本(ben)發明涉及(ji)(ji)噴涂聚(ju)(ju)脲(niao)(niao)材料,特別是涉及(ji)(ji)一種屋面硬(ying)泡(pao)保(bao)溫用阻燃(ran)噴涂聚(ju)(ju)脲(niao)(niao)防水涂料及(ji)(ji)其制備方(fang)法。
背景技術:
1、噴涂(tu)硬(ying)泡聚氨酯作(zuo)為屋面防(fang)(fang)水保溫材料應用已超過(guo)10年,其(qi)具有(you)優良的保溫、絕(jue)熱、耐燃及不(bu)透水性等特(te)點,是集防(fang)(fang)水保溫于(yu)一體(ti)的好材料,目前其(qi)在我國民(min)用和工(gong)業舊房改造中有(you)很大(da)的應用前景(jing)。
2、由于(yu)(yu)噴(pen)涂硬(ying)泡(pao)聚(ju)氨(an)酯保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材料耐黃變(bian)性差(cha),在(zai)戶(hu)外使(shi)用(yong)(yong)時(shi)需(xu)加(jia)保(bao)(bao)護(hu)層(ceng),目(mu)前通常使(shi)用(yong)(yong)水泥(ni)聚(ju)合(he)物(wu)(wu)砂(sha)漿(jiang)、混凝(ning)土(tu)和耐候性好(hao)的(de)(de)丙烯酸涂料作為(wei)保(bao)(bao)護(hu)層(ceng)。但(dan)水泥(ni)聚(ju)合(he)物(wu)(wu)砂(sha)漿(jiang)或混凝(ning)土(tu)水化(hua)需(xu)要加(jia)入一(yi)定量的(de)(de)水,水分在(zai)未參與水化(hua)前會滲透到硬(ying)泡(pao)聚(ju)氨(an)酯開口的(de)(de)孔隙中,嚴重影響其(qi)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)效果。丙烯酸涂料雖無(wu)毒無(wu)味、易清潔,但(dan)其(qi)耐磨性差(cha)、低(di)(di)溫(wen)(wen)韌性不(bu)足(zu),用(yong)(yong)于(yu)(yu)硬(ying)泡(pao)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)表面(mian)后在(zai)低(di)(di)溫(wen)(wen)的(de)(de)條件下收縮(suo)后容(rong)易開裂,且不(bu)容(rong)易做到一(yi)定厚(hou)度。而噴(pen)涂聚(ju)脲彈(dan)性體保(bao)(bao)護(hu)層(ceng),無(wu)溶(rong)劑、高固(gu)含、施工(gong)方(fang)便、耐低(di)(di)溫(wen)(wen)、綜合(he)性能優(you)異、噴(pen)涂厚(hou)度可調、同時(shi)還兼(jian)具超強的(de)(de)防水效果,是聚(ju)氨(an)酯硬(ying)泡(pao)理想的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)材料之(zhi)一(yi)。作為(wei)屋(wu)面(mian)硬(ying)泡(pao)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)保(bao)(bao)護(hu)層(ceng)其(qi)具有高強高彈(dan)、抗撕(si)裂、耐低(di)(di)溫(wen)(wen)形(xing)變(bian)、超防水、方(fang)便施工(gong)、厚(hou)度可調、與硬(ying)泡(pao)聚(ju)氨(an)酯附(fu)著力(li)好(hao)等(deng)諸多(duo)優(you)點,聚(ju)脲彈(dan)性體本身是一(yi)種易燃(ran)的(de)(de)高分子聚(ju)合(he)物(wu)(wu),在(zai)明火(huo)條件下暴(bao)露容(rong)易燃(ran)燒(shao)(shao)(氧指數(shu)低(di)(di)于(yu)(yu)18%),燃(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程(cheng)易產生(sheng)融滴,若將其(qi)直接(jie)用(yong)(yong)于(yu)(yu)老舊小區改造過(guo)程(cheng)在(zai)防火(huo)方(fang)面(mian)存在(zai)潛在(zai)的(de)(de)安全隱患,因(yin)此增強其(qi)阻燃(ran)性能提高其(qi)燃(ran)燒(shao)(shao)的(de)(de)氧指數(shu)成為(wei)一(yi)種必然選擇。
