CN103261256A - 聚氨酯弹性体涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供涂料，其包括反应体系的反应产物，其中所述反应体系包括：具有异氰酸酯官能团的至少一种预聚物，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯和羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇的反应产物；硅酸钠溶液；至少一种异氰酸酯反应性组分，其具有羟基和胺官能度为约2至约4中的至少一种；至少一种泡沸填料；至少一种填料；和任选的悬浮剂。

Description

聚氨酯弹性体涂料
技术领域
本发明的实施方式涉及聚氨酯涂料，更特别地涉及具有改善的阻燃性的聚氨酯弹性体涂料。
背景技术
聚氨酯弹性体涂料在其中需要韧性耐用保护的工业应用中是已确定的。实例包括屋顶隔膜，建筑基地的防水物，桥面板，水管和下水道管，卡车车床内衬和二级安全壳。一些应用已经出现，其也需要阻燃性，是由于建筑规范或法津责任问题。这些包括建筑学，矿业，海运和运输。聚氨酯化合物本身不阻燃，因此需要添加剂以改善该特性。历史上，方法包括卤化材料，含磷的化合物(磷酸盐/酯，膦酸盐/酯)，无机填料，烧焦促进剂，泡沸添加剂，和使用其它官能团例如异氰脲酸酯和
Figure BDA00003324945100011
唑烷酮的混合化学。但是，这些方法的功效在涂料中有限。因此，需要具有改善的阻燃性的聚氨酯弹性体涂料。
发明内容
本发明的实施方式提供涂料，其包括反应体系的反应产物，其中所述反应体系包括：具有异氰酸酯官能团的至少一种预聚物，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯和羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇的反应产物；硅酸钠溶液；至少一种异氰酸酯反应性组分，其具有官能度为约2至约4的羟基和胺中的至少一种；至少一种泡沸填料；至少一种填料；和任选的悬浮剂。
本发明的实施方式也提供制备涂料的方法，所述方法包括：使反应体系反应，其中反应体系包括：具有异氰酸酯官能团的至少一种预聚物，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯和羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇的反应产物；硅酸钠溶液；至少一种异氰酸酯反应性组分，其具有官能度为约2至约4的羟基和胺中的至少一种；至少一种泡沸填料；至少一种填料；和任选的悬浮剂。
附图说明
图1是描述对比例和根据本发明实施方式的实施例的热释放速率的图。
图2是描述由对比例和根据本发明实施方式的实施例产生的总烟雾的图。
具体实施方式
本发明的实施方式提供具有改善的阻燃性的聚氨酯弹性体涂料。实施方式将聚氨酯预聚物(其包括至少一种异氰酸酯和至少一种多元醇的反应产物)与无机填料、泡沸填料、增链剂、催化剂、和通常称为水玻璃的硅酸钠盐水溶液的混合物组合。当混合时，组分固化并形成具有增强阻燃性的最终制品。尽管普通聚氨酯制品在暴露于火焰几秒之后可能不会自熄灭，本发明的实施方式在暴露几分钟之后可以自熄灭。与常规聚氨酯制剂相比，本发明的实施方式的热释放和烟雾释放速率也较低。
聚氨酯预聚物可以是至少一种异氰酸酯和至少一种多元醇的反应产物。用于制备预聚物的适宜的异氰酸酯包括多种有机单异氰酸酯和多异氰酸酯。适宜的单异氰酸酯包括苄基异氰酸酯，甲苯异氰酸酯，苯基异氰酸酯和烷基异氰酸酯，其中烷基包含1至12个碳原子。适宜的多异氰酸酯包括芳族、脂环族和脂族异氰酸酯。示例性的多异氰酸酯包括间苯二异氰酸酯，甲苯-2-4-二异氰酸酯，甲苯-2-6-二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，1,3-二(异氰酸基甲基)环己烷和/或1,4-二(异氰酸基甲基)环己烷(包括任一种的顺式异构体或反式异构体)，六亚甲基-1,6-二异氰酸酯，四亚甲基-1,4-二异氰酸酯，环己烷-1,4-二异氰酸酯，六氢甲苯二异氰酸酯，亚甲基二(环己烷异氰酸酯)(H12MDI)，萘-1,5-二异氰酸酯，甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯，二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯，4,4′-联苯二异氰酸酯，3,3′-二甲氧基-4,4′-联苯二异氰酸酯，3,3′-二甲基-4-4′-联苯二异氰酸酯，3,3′-二甲基二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯，4,4′,4″-三苯基甲烷三异氰酸酯，聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(PMDI)，甲苯-2,4,6-三异氰酸酯和4,4′-二甲基二苯基甲烷-2,2′,5,5′-四异氰酸酯。在一些实施方式中，多异氰酸酯是二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯，二苯基甲烷-2,4′-二异氰酸酯，PMDI，甲苯-2,4-二异氰酸酯，甲苯-2,6-二异氰酸酯或其混合物。二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯及其混合物通常称为MDI，并且全部可以使用。甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯及其混合物通常称为TDI，并且全部可以使用。在一种实施方式中，50%的4,4’MDI、50%的2,4’MDI(例如ISONATE50 OP，购自The Dow ChemicalCompany)与聚合的MDI(例如PAPI27，购自The Dow Chemical Company)组合使用。
