[發明專利]一種親水性聚氨酯灌漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010617920.X
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102093537A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 杜輝;王振波;董建國;于鵬程;馬立青
• 申請（專利權）人: 上海東大聚氨酯有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/75;C08G18/73;C08G18/48;C09K3/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種親水性聚氨酯灌漿料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯材料是進入21世紀后發展最快的高分子材料，被譽為“第五大塑料”，因其性能優良且具可調變性，而被廣泛應用于家具和床墊工業、汽車工業、設備制造工業、建筑工業等領域。其中，在建筑工業領域的應用發展最受社會所關注，其廣泛應用于建筑內外墻保溫、防水涂料、鋪裝材料、建筑用膠粘劑、聚氨酯灌漿料等領域。近幾年來，國內聚氨酯灌漿料以每年50％的增量發展，且主要以親水性聚氨酯灌漿料為主。

目前，國內市場上銷售的親水性聚氨酯灌漿料中，主要含有聚氨酯預聚體、游離甲苯二異氰酸酯、和降低預聚體粘度使漿液具有足夠的滲透性的有機溶劑。但這些物質都屬?；?，且可揮發有機溶劑的含量更高達20％以上，其大量使用必將對施工人員造成身體和精神上的傷害，這在很大程度上阻礙了聚氨酯灌漿料工業的健康發展。

國內同行主要針對溶劑型聚氨酯灌漿料進行了大量研發工作。例如，《化工新型材料》2007年第33卷第4期P61-63的《親水性聚氨酯化學灌漿材料的研制》主要針對甲苯二異氰酸酯型親水性聚氨酯化學灌漿料進行了研究。《聚氨酯工業》2006年第21卷第5期P39-44的《親水性聚醚的研制及在PU灌漿材料中的應用》主要研究了親水性聚醚對甲苯二異氰酸酯型聚氨酯化學灌漿料性能的影響?！痘瘜W與黏合》2007年第29卷第1期P23-26的《親水性聚氨酯堵料制備與性能表征》主要針對甲苯二異氰酸酯型聚氨酯化學灌漿料進行研究。但目前，關于環保型親水性聚氨酯灌漿料的研究未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的親水性聚氨酯灌漿料含有大量屬于?；返木郯滨ヮA聚體、有機溶劑和游離甲苯二異氰酸酯，危害施工人員健康的缺陷，而提供一種不含有機溶劑、對人體無害、且仍然能保證較低粘度，良好的滲透性，防水堵漏效果的環保型親水性聚氨酯灌漿料及其制備方法。

本發明涉及一種親水性聚氨酯灌漿料的制備方法，其包括如下步驟：將異氰酸酯、緩聚劑和親水性聚醚多元醇混合進行反應，即可。

其中，所述的異氰酸酯選自下述中的一種或多種：二苯甲烷二異氰酸酯(MDI-100，即4，4’-MDI)、液化二苯甲烷二異氰酸酯(又稱改性MDI，市售商品如MDI-50)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI，如PM200、MR200等)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(H₁₂MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和四甲基苯二甲基二異氰酸酯(TXMDI)，或者甲苯二異氰酸酯(TDI)和上述異氰酸酯中的一種或多種的混合物。本發明特別優選二苯甲烷二異氰酸酯和/或液化二苯甲烷二異氰酸酯，或者甲苯二異氰酸酯(TDI)與二苯甲烷二異氰酸酯和/或液化二苯甲烷二異氰酸酯的混合物。

其中，所述的親水性聚醚多元醇為親水性聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇；其官能度為2～6，較佳的為2或4；其EO/PO值(聚合鏈中結構單元CH₂CH₂O與CH₂CHCH₃O的摩爾比)為99/1～60/40，更佳的為85/15～75/25；其數均分子量(Mn)為1000～20000，更佳的為6000～12000。該親水性聚醚多元醇可以本領域常用低分子多元醇(優選甘油、丙二醇、乙二醇、丁二醇、山梨醇、季戊四醇和蔗糖中的一種或多種)為起始劑、以及環氧乙烷和環氧丙烷單體按本發明常規方法制得。

其中，所述的異氰酸酯中異氰酸根與親水性聚醚多元醇中羥基的摩爾比為1∶0.1～1∶0.95，較佳的為1∶0.2～1∶0.8，更佳的為1∶0.2～1∶0.5。

其中，所述的緩聚劑可為本領域常用的各種緩聚劑，如磷酸、硫酸、硝酸、鹽酸、苯甲酰氯或乙酸等，優選為磷酸和/或苯甲酰氯。所述的緩聚劑的用量可按本領域常規用量選擇，一般為以原料總質量的5ppm～100ppm，優選為10ppm～50ppm。

其中，所述的混合的方式可按本發明常規操作進行，即將異氰酸酯和緩聚劑混合均勻，之后將親水性聚醚多元醇分批緩慢加入異氰酸酯中，進行反應。本發明的方法可不使用溶劑，即可制得聚氨酯灌漿料。

其中，所述的反應的溫度可采用本領域常規溫度，較佳的為50～100℃，更佳的為50～90℃。所述的反應的時間一般為1～6小時，較佳的為2～4小時。所述的反應在常壓下即可進行。根據本領域常規操作，反應在攪拌條件下進行，攪拌的速度較佳的為150～400r/min。反應較佳的在氮氣保護下進行。