納米改性聚氨酯阻燃防水涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及聚氨酯阻燃防水涂料的技術領域，尤其涉及一種納米改性聚氨酯阻燃 防水涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯防水涂料是一類以聚氨酯為主要成膜物質的防水涂料，具有力學性能好， 耐磨性突出，耐化學腐蝕性好，防水效果優異等諸多優點，廣泛應用于房屋建筑的地下室， 屋面，城市道路橋梁等，與工業及日常生活息息相關。但是未經阻燃處理的聚氨酯防水涂料 屬于易燃材料，氧指數為17%左右，燃燒時火焰大，有濃煙，會釋放HCN、C0等有毒氣體，對 人體及環境都有很大傷害，因此，有必要對其進行阻燃改性。
[0003]目前已公布的阻燃環氧成型材料發明專利，大多采用含鹵阻燃劑。如公開號為 CN102863736A的中國專利文獻公開了一種阻燃MDI成型材料，包含以下組分：MDI60~64 份;MDI8~11份；固化劑4. 5~7. 8份；金屬氧化物1. 5~2. 6份；阻燃劑5~8份；磷酸 醋3~5份；復合脫模劑1. 4~2. 3份；無機填料51~55份；納米碳纖維12~16份；增 強纖維28~32份；表面增強劑0. 7~1. 1份。制備的阻燃MDI成型材料的彎曲強度和熱 變形溫度高，但是其所使用的阻燃劑為十溴二苯乙烷，為含鹵阻燃劑，此外其采用納米碳纖 維作為增強材料，其生產成本過高，對于實際應用造成限制。
[0004] 又如公開號為CN103635500A的中國專利文獻公開了一種可噴涂型阻燃聚氨酯涂 料組合物。其配方包含A方和B方，A方包含異氰酸酯預聚物及阻燃劑化合物，B方包含 紅磷在芳族聚酯多元醇中的分散體及其他阻燃化合物。阻燃劑化合物選自磷酸三氯丙酯， 3, 4, 5, 6-四溴-1，2-苯-二羧酸或硼酸鋅等。該配方較復雜，同時采用多種阻燃劑，成本較 高。以上兩個專利中使用到的十溴二苯乙烷以及3, 4, 5, 6-四溴-1，2-苯-二羧酸這類含 鹵素類阻燃劑，在燃燒過程中都會產生有毒有害氣體，其制備、使用和后處理過程對于人類 健康和環境都有較大危害，因此，開發無鹵阻燃劑十分必要。在開發產品時，要同時兼顧涂 料的成本，使用性能，阻燃性能及環保性能等。
[0005][0006] 美國專利US6838509B2中公開了一種環氧塑料，通過加入有機粘土使材料的耐 熱性和機械強度得到提升。但與此同時由于有粘土的存在對于生產設備的損耗較大，再加 上有機粘土本身需要一定成本，該類材料價格上可能缺乏競爭力。此外，由于有機粘土的加 入，其注塑性能會受到影響。
[0007] 美國專利US6664343B2公開了一種環氧復合材料的制備方法，其主要組分是大 于70%的環氧塑料，再加上一定量的硅橡膠組分和固化劑，其固化速度快，防潮性能好，但 是由于原料大量用到硅橡膠和MDI，其生產成本較高，應用領域受到限制。

【發明內容】

[0008] 本發明提供了一種儲存時間長，絕緣性能、韌性以及耐熱阻燃性能優異的納米改 性聚氨酯阻燃防水涂料。
[0009] -種納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，按重量百分比計，原料組成為：
【主權項】
1. 一種納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，按重量百分比計，原料組成為：
所述納米改性阻燃MDI的制備方法如下： (1) 將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二烷基 苯磺酸鈉水溶液中，并保持反應體系的PH值為8~13,滴加完畢后經陳化、過濾得到納米改 性鎂-鋁復合阻燃劑； 所述的混合溶液中金屬離子總濃度為〇. 05~2mol/L，鎂鋁摩爾比為2:1 ; (2) 將MDI和所述的納米改性鎂-鋁復合阻燃劑共混改性制得納米改性阻燃MDI。
2. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述的可溶性 鎂鹽為硝酸鎂和/或氯化鎂，可溶性鋁鹽為硝酸鋁和/或氯化鋁。
3. 根據權利要求2所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述的混合溶 液中金屬離子總濃度為〇· 1~lm〇l/L〇
4. 根據權利要求1或3所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述十二烷 基苯磺酸鈉水溶液的濃度為〇. 005~0. lmol/L。
5. 根據權利要求4所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述可溶性鎂 鹽與十二烷基苯磺酸鈉的摩爾比為〇. 1~10:1。
6. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，通過滴加氫氧 化鈉水溶液，保持反應體系的pH值為9~11。
7. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述陳化的溫 度為60~80°C，時間為10~30h。
8. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述納米改性 鎂-鋁復合阻燃劑的加入量為MDI重量的1~10%。
9. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述聚醚多元 醇的聚合度為2000~5000。
10. 根據權利要求1所述的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，其特征在于，所述的硅烷偶 聯劑為 KH560、KH570、KH580、KBM303、KBM803、KBM603 中的至少一種； 所述的擴鏈劑為胺類擴鏈劑； 所述的填充料為碳酸鈣、硅微粉、滑石粉、石英砂中的至少一種。
【專利摘要】本發明公開了一種納米改性聚氨酯阻燃防水涂料，按重量百分比計，原料組成為：納米改性阻燃MDI 15～30％；聚醚多元醇10～30％；填充料20～40％；擴鏈劑20～40％；硅烷偶聯劑0.5～5％；所述納米改性阻燃MDI的制備方法為：將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，并保持反應體系的pH值為8～13，滴加完畢后經陳化、過濾得到納米改性鎂-鋁復合阻燃劑；將MDI和納米改性鎂-鋁復合阻燃劑共混改性制得納米改性阻燃MDI。本發明提供一種儲存時間長，阻燃性能、韌性以及耐熱阻燃性能優異的納米改性聚氨酯阻燃防水涂料。
【IPC分類】C09D7-12, C09D5-18, C09D175-08
【公開號】CN104762009
【申請號】CN201510162951
【發明人】范宏, 李 誠, 曹駿, 胡激江, 卜志揚, 李伯耿
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月8日