也可以使用包含缩二脲、脲、碳化二亚胺、脲基甲酸酯和/或异氰脲酸酯基团的任何前述异氰酸酯基团的衍生物。这些衍生物通常具有增加的异氰酸酯官能度，并且当需要较高度交联的产物时是期望使用的。
至少一种异氰酸酯可以与至少一种多元醇反应以形成预聚物。至少一种多元醇可以包括至少第一多元醇。第一多元醇可以是卤化的多元醇。通常，卤化的多元醇通过抑制易燃的有机物质的点燃贡献于阻燃性。其也可以阻碍火焰的蔓延，即，跳火(flashover)时间，由此在燃烧的早期阶段提供有价值的额外时间，在该期间可以逃生。
卤化的多元醇可以是本领域已知的任何适宜的卤化的多元醇。例如，卤化的多元醇可以包括聚酯多元醇，聚醚多元醇，或其组合。作为另一实例，卤化的多元醇可以包括脂族多元醇，脂环族多元醇，芳族多元醇，杂环多元醇，或其组合。在一种实施方式中，卤化的多元醇可以基于对苯二甲酸二甲酯(DMT)。在另一种实施方式中，卤化的多元醇包括芳族聚酯多元醇。适宜的卤化的多元醇的一个实例是芳族聚酯多元醇，其以商业名称TEROL 925可商购自Oxid，Incorporated。
通常，卤化的多元醇的标称官能度可以为约2至约6。卤化的多元醇的OH值可以为约100至约800。认为术语″卤化的″表示包括一个或多个取代基，该取代基包含卤素原子。当卤化的多元醇包括一个或多个取代基，该取代基可以全部相同或彼此不同。取代基可以是任何卤素原子，例如氟原子，氯原子，溴原子，碘原子，或砹原子。通常，卤化的多元醇包括一个或多个取代基，该取代基选自氯原子，溴原子，及其组合。不受任何特定理论的束缚或限制，认为卤化的多元醇的取代基的增加数目允许制品具有优越的阻燃性和测试结果。
在某些实施方式中，卤化的多元醇是溴化的多元醇。溴化的多元醇可以是本领域已知的任何适宜的溴化的多元醇。例如，溴化的多元醇的种类可能是聚酯多元醇，聚醚多元醇，及其组合。作为另一实例，溴化的多元醇可以是脂族多元醇，脂环族多元醇，芳族多元醇，杂环多元醇，及其组合。在一种实施方式中，溴化的多元醇选自溴化的二醇，溴化的三醇，及其组合。应该理解术语″溴化的″表示包含一个或多个溴原子。除了溴原子之外溴化的多元醇可以包含其它卤素原子。在一种实施方式中，溴化的多元醇是四溴化的，即，包括四个溴原子。但是，应该理解溴化的多元醇可以包括多于或少于四个溴原子。适宜的溴化的多元醇的一个具体实例是四溴邻苯二甲酸酯二醇(tetrabromophalate diol)，可以商业名称PHT4-DIOL商购自ChemturaCorporation。适宜的溴化的多元醇的另一种具体实例是FIREMASTER 520，其也商购自Chemtura Corporation。
通常，卤化的多元醇的含量为制备预聚物所包含全部组分的总重量的2至45重量%。本申请包括并公开了约2至约45重量%的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约2重量%，4重量%，5重量%，10重量%，15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，或35重量%至上限值约10重量%，15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，35重量%，40重量%，或45重量%。
至少一种多元醇也可以包括至少第二多元醇。第二多元醇可以是不同于卤化的多元醇的补充多元醇。第二多元醇可以是本领域已知的任何适宜的多元醇。例如，第二多元醇可以包括聚酯多元醇，聚醚多元醇，或其组合。作为另一实例，第二多元醇可以包括脂族多元醇，脂环族多元醇，芳族多元醇，杂环多元醇，或其组合。再作为另一实例，第二多元醇可以包括蔗糖多元醇，蔗糖/甘油多元醇，三羟甲基丙烷多元醇，或其组合。
第二多元醇的标称官能度可以为2-8。通常，第二多元醇的标称官能度为2至4。通常，第二多元醇的OH值为25至800mg KOH/g，例如为25至600mg KOH/g，或为50至570mg KOH/g。另外，第二多元醇的数均分子量可以为约150至约5000或为约200至约2000。
在一种实施方式中，第二多元醇是丙二醇引发的环氧丙烷二醇，其数均分子量为2000。
通常，第二多元醇的含量为制备预聚物所包含全部组分的总重量的0至70重量%。本申请包括并公开了约2至约45重量%的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约0重量%，5重量%，10重量%，15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，35重量%，40重量%，或45至上限值约15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，35重量%，40重量%，45重量%，50重量%，55重量%，60重量%，65重量%，或70重量%。