3、目前市場上并沒有專門用于屋(wu)面硬(ying)泡保(bao)(bao)溫保(bao)(bao)護層的(de)阻燃(ran)性噴涂(tu)聚脲防(fang)水材料,基(ji)于此亟待開發一種用于屋(wu)面硬(ying)泡保(bao)(bao)溫的(de)阻燃(ran)聚脲防(fang)水涂(tu)料。
技術實現思路
1、基于此,本發明提供(gong)了一(yi)種(zhong)屋面(mian)硬泡(pao)保溫用阻(zu)(zu)燃(ran)噴涂聚(ju)(ju)(ju)脲(niao)防(fang)水涂料,以克服現有技術(shu)的不(bu)足。該(gai)技術(shu)方(fang)案分別在聚(ju)(ju)(ju)脲(niao)的a、b組分中分別引入了含(han)有poss籠(long)(long)狀結構的改性(xing)(xing)異(yi)氰酸酯預聚(ju)(ju)(ju)物和(he)含(han)有poss籠(long)(long)狀結構的交聯劑(ji),增強了聚(ju)(ju)(ju)脲(niao)體系的韌性(xing)(xing)、耐熱(re)性(xing)(xing)和(he)阻(zu)(zu)燃(ran)性(xing)(xing)。同(tong)時(shi)在b組分中引入了懸浮性(xing)(xing)好的膨(peng)脹石(shi)墨阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji),解決了傳(chuan)統(tong)阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)時(shi)間久(jiu)了容易團聚(ju)(ju)(ju)、下沉等問題。
2、本發明的一(yi)個目(mu)的在于,提供一(yi)種屋面硬泡保溫用阻燃噴(pen)涂聚(ju)脲(niao)防(fang)水(shui)涂料,所述屋面硬泡保溫用阻燃噴(pen)涂聚(ju)脲(niao)防(fang)水(shui)涂料包(bao)括:a組分和(he)b組分;
3、所述a組分包(bao)括改性異氰(qing)酸酯預聚物;
4、所述b組分,包括如下(xia)質量份數的組分:
5、
6、其中,
7、所述(shu)改性異氰酸酯(zhi)(zhi)預聚物為氨基poss、聚醚多元醇與(yu)mdi(二苯基甲烷二異氰酸酯(zhi)(zhi))反應所得(de)。
8、進一步地(di),所述(shu)a組(zu)分(fen)和(he)b組(zu)分(fen)的(de)nco指(zhi)數比為(1.05-1.1):1.0。
9、具體(ti)地,所(suo)述(shu)poss為(wei)籠(long)型聚倍半硅氧烷。
10、進(jin)一步(bu)地,所述氨(an)(an)基poss為(wei)氨(an)(an)丙基七異丁基籠狀聚倍半(ban)硅(gui)氧烷。
11、進一步(bu)地(di),所述氨(an)基(ji)poss、聚(ju)醚多元醇和mdi的質量(liang)比為(wei)(1-5):(8-13):(20-30)。
12、進一步地,所述改(gai)性異氰酸酯(zhi)預聚物(wu)中nco的(de)含(han)量為(wei)13.5-16.5wt%。
13、進一(yi)步地,所述聚(ju)醚選(xuan)自聚(ju)醚多元醇、氨基(ji)聚(ju)醚中的(de)一(yi)種或(huo)多種。
14、進(jin)一(yi)步地,所述聚(ju)(ju)醚(mi)多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun)為聚(ju)(ju)氧化丙烯封端的(de)聚(ju)(ju)醚(mi)多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun),所述聚(ju)(ju)醚(mi)多(duo)元(yuan)(yuan)醇(chun)的(de)分(fen)子(zi)量為2000-3000,官能度為2-3。
