一种阻燃聚脲涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻燃聚脲涂料，包括A组分与B组分。A组分和B组分的体积比为(2～2.5):1。A组分由芳香族异氰酸酯和多元醇反应形成的低聚物组成。其中，芳香族异氰酸酯与多元醇的摩尔比为(2～3)：1。B组分包括以下质量百分比的组分：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％和填料12～30％。本发明专利技术的阻燃聚脲涂料具有优异的力学强度、阻燃性能、抗拉强度和高韧性、耐化学品腐蚀性、优异的电绝缘性能。使用时，将A组分与B组分混合，其反应速度快，凝胶时间在10s之内，可实现垂直喷涂不流淌，显著提高施工效率。

A flame retardant polyurea coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚脲涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料领域，尤其涉及一种阻燃聚脲涂料及其制备方法。
技术介绍
聚脲是在聚氨酯基础上发展起来的，由氨基化合物和异氰酸酯反应生成的化学结构上带有脲基(-NH-C(＝O)-NH-)的一类化合物。由于端氨基中活泼氢与异氰酸酯的反应活性高，反应速率快，因此聚脲的固化速度要明显快于聚氨酯，且其固化过程受水分的影响非常小，某些配方的聚脲材料在施工过程中可实现步行固化，且几乎不受周围环境影响。另外，聚脲材料还具有良好的力学、防腐和耐热性能。作为涂料使用时，聚脲材料无论是在施工过程中还是使用过程中均具有良好的性能，目前已被广泛应用于娱乐设施、高铁、桥梁、海工装备的防水和重型防腐。尽管聚脲涂料具有良好的性能，但是其应用在建筑领域时，还是存在防火性能上的缺陷。普通的聚脲涂料无法满足要求，需要对其进行改性，进一步提高相关的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异阻燃性能的聚脲涂料，采用以下技术方案。本专利技术提供一种阻燃聚脲涂料，包括A组分与B组分；所述A组分和B组分的体积比为(2～2.5)：1；其中，所述A组分包括由芳香族异氰酸酯和多元醇反应形成的低聚物，所述芳香族异氰酸酯与所述多元醇的摩尔比为(2～3)：1；按照质量百分比计，所述B组分包括：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％以及填料12～30％。优选地，所述芳香族异氰酸酯选自氯苯-2,4-二异氰酸酯、二苯-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-二异氰酸酯-3,3′-二甲基二苯基、3-甲基二苯基-甲烷-4,4′-二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯、2,4,6-三异氰酸酯基甲苯、2,4,4′-三异氰酸酯基二苯醚、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。优选地，所述多元醇选自聚己内酯三元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯醚多元醇、聚碳酸酯三元醇、环氧丙烷多元醇、环氧乙烷多元醇和环氧丁烷多元醇中的一种或多种。优选地，所述氨基树脂选自4,4′-双仲丁胺基二苯基甲烷、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑、端氨基聚氧丙烯醚和聚氧亚甲基蜜胺中的一种或多种。优选地，所述扩链剂选自3,5-二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺和脂肪族端氨基扩链剂中的一种或多种。优选地，所述阻燃剂为含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物，其结构式为：其中，式中n＞1，X为Y选自硒脲、N，N-二甲基硒脲、氨基硒脲、甲基氨基硒脲、乙基氨基硒脲、苯基氨基硒脲和2-氨基-2-硒唑啉-4-酮中的一种。优选地，所述紫外屏蔽剂选自硼烯、富勒烯、纳米焦磷酸钛和氧化铈中的一种或多种。优选地，所述填料选自膨润土、硅灰石、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硫酸钡、硫酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁和纤维素中的一种或多种。本专利技术还提供一种阻燃聚脲涂料的制备方法，包括：A组分的制备：将所述多元醇加入反应釜中，在80～120℃、0.05～0.15MPa的真空度下脱水0.5～1.5h，然后降温至40～60℃，加入相应比例所述芳香族异氰酸酯于反应釜中，升温至80～100℃，保温反应1～2h，脱泡后降温，得到A组分，其中，所述芳香族异氰酸酯与多元醇的摩尔比为(2～3)：1；B组分的制备：将以下质量百分比的原料倒入反应釜中：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％、填料12～30％，升温至60～80℃，搅拌30～90min，得到B组分；将所述A组分与B组分按照体积比(2～2.5):1进行混合，得到所述阻燃聚脲涂料。本专利技术的阻燃聚脲涂料具有优异的力学强度、阻燃性能、抗拉强度和高韧性、耐化学品腐蚀性高、优异的电绝缘性能；在使用时，将涂料的A组分与B组分按比例混合，其反应速度快，凝胶时间在10s之内，可实现垂直喷涂不流淌，显著提高施工效率。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提供一种阻燃聚脲涂料，包括A组分与B组分。