至少一种多元醇与异氰酸酯的反应可以使用本领域技术人员已知的这种反应内的至少一种催化剂催化。氨基甲酸酯催化剂的实例包括叔胺，例如三乙胺，1,4-重氮双环[2.2.2.]辛烷(DABCO)，N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，N,N,N′,N′-四甲基六亚甲基二胺，1,2-二甲基咪唑；和锡化合物，例如乙酸锡(II)，辛酸锡(II)，月桂酸锡(II)，二月桂酸二丁基锡，二马来酸二丁基锡，二乙酸二辛基锡和二氯二丁基锡。在一种实施方式中，催化剂是苯甲酰氯。催化剂任选地单独使用或作为其混合物使用。反应可以加热到20℃至100℃的温度，并且可以耗时2-6小时完成。
选择异氰酸酯和至少第一和第二多元醇组合物的比例以提供异氰酸酯封端的预聚物产物。这可以通过使用化学计量过量量的多异氰酸酯，即，多于一个异氰酸酯基团/多元醇组合物的活性氢基团实现。异氰酸酯基团与多元醇组合物上活性氢(优选为羟基和胺基)的比率优选为至少约1.0，1.2，1.4，1.5，1.7，或1.8，且独立地优选为至多约10，优选为至多约6，优选为至多约3。任选地使用较高的(即化学计量量或过量)异氰酸酯水平。
预聚物在反应体系中反应，该反应体系包括预聚物和至少一种异氰酸酯反应性组分，至少一种硅酸钠溶液，至少一种填料，至少一种泡沸填料，和任选的至少一种悬浮剂。其它组分例如表面活性剂、催化剂、防腐剂、和抗氧化剂也可以包含在其中。
至少一种异氰酸酯反应性组分是下述物质，其每分子具有至少两个异氰酸酯反应性基团并且当量/异氰酸酯反应性基团小于400道尔顿，例如小于300道尔顿，或为31-125道尔顿。代表性的适宜的异氰酸酯反应性组分包括多元醇，脂族或芳族二胺，包括聚环氧烷烃二胺，及其混合物。异氰酸酯反应性基团优选为羟基，伯脂族胺基或仲脂族胺基。异氰酸酯反应性组分可以是芳族的，脂族的或脂环族的，其实例为三元醇，四元醇，二胺，三胺，氨基醇等。代表性的增链剂包括乙二醇，二甘醇，1,3-丙二醇，1,3-丁二醇或1,4-丁二醇，一缩二丙二醇，1,2-丁二醇和2,3-丁二醇，1,6-己二醇，新戊二醇，二缩三丙二醇，1,2-乙基己基二醇，乙二胺，1,4-丁二胺，1,6-己二胺，1,5-戊二醇，1,6-己烷二醇，1,3-环己烷二醇，1,4-环己烷二醇；1,3-环己烷二甲醇，1,4-环己烷二甲醇，N-甲基乙醇胺，N-甲基异丙胺，4-氨基环己醇，1,2-二氨基乙烷，1,3-二氨基丙烷，己基亚甲基二胺，亚甲基二(氨基环己烷)，异佛尔酮二胺，1,3-二(氨基甲基)环己烷或1,4-二(氨基甲基)环己烷，二亚乙基三胺，3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺和3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺，其混合物或其共混物。适宜的伯二胺包括，例如得自Albermarle Corporation的二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)例如Ethacure 300，二乙基甲苯二胺(DETDA)例如得自Albermarle的Ethacure 100 Ethacure(3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺和3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺的混合物)，异佛尔酮二胺(IPDA)，和二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)。
约1至约35重量份不包括预聚物的反应体系可以包括至少一种异氰酸酯反应性组分。本申请包括并公开了约1至约35重量份的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约1重量份，2重量份，5重量份，10重量份，15重量份，20重量份，或25重量份至上限值约7重量份，10重量份，15重量份，20重量份，25重量份，30重量份，或35重量份。
至少一种硅酸钠溶液，或也可称为的水玻璃，是多用的无机化学品，其通过以下步骤制备：将各种比率的硅石和苏打灰(碳酸钠)在高温混合，并将所得硅酸钠溶解于溶剂例如水。SiO2/Na2O的重量比可以为约1.4/1至约3.5/1，或为约1.6/1至约3.22/1。溶液的硅酸钠浓度可以为约5重量%至约75重量%。本申请包括并公开了约5至约5重量%的所有单个数值和子范围；例如，该浓度可以为下限值约5重量%，10重量%，15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，或35重量%至上限值约20重量%，25重量%，30重量%，35重量%，40重量%，45重量%，50重量%，55重量%，60重量%，65重量%，70重量%，或75重量%。适宜的硅酸钠溶液例如，以商业名称A1647，A2445，A2447，A2645，BJ120，BW50，D，E，K，M，N，NClear，N38，O，OW，RU，SS，SS22，SS75，STAR，STIXSORR，和V购自PQ Corporation。约10至约70重量份不包括预聚物的反应体系可以包括硅酸钠水溶液。本申请包括并公开了约10至约70重量份的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约10重量份，15重量份，20重量份，25重量份，30重量份，或35重量份至上限值约20重量份，25重量份，30重量份，35重量份，40重量份，45重量份，50重量份，55重量份，60重量份，65重量份，或70重量份。