15、進一步地,所述氨(an)基聚(ju)醚(mi)為聚(ju)氧(yang)化丙烯封端的氨(an)基聚(ju)醚(mi),所述氨(an)基聚(ju)醚(mi)的分(fen)子(zi)量為2000-5000,官(guan)能度為2-3。
16、優選地,所述(shu)氨(an)基擴鏈劑選自e100、e300、4200中的一種或多(duo)種。
17、進一步地(di),所述(shu)氨基poss交聯(lian)劑的結(jie)構式如下(xia):(rsio3/2)n;
18、其(qi)中,n的取值范圍為(wei)8-12;
19、r選(xuan)自(zi)氨基(ji)、烷基(ji)中的一種或多種;
20、所(suo)述氨基(ji)的數量≥3。
21、優選地,n的取值(zhi)為(wei)8、10、12,所述氨(an)基(ji)數量為(wei)3,其余基(ji)團為(wei)烷基(ji)。
22、優選地,所(suo)述膨(peng)脹石墨(mo)阻(zu)燃劑(ji)為(wei)puregl-1(a)型膨(peng)脹石墨(mo)阻(zu)燃劑(ji)和puregl-1(b)協(xie)效液體膨(peng)脹石墨(mo)阻(zu)燃劑(ji);
23、其中(zhong),所述(shu)puregl-1(a)型膨脹石墨(mo)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)與puregl-1(b)協效液體(ti)膨脹石墨(mo)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)的質量比為(20-35):10;
24、進一步地,所述puregl-1(a)型(xing)膨脹石墨阻燃(ran)劑的粒徑d≤25μm。
25、具體(ti)地,本發(fa)明通(tong)過(guo)在b組(zu)分(fen)中(zhong)引入了(le)懸浮性好的puregl-1(a)膨(peng)脹石(shi)墨(mo)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)和與其(qi)配套使用的液體(ti)協效膨(peng)脹石(shi)墨(mo)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)puregl-1(b),給所述屋面(mian)硬泡保溫用阻(zu)燃(ran)(ran)噴涂聚(ju)脲(niao)防水涂料提(ti)供了(le)極佳(jia)的阻(zu)燃(ran)(ran)、懸浮分(fen)散效果,從(cong)而使b組(zu)分(fen)具有了(le)更好的工藝(yi)流(liu)動性;從(cong)而克服了(le)傳統固體(ti)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)難分(fen)散、易團(tuan)聚(ju)、下沉、添加量大(da)(da)、b組(zu)分(fen)粘度大(da)(da)以(yi)及(ji)液體(ti)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)滲(shen)出等問題;另外微(wei)小的阻(zu)燃(ran)(ran)石(shi)墨(mo)顆粒還(huan)可以(yi)刺破體(ti)系(xi)特別(bie)微(wei)小的氣泡讓聚(ju)脲(niao)膜更加密實(shi)。
26、進一(yi)步地,所(suo)述催化劑(ji)選自二月(yue)桂酸二丁基錫、羧酸鉍中的一(yi)種或(huo)多種。
27、進一步地,所述(shu)聚脲防水(shui)涂(tu)料在20-30℃時的粘(zhan)度(du)為(wei)960-1100mpa·s。
28、進一(yi)步(bu)地,所述助劑(ji)選自(zi)潤濕(shi)劑(ji)、分散劑(ji)、消泡劑(ji)、流平(ping)劑(ji)、防塵劑(ji)中的(de)一(yi)種(zhong)或多種(zhong)。
29、優(you)選地,所述潤濕劑選自byk-p104s、byk206中的一種或多種。
30、優選(xuan)地,所述分散劑選(xuan)自byk163、byk110、byk190中(zhong)的(de)一種或多種。
31、優(you)選地,所(suo)述消泡劑選自byk1790、byk085、byk1796、byk1799中的一種或多種。
32、優選地,所(suo)述流平劑選自byk306、byk333、byk354中的一種或多種。