A组分和B组分的体积比为(2～2.5)：1。其中，A组分包括由芳香族异氰酸酯和多元醇反应形成的低聚物，芳香族异氰酸酯与多元醇的摩尔比为(2～3)：1。按照质量百分比计，B组分包括：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％以及填料12～30％。其中，芳香族异氰酸酯选自氯苯-2,4-二异氰酸酯、二苯-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-二异氰酸酯-3,3′-二甲基二苯基、3-甲基二苯基-甲烷-4,4′-二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯、2,4,6-三异氰酸酯基甲苯、2,4,4′-三异氰酸酯基二苯醚、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。其中，多元醇选自聚己内酯三元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯醚多元醇、聚碳酸酯三元醇、环氧丙烷多元醇、环氧乙烷多元醇和环氧丁烷多元醇中的一种或多种。其中，氨基树脂选自4,4′-双仲丁胺基二苯基甲烷、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑、端氨基聚氧丙烯醚和聚氧亚甲基蜜胺中的一种或多种。其中，扩链剂选自3,5-二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺和脂肪族端氨基扩链剂中的一种或多种。扩链剂能扩展分子链、增大分子量，提升涂料的抗拉强度和韧性。其中，流平剂选自市售常规的流平剂，可选用丙烯酸类、有机硅类或者氟碳化合物类流平剂。流平剂有利于改善涂料的流动性，使得涂料喷涂后表面平整光滑。其中，消泡剂选自市售常规的消泡剂，可选用聚醚类或有机硅类消泡剂。消泡剂有助于消除涂料中的气泡。其中，阻燃剂为含硒三嗪类大分子阻燃剂化合物，其结构式为：其中，式中n＞1，X为Y选自硒脲、N，N-二甲基硒脲、氨基硒脲、甲基氨基硒脲、乙基氨基硒脲、苯基氨基硒脲和2-氨基-2-硒唑啉-4-酮中的一种。涂料中加入阻燃剂能显著提升涂料的耐火性能。其中，紫外屏蔽剂选自硼烯、富勒烯、纳米焦磷酸钛和氧化铈中的一种或多种。紫外屏蔽剂具有一定的阻挡阳光透射过涂料的功效。其中，填料选自膨润土、硅灰石、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硫酸钡、硫酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁和纤维素中的一种或多种。填料能遮蔽待喷涂物件的表面，提升涂料的力学强度、耐化学腐蚀性和电绝缘性。在使用时，将A组分与B组分按比例混合，其反应速度快，凝胶时间在10s之内，可实现垂直喷涂不流淌，显著提高施工效率。本专利技术的阻燃聚脲涂料喷涂在物件表面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃聚脲涂料，其特征在于，包括A组分与B组分；所述A组分和B组分的体积比为(2～2.5)：1；/n所述A组分包括由芳香族异氰酸酯和多元醇反应形成的低聚物，其中，所述芳香族异氰酸酯与所述多元醇的摩尔比为(2～3)：1；/n按照质量百分比计，所述B组分包括：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％以及填料12～30％。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚脲涂料，其特征在于，包括A组分与B组分；所述A组分和B组分的体积比为(2～2.5)：1；
所述A组分包括由芳香族异氰酸酯和多元醇反应形成的低聚物，其中，所述芳香族异氰酸酯与所述多元醇的摩尔比为(2～3)：1；
按照质量百分比计，所述B组分包括：氨基树脂20～30％、扩链剂20～30％、流平剂0.5～2％、消泡剂0.5～1％、阻燃剂5～20％、紫外屏蔽剂2～5％以及填料12～30％。


2.如权利要求1所述的阻燃聚脲涂料，其特征在于，所述芳香族异氰酸酯选自氯苯-2,4-二异氰酸酯、二苯-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-二异氰酸酯-3,3′-二甲基二苯基、3-甲基二苯基-甲烷-4,4′-二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯、2,4,6-三异氰酸酯基甲苯、2,4,4′-三异氰酸酯基二苯醚、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。


3.如权利要求1所述的阻燃聚脲涂料，其特征在于，所述多元醇选自聚己内酯三元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯醚多元醇、聚碳酸酯三元醇、环氧丙烷多元醇、环氧乙烷多元醇和环氧丁烷多元醇中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的阻燃聚脲涂料，其特征在于，所述氨基树脂选自4,4′-双仲丁胺基二苯基甲烷、2-(4-氨基苯基)-5(6)氨基苯基苯并咪唑、端氨基聚氧丙烯醚和聚氧亚甲基蜜胺中的一种或多种。


5.如权利要求1所述的阻燃聚脲涂料，其特征在于，所述扩链剂选自3,5-二乙基甲苯二胺、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子腾，陈心茹，张泽晟，王春香，刘子发，
申请(专利权)人：中科易朔厦门防火技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35