至少一种填料可以包括硫酸钡(BaSO4)，氧化铝(Al2O3)，氢氧化铝(Al(OH)3)，氢氧化镁(Mg(OH)2)，碳酸钙(CaCO3)，云母，和滑石。约5至约50重量份不包括预聚物的反应体系可以包括填料。本申请包括并公开了约5至约50重量份的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约5重量份，10重量份，15重量份，20重量份，25重量份，30重量份，35重量份至上限值约20重量份，25重量份，30重量份，35重量份，40重量份，45重量份，或50重量份。
至少一种泡沸填料可以包括可发性石墨或三聚氰胺。适宜的可发性石墨例如，以商业名称NYAGRAPH购自Nyacol Inc.。约2至约45重量份不包括预聚物的反应体系可以包括泡沸填料。本申请包括并公开了约2至约50重量份的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约2重量份，5重量份，10重量份，15重量份，20重量份，25重量份，30重量份，或35重量份至上限值约20重量份，25重量份，30重量份，35重量份，40重量份，或45重量份。
至少一种任选的悬浮剂可以包括触变剂例如煅烧粘土。约2至约35重量份不包括预聚物的反应体系可以包括悬浮剂。本申请包括并公开了约2至约35重量份的所有单个数值和子范围；例如，该量可以为下限值约2重量份，5重量份，10重量份，15重量份，20重量份，25重量份，或30重量份至上限值约20重量份，25重量份，30重量份，或35重量份。
反应体系然后用于形成聚氨酯产物，例如喷发弹性体或涂料。在一种实施方式中，涂料可以如下制备：使用将两种组分，即(a)组分和(b)组分组合的多组分设备制备。(a)组分通常可以包括异氰酸酯预聚物和任何其它异氰酸酯官能材料，而(b)组分通常包括反应体系的剩余组分。按照之前提及的，其它添加剂也可以包含在树脂共混物组分中。
将(a)组分和(b)组分放进两个具有任选加热能力的单独的进料槽中。将物质经泵转移至计量系统，该计量系统设定将物质按预定体积比进料。预定的体积比可以为约5:1至约1:5。在一种实施方式中，其为1:1。在施用点，将各组分经静态或动态作用混合并以200-400psi使用任选的空气辅助施用于基底上。
本发明的实施方式包括聚氨酯喷发弹性体体系，其中使用多组分、高压、高温喷发设备。可以将聚氨酯喷发弹性体体系的(a)组分和(b)组分在高压下组合或混合。在一种实施方式中，将它们在高压喷发设备中直接冲击混合。该设备包括，例如：Isotherm PSM700多组件计量系统和SP300H枪，在100-240℉，100-200巴和#3或#4混合模件。将两种组分在混合室中在喷枪内的高压下混合，两种反应物都经历紊乱层流混合法，层流混合法可得到反应混合物，然后将反应混合物经喷枪施用至所需基底。当反应的混合物碰到基底并将其浸湿以形成内聚的涂层或衬层时，形成涂料/衬垫系统。但是，使用多组件喷发设备对本发明不是关键的，因此包括该设备仅作为用于混合本发明实施方式的喷发弹性体的适当方法的一个实例。
实施例
提供以下实施例以说明本发明的实施方式，但不意图限制本发明的范围。除非另有指出，否则全部的份和百分比均基于重量。
使用以下材料：
Figure BDA00003324945100081
Figure BDA00003324945100091
预聚物组分
将ISONATE OP 50(35.18份)添加到反应器容器中，并加热至约160℉。然后在搅拌下历时约0.5-1小时以受控速率添加苯甲酰氯(0.01份)，然后添加VORANOL 220-056N(46.63份)，直至全部添加完。使反应混合物消化约3小时，检查目标异氰酸酯浓度(根据ASTM D5155)为混合物的12.5重量%，然后添加PHT-4 DIOL(9.09份)并消化约1-2小时。检查反应混合物的目标异氰酸酯浓度为混合物的9.7重量%。添加PAPI 27(9.09份)，并检查反应混合物的目标异氰酸酯浓度为混合物的11重量%。
多元醇组分：
将M硅酸钠溶液(47.90份)，ETHACURE 100(5份)，乙二醇(5份)，DABCO T12(0.05份)和DABCO DMDEE(0.05份)在环境温度添加到混合容器，并混合至组合。将MARTINAL OL 104 LEO(25.00份)和GLOMAXLL(2.00份)添加并混合，直至共混物是均匀的并且全部粒子完全结合。将NYAGRAPH 200(15份)添加并在低剪切下仔细混合以避免破坏薄片，直至全部的粒子完全结合并均匀分散。
施用(实施例E1)：
将预聚物组分和多元醇组分放在两个单独的具有设定于在90-105℉加热的任选的加热能力的进料器槽中。将物质经泵转移至计量系统，该计量系统设定将物质按1:1体积比进料。在施用点，将各组分经静态作用混合并以200-400 psi用任选的空气辅助施用到基底上以形成目标厚度为2 mm的膜。
施用(对比例CE1)：
将HYPERCOAT*SMP-90A-FR体系的预聚物组分和多元醇组分放在两个单独的具有设定于在140℉加热的任选的加热能力的进料器槽中。将物质经泵转移至计量系统，该计量系统设定将物质按1:1体积比进料。在施用点，将各组分经静态作用混合并以2000psi用任选的空气辅助施用到基底上以形成目标厚度为2mm的膜。