33、優(you)選地,所(suo)述防塵劑為h15。
34、優選地,所述吸水劑(ji)為3a分子篩(shai)。
35、本發明(ming)還提供所述(shu)屋面硬泡保(bao)溫用阻燃(ran)噴涂聚脲防水涂料的(de)制備方法,包括如下步驟:
36、s1.將氨基poss、聚醚多元醇(chun)加(jia)入反應釜中,加(jia)熱(re)真(zhen)空(kong)脫水,降溫后加(jia)入mdi,再升(sheng)溫攪拌反應,得到a組分(fen);
37、s2.將(jiang)聚醚、氨基(ji)擴鏈劑(ji)、氨基(ji)poss交聯劑(ji)、助劑(ji)加入(ru)反應釜中攪(jiao)拌均勻,之后加入(ru)余下(xia)組分(fen),攪(jiao)拌混合均勻,得到(dao)b組分(fen);
38、s3.將a組分、b組分混(hun)合,得到屋(wu)面(mian)硬泡保(bao)溫用阻燃噴涂聚脲防水(shui)涂料(liao)。
39、進一步地(di),步驟s1中(zhong),所(suo)述(shu)加(jia)熱的溫(wen)度為100-120℃,所(suo)述(shu)降溫(wen)的溫(wen)度為40-60℃,所(suo)述(shu)升溫(wen)攪拌反應的溫(wen)度為80-85℃。
40、進一步地,步驟(zou)s3中(zhong),采用高溫高壓(ya)噴涂設備將(jiang)a組(zu)分、b組(zu)分混合。
41、本發明具有如下有益效果(guo):
42、1.本(ben)發明的(de)(de)a、b組分中(zhong)分別含(han)有poss籠(long)狀(zhuang)結構的(de)(de)改性異氰酸(suan)酯(zhi)預聚物及(ji)含(han)有poss籠(long)狀(zhuang)結構的(de)(de)交聯劑(ji),二者相(xiang)容性良(liang)好,在(zai)a、b組分反應后氨基poss交聯劑(ji)將其籠(long)狀(zhuang)結構直接引(yin)入到聚脲中(zhong),得到穩(wen)定、立體的(de)(de)三維(wei)網(wang)狀(zhuang)結構,在(zai)保(bao)證(zheng)聚脲防水(shui)及(ji)理化性能(neng)的(de)(de)同時,提高(gao)了(le)材料的(de)(de)阻燃(ran)性能(neng)和(he)耐熱性能(neng)。同時該結構的(de)(de)引(yin)入也增強了(le)聚脲的(de)(de)整(zheng)體韌性、強度和(he)硬度。
43、2.本發明(ming)b組分(fen)中的(de)(de)(de)膨(peng)脹石(shi)墨阻(zu)(zu)燃劑能(neng)與poss成分(fen)產(chan)生(sheng)協同(tong)作用,poss結構的(de)(de)(de)引入增(zeng)強了(le)膨(peng)脹石(shi)墨阻(zu)(zu)燃劑的(de)(de)(de)分(fen)散性(xing)、支撐(cheng)效(xiao)果(guo),提高懸(xuan)浮性(xing),并(bing)且,si—o—si結構穩定,在高溫下(xia)會(hui)形成致密的(de)(de)(de)氧(yang)化硅膜層,可(ke)以有(you)效(xiao)阻(zu)(zu)止(zhi)聚脲燃燒后生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)小分(fen)子逸出(chu)及熔滴滴落;同(tong)時,改(gai)性(xing)石(shi)墨在高溫作用下(xia)會(hui)發生(sheng)急(ji)劇膨(peng)脹窒息火焰(yan),并(bing)形成厚實的(de)(de)(de)多(duo)孔碳化層吸(xi)附融滴并(bing)有(you)效(xiao)隔絕熱能(neng)輻射和氧(yang)氣(qi),并(bing)進一步(bu)阻(zu)(zu)止(zhi)可(ke)燃氣(qi)體外逸,從而降低發煙量和火勢,由(you)此實現雙重阻(zu)(zu)燃功能(neng),使聚脲涂料的(de)(de)(de)氧(yang)指數從18%變為30%,顯著(zhu)提高了(le)聚脲防(fang)水涂料的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)燃性(xing)能(neng)。