[發明專利]一種阻燃型噴涂聚脲材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911075547.7
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110804155A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王寶柱;溫喜梅;王偉;李燦剛;李永崗;邵春妍
• 申請（專利權）人: 青島愛爾家佳新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/50;C08G18/32;C09D175/02;C09D5/18
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明提供的阻燃型噴涂聚脲材料，對聚脲彈性體的基體樹脂進行阻燃設計，采用成碳性能好的芳香族聚醚或聚酯多元醇與含有羥基基團的無鹵阻燃劑進行預混后，與異氰酸酯進行共聚改性，制備出阻燃性能優異且儲存穩定性好的端異氰酸酯預聚物A，可提高基體聚脲樹脂的阻燃性；其次，采用經過表面活化改性的超細級粉體阻燃劑對材料進行改性，制備出B組分，不同類粉體可在提高材料阻燃性能的同時，對材料進行補強。本發明提供的阻燃型噴涂聚脲材料，具有優異阻燃性能、物理性能、耐化學品性能良好、性能穩定，以滿足阻燃防火要求較高領域的使用需要，可適應于海上石油平臺、船舶艙室、軍用帳篷等，拓寬噴涂聚脲彈性體材料的應用領域。

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，特別涉及一種阻燃型噴涂聚脲材料及其制備方法。

背景技術

噴涂聚脲彈性體(Spray Polyurea Elastomer，簡稱SPUA)技術是近20年由國外發展起來的一種新型噴涂技術，具有理化性能好、反應性高、綠色無污染的特點，廣泛應用于管道、建筑、能源、交通、水利、化工、軍事等防腐防護領域。產品的主要性能體現在：(1)噴涂聚脲彈性體有著優良的工程力學性能，具有彈性模量高、抗拉強度大(12～45MPa)、斷裂伸長率可達1000％、低溫柔性好(-30℃彎曲無裂紋)、抗撕裂強度高(30～90kN/m)以及抗沖擊性能好等特點。(2)噴涂聚脲彈性體具有顯著的耐久性能，特別是能經受住酸、堿、鹽等強腐蝕介質的長期接觸甚至浸泡，適于在強腐蝕環境下的長期使用，在服役環境比較惡劣的軍事永久工程中使用潛力巨大。此外，噴涂聚脲彈性體的耐熱性以及耐光、耐候性都較優異，承受環境熱、濕、冰凍等沖擊變化的能力強。

然而，由于噴涂聚脲彈性體基本為純樹脂材料，傳統的聚脲材料為易燃性材料，在使用過程容易出現火災隱患，限制了其應用范圍。常規的阻燃改性一般是通過直接的物料混合，通過添加一定量的液體或粉體阻燃劑進行改性，這些阻燃劑與聚脲材料的相容性較差，對阻燃性能的提高非常有限，添加量大還會導致產品物理性能和耐化學品性能的大幅下降。液體阻燃劑在使用過程會出現遷移現象，阻燃持久性不佳；粉體阻燃劑的添加存在分散均勻性的問題，使用和儲存過程容易出現團聚沉淀現象，且粉體阻燃劑與基體樹脂的界面結合力較差，會顯著降低材料的力學性能。

發明內容

有鑒如此，有必要針對現有技術存在的缺陷，提供一種阻燃性能、物理性能及耐化學品性能良好、性能穩定的阻燃型噴涂聚脲材料。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種阻燃型噴涂聚脲材料的制備方法，包括下述步驟：

于惰性環境中，將芳香族二元醇、反應型阻燃劑、多元醇攪拌加熱至95℃～100℃，在真空-0.1MPa下脫水5～7h，解除真空，降溫至50℃以下加入多異氰酸酯，在90℃下反應3-4h，反應結束后，測定-NCO值后出料，過濾得到阻燃聚脲材料A；其中：所述多異氰酸酯、芳香族二元醇、反應型無鹵阻燃劑及多元醇的質量比為(150-250)：(50-100)：(50-100)：(30-60)；

按質量比為(30-60)：(20-50)：(20-50)：(1-2)：(20-40)：(0-1)：(1-5)：(1-5)將端氨基聚醚、多元醇、超細粉體阻燃劑、偶聯劑、擴鏈劑、催化劑、除水劑及色漿攪拌研磨過濾，得到B組分。

在一些較佳的實施例中，所述的A組分的異氰酸酯預聚物其-NCO含量為14％～17％；所述A組分與B組分的異氰酸酯指數為1.05～1.10。

在一些較佳的實施例中，所述多異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、環己烷二亞甲基而異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、1,4環己烷二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。

在一些較佳的實施例中，所述反應型無鹵阻燃劑為含羥基的低分子量膦酸酯。

具體地，含羥基的低分子量膦酸酯可以為青島聯美化工生產的FR642等。