热释放速率和产生的总烟雾
热释放速率和产生的总烟雾在施用至从完成膜剥离的塑料片基底的样品上测量。热释放速率和产生的总烟雾根据用于材料和产品的热释放速率和烟雾释放速率的ASTM E1354-10a标准测试方法使用氧消耗量热计测量。图1是描述E1和CE1的热释放速率的图，图2是描述由E1和CE1产生的总烟雾的图。可以看出，与CE1相比，E1通常具有较低的热释放速率并产生较少的总烟雾。
Steiner隧道试验
Steiner隧道试验根据ASTM E84-09(建筑材料的表面燃烧特征的标准试验方法)在施用至National Gypsum PERMABASE水泥板基底的样品上进行。结果在表1中给出。
表1：
Figure BDA00003324945100111
尽管前述说明涉及本发明的实施方式，可以在不背离本发明范围的情况下设计本发明的其它和进一步的实施方式，本发明的范围由所附权利要求确定。

Claims (23)

1.包含反应体系的反应产物的涂料，所述反应体系包含：
具有异氰酸酯官能团的至少一种预聚物，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯和羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇的反应产物；
硅酸钠溶液；
至少一种异氰酸酯反应性组分，其具有官能度为约2至约4的羟基和胺中的至少一种；
至少一种泡沸填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
2.权利要求1的涂料，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯,羟基官能度为约2至约6的至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分,羟基官能度为约2至约4、数均分子量为约150至约5000和OH值为约25至约800的至少一种聚醚多元醇的反应产物。
3.权利要求2的涂料，其中所述至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分包括OH值为约100至约800的溴化二醇。
4.权利要求2的涂料，其中所述至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分包括四溴邻苯二甲酸酯二醇。
5.权利要求1-4任一项的涂料，其中所述硅酸钠溶液具有的SiO2/Na2O的重量比为约1.4/1至约3.5/1。
6.权利要求1-5任一项的涂料，其中所述至少一种异氰酸酯反应性组分的当量/异氰酸酯反应性基团为约31至约125道尔顿。
7.权利要求1-6任一项的涂料，其中所述至少一种填料可以包括以下的至少一种：硫酸钡(BaSO4)，氧化铝(Al2O3)，氢氧化铝(Al(OH)3)，氢氧化镁(Mg(OH)2)，碳酸钙(CaCO3)，云母，和滑石。
8.权利要求1-7任一项的涂料，其中所述至少一种泡沸填料是可发性石墨和三聚氰胺中的至少一种。
9.权利要求1-8任一项的涂料，其中所述至少一种任选的悬浮剂包括煅烧粘土。
10.权利要求2-9任一项的涂料，其中所述至少一种聚醚多元醇是丙二醇引发的环氧丙烷二醇。
11.权利要求2-10任一项的涂料，其中所述至少一种异氰酸酯包括4,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯和2,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯的至少一种混合物和至少一种聚合的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯。
12.权利要求11的涂料，其中所述预聚物包括至少以下反应的反应产物：4,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯和2,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯的至少一种混合物与至少一种聚醚多元醇的反应，然后与至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分反应，然后与至少一种聚合的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯反应。
13.制备涂料的方法，所述方法包括：
使反应体系反应，所述反应体系包括：
具有异氰酸酯官能团的至少一种预聚物，其中所述预聚物包含至少一种异氰酸酯和羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇的反应产物；
硅酸钠溶液；
至少一种异氰酸酯反应性组分，其具有官能度为约2至约4的羟基和胺中的至少一种；
至少一种泡沸填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
14.权利要求13的方法，其中所述至少一种异氰酸酯包括4,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯和2,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯的至少一种混合物和至少一种聚合的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯。
