三氧化二銻10%。 實(shí)施例三，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下 聚醚多元醇60%，
多異氰酸酯40% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下 端氨基聚醚35. 0%，
端氨基擴(kuò)鏈劑35. 0%，
復(fù)合阻燃劑29. 9%，
催化劑0. 1% ；
所述復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比如下
四溴苯酐二醇PHT4-DI0L30% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP6% ；
氯化石蠟40% ；
三氧化二銻對(duì)％。 實(shí)施例四，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下 聚醚多元醇45%，
多異氰酸酯55% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下 端氨基聚醚39. 86%，
端氨基擴(kuò)鏈劑 37. 55%， 復(fù)合阻燃劑22. 51%，
催化劑0. 08% ；
所述復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比如下
四溴苯酐二醇PHT4-DI0L35% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP7% ；
氯化石蠟38% ；
三氧化二銻20%。 實(shí)施例五，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下 聚醚多元醇55%，多異氰酸酯45% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下
端氨基聚醚49. 9%，
端氨基擴(kuò)鏈劑25. 0%，
復(fù)合阻燃劑25. 0%，
催化劑0. 1% ；
所述B組分中復(fù)合阻燃劑的原料按重量百分比配比如下 四溴苯酐二醇PHT4-DI0L40% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 8% ； 氯化石蠟27% ；
三氧化二銻25%。實(shí)施例六，這種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成， 所述A組分的原料按重量百分比配比如下
聚醚多元醇57%，
多異氰酸酯43% ；
所述B組分的原料按重量百分比配比如下
端氨基聚醚52. 5%，
端氨基擴(kuò)鏈劑 24. 8%，
復(fù)合阻燃劑22. 6%，
催化劑0. 1% ；
所述B組分中復(fù)合阻燃劑的原料按重量百分比配比如下 四溴苯酐二醇PHT4-DI0L42% ；
磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 9% ； 氯化石蠟34% ；
三氧化二銻15%。上述實(shí)施例一至六中的聚醚多元醇可以是數(shù)均分子量為1000 5000的聚醚二元醇、聚醚三元醇或二者的混合物。 上述實(shí)施例一至六中的多異氰酸酯可以是純MDI、MDI100LL或MDI50。上述實(shí)施例一至六中的端氨基聚醚是數(shù)均分子量可以是1000 5000的聚醚二元
胺、聚醚三元胺或二者的混合物。上述實(shí)施例一至六中的端氨基擴(kuò)鏈劑可以是MOCA、DETDA, DMTDA, Unilink4200、 Unilink4100 或 Unilink4230。上述實(shí)施例一至六中的催化劑可以是有機(jī)錫催化劑、有機(jī)鉍催化劑或復(fù)合金屬催化劑。上述實(shí)施例一至六中的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的制備方法，包括A組分的制備和B組分的制備。參見圖1所示，A組分的制備方法如下
將聚醚多元醇加入反應(yīng)釜中，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至50°C以下時(shí)，加入多異氰酸酯并充入氮?dú)?，攪拌半小時(shí)后，再繼續(xù)加熱，升溫至75°C時(shí)開始計(jì)時(shí)，保持在75 85°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)，然后冷卻至65°C以下，用濾布過濾、下料、包裝，即得A組分； 參見圖2所示，B組分的制備方法如下
將端氨基聚醚、端氨基擴(kuò)鏈劑、復(fù)合阻燃劑加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行高速分散，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至60°C以下時(shí)，加入催化劑，攪拌半小時(shí)后用濾布過濾、下料、包裝，即得B組分。 上述實(shí)施例一至六中的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的施工方法，施工時(shí)將A、B兩組分分別攪拌均勻，然后以體積比1 1混合，A、B組分的當(dāng)量比為異氰酸酯指數(shù)在1 1.1之間，攪拌均勻后用聚脲噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂，直至涂層達(dá)到要求的厚度。
權(quán)利要求
1. 一種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，由A組分和B組分組成，其特征在于所述A組分的原料按重量百分比配比如下聚醚多元醇40% 60%，多異氰酸酯40% 60% ；所述B組分的原料按重量百分比配比如下端氨基聚醚35% 55%，端氨基擴(kuò)鏈劑20% 35%，復(fù)合阻燃劑20% 40%，催化劑0. 05% 0. 1% ；所述復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比如下 四溴苯酐二醇PHT4-DI0L29% 58% ；磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP 6% 1 ；3% 12% ； 20% 40% ； 10% 25%。氯化石蠟三氧化二銻
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，其特征在于所述聚醚多元醇是數(shù)均分子量為1000 5000的聚醚二元醇、聚醚三元醇或二者的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，其特征在于所述的多異氰酸酯是純 MDI、MDI100LL 或 MD150。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，其特征在于所述端氨基聚醚是數(shù)均分子量為1000 5000的聚醚二元胺、聚醚三元胺或二者的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，其特征在于所述端氨基擴(kuò)鏈劑為 MOCA、DETDA, DMTDA, Unilink4200、Unilink4100 或 Unilink4230。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料，其特征在于所述催化劑為有機(jī)錫催化劑、有機(jī)鉍催化劑或復(fù)合金屬催化劑。
7.—種權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的制備方法，包括A 組分的制備和B組分的制備，其特征在于A組分的制備方法如下將聚醚多元醇加入反應(yīng)釜中，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至50°C以下時(shí)，加入多異氰酸酯并充入氮?dú)?，攪拌半小時(shí)后，再繼續(xù)加熱，升溫至75°C時(shí)開始計(jì)時(shí)，保持在75 85°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)，然后冷卻至65°C以下，用濾布過濾、下料、包裝，即得A組分；B組分的制備方法如下將端氨基聚醚、端氨基擴(kuò)鏈劑、復(fù)合阻燃劑加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行高速分散，在100 115°C下減壓脫水2小時(shí)，取樣測(cè)定含水率，當(dāng)含水率達(dá)到0. 08%以下時(shí)，打開反應(yīng)釜的降溫裝置并停止脫水，待冷卻至60°C以下時(shí)，加入催化劑，攪拌半小時(shí)后用濾布過濾、下料、包裝，即得B組分。
8.—種權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料的施工方法，其特征在于施工時(shí)將A、B兩組分分別攪拌均勻，然后以體積比1 1混合，A、B組分的當(dāng)量比為異氰酸酯指數(shù)在1 1. 1之間，攪拌均勻后用聚脲噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂，直至涂層達(dá)到要求的厚度。
全文摘要
一種阻燃型噴涂聚脲彈性體涂料及其制備方法，該涂料由A組分和B組分組成，A組分的原料按重量百分比配比為聚醚多元醇40%～60%，多異氰酸酯40%～60%；B組分的原料按重量百分比配比為端氨基聚醚35%～55%，端氨基擴(kuò)鏈劑20%～35%，復(fù)合阻燃劑20%～40%，催化劑0.05%～0.1%；復(fù)合阻燃劑按重量百分比配比為四溴苯酐二醇PHT4-DIOL29%～58%；磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP6%～12%；氯化石蠟20%～40%；三氧化二銻10%～25%。本發(fā)明在保持材料良好的物理性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了涂層的阻燃性能，可應(yīng)用于各種建筑物的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的表面。
文檔編號(hào)C09D5/18GK102391766SQ20111021586
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者徐靖, 杜衛(wèi)衛(wèi), 段霓華, 王政昌, 趙文龍 申請(qǐng)人:北京立高科技有限公司, 北京立高防水工程有限公司