15.权利要求13或权利要求14的方法，其中所述预聚物通过至少以下步骤制备：
a)使4,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯和2,4′-亚甲基二苯基异氰酸酯的至少一种混合物与所述至少一种聚醚多元醇反应；
b)使步骤a)的产物与所述至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分反应；和
c)使步骤b)的产物与所述至少一种聚合的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯反应。
16.权利要求13-15任一项的方法，其中所述至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分包括四溴邻苯二甲酸酯二醇。
17.权利要求13-16任一项的方法，其中所述硅酸钠溶液具有的SiO2/Na2O的重量比为约1.4/1至约3.5/1。
18.权利要求13-17任一项的方法，其中所述至少一种异氰酸酯反应性组分的当量/异氰酸酯反应性基团为约31至约125道尔顿。
19.权利要求13-18任一项的方法，其中所述至少一种填料可以包括以下的至少一种：硫酸钡(BaSO4)，氧化铝(Al2O3)，氢氧化铝(Al(OH)3)，氢氧化镁(Mg(OH)2)，碳酸钙(CaCO3)，云母，和滑石。
20.权利要求13-19任一项的方法，其中所述至少一种泡沸填料是可发性石墨和三聚氰胺中的至少一种。
21.权利要求13-20任一项的方法，其中所述至少一种任选的悬浮剂包括煅烧粘土。
22.权利要求13-21任一项的方法，其中所述至少一种聚醚多元醇是丙二醇引发的环氧丙烷二醇。
23.权利要求13-22任一项的方法，其中所述至少一种卤化的异氰酸酯反应性组分包括OH值为约100至约800的溴化二醇。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107522842A (zh) * 2017-09-06 2017-12-29 航天科工武汉磁电有限责任公司 聚氨酯预聚体、聚脲材料及其制备方法和用途
CN111423797A (zh) * 2019-01-10 2020-07-17 沈阳化工研究院有限公司 一种水性导静电聚脲涂料及其制备方法
CN113214635A (zh) * 2021-04-28 2021-08-06 汾阳市绿健塑胶材料制造有限公司 一种硅酸盐/异氰酸酯复合聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法
CN113330070A (zh) * 2019-02-11 2021-08-31 陶氏环球技术有限责任公司 防火聚氨酯涂层组合物以及包括防火聚氨酯涂层组合物的防火产品

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9284458B2 (en) 2011-06-30 2016-03-15 Dow Global Technologies Llc Silicone backbone prepolymers for flame resistant polyurethanes
ITFI20120282A1 (it) * 2012-12-13 2014-06-14 Ludotec S R L "metodo per la realizzazione di oggetti tridimensionali con superficie antiurto per parchi gioco, e oggetto tridimensionale con superficie antiurto"
US9200132B2 (en) * 2013-03-15 2015-12-01 Covestro Llc Process for the production of spray polyurethane elastomers and the elastomers produced by this process
US8859710B2 (en) * 2013-03-15 2014-10-14 Jones-Blair Company Polysiloxane modified polyisocyanates for use in coatings
CN104277203A (zh) * 2014-10-30 2015-01-14 淄博润义金环保新材料科技有限公司 煤矿安全用水玻璃改性聚氨酯填充材料及其制备方法
EP3029128A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-08 HILTI Aktiengesellschaft Brandschutz-Zusammensetzung und deren Verwendung
EP3408319B1 (en) 2016-01-29 2021-12-22 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Polymeric foam board with flexible water resistant intumescent coating
KR102577833B1 (ko) * 2017-06-27 2023-09-13 알베마를 코포레이션 난연성 폴리우레탄 폼
JP6914127B2 (ja) * 2017-07-14 2021-08-04 アイシーケイ株式会社 ２液常温硬化型環境対応手塗り用ウレタン防水材組成物およびウレタン防水工法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1621564A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-01 Huntsman International Llc Polyisocyanate and aqueous alkali silicate based coating formulation for use in sandwich panels
CN101029202A (zh) * 2007-01-29 2007-09-05 上海九元石油化工有限公司 汽车密封条用聚氨酯喷涂料的制备方法
WO2009143001A2 (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions comprising polyurea and graphite

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007047661A2 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Stepan Company Prepolymer containing a liquid hardness agent for open cell foams
US8932497B2 (en) * 2008-03-13 2015-01-13 Laxmi C. Gupta Fire retardant coatings and bodies, and methods of use
US20100151181A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Lifeport Polymeric Composition and Durable Polymeric Panels and Devices Exhibiting Antiballistic Capacity Made Therefrom
US9090735B2 (en) * 2009-11-04 2015-07-28 Huntsman International Llc Liquid isocyanate composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1621564A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-01 Huntsman International Llc Polyisocyanate and aqueous alkali silicate based coating formulation for use in sandwich panels
CN101029202A (zh) * 2007-01-29 2007-09-05 上海九元石油化工有限公司 汽车密封条用聚氨酯喷涂料的制备方法
WO2009143001A2 (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions comprising polyurea and graphite

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘益军: "《聚氨酯原料及助剂手册》", 30 April 2005, article ""聚氨酯原料及助剂手册"", pages: 101-103 - 453-454 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107522842A (zh) * 2017-09-06 2017-12-29 航天科工武汉磁电有限责任公司 聚氨酯预聚体、聚脲材料及其制备方法和用途
CN107522842B (zh) * 2017-09-06 2021-01-12 航天科工武汉磁电有限责任公司 聚氨酯预聚体、聚脲材料及其制备方法和用途
CN111423797A (zh) * 2019-01-10 2020-07-17 沈阳化工研究院有限公司 一种水性导静电聚脲涂料及其制备方法
CN113330070A (zh) * 2019-02-11 2021-08-31 陶氏环球技术有限责任公司 防火聚氨酯涂层组合物以及包括防火聚氨酯涂层组合物的防火产品
CN113214635A (zh) * 2021-04-28 2021-08-06 汾阳市绿健塑胶材料制造有限公司 一种硅酸盐/异氰酸酯复合聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法
CN113214635B (zh) * 2021-04-28 2022-08-30 汾阳市绿健塑胶材料制造有限公司 一种硅酸盐/异氰酸酯复合聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法

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