CN105542105A - 用于阻燃聚氨酯的有机硅主链预聚物 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供涂料，其包括以下物质的反应产物：至少一种硅酸钠溶液，具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分，至少一种膨胀填料，至少一种填料，任选的悬浮剂，和至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物。所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物。所述预聚物反应混合物包括：至少一种异氰酸酯，羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇，和具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂。

Description

用于阻燃聚氨酯的有机硅主链预聚物
本申请是申请日为2012年6月14日、中国申请号为201280032492.1、发明名称为“用于阻燃聚氨酯的有机硅主链预聚物”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施方式涉及聚氨酯，更具体地涉及具有改进的阻燃性的聚氨酯涂料。
背景技术
聚氨酯弹性涂料是需要坚固、持久保护的工业应用中经常使用的。实例包括屋顶薄膜、建筑物地基的防水材料、桥梁面板、水管和污水管、卡车底座衬垫和二次安全壳(secondarycontainment)。用于液态天然气(丙烯或乙烯)的运输器也需要保温，而这通常通过应用可喷硬质聚氨酯泡沫体来实现，然后，由于所运输气体的高度可燃性，在保温层的上面应用阻燃可喷薄膜。由于建筑规范或法律责任问题，出现了同样需要阻燃性的其它应用。这些应用包括建筑、采矿、装运和运输应用。聚氨酯本身的化学性质并不能阻燃，因而需要添加剂来改进这种性质。过去的方法包括使用卤代物、含磷化合物(磷酸盐、膦酸酯)、无机填料、焦炭促进剂(promoters)、膨胀添加剂、以及使用其他官能团如异氰尿酸酯和噁唑烷酮的混合化学品。然而，这些方法的有效性在涂料方面有局限。因此，需要具有改进的阻燃性的聚氨酯弹性涂料。
发明内容
本发明的实施方式提供涂料，其包括以下物质的反应产物：至少一种硅酸钠溶液，具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分，至少一种膨胀填料，至少一种填料，任选的悬浮剂，和至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物。所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物。所述预聚物反应混合物包括：至少一种异氰酸酯，羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇，和具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂。
实施方式包括一种涂料，其包括反应体系的反应产物，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物；
硅酸钠溶液；
具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；
至少一种膨胀填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
所述具有异氰酸酯官能团的预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂。
本发明的实施方式还提供制备涂料的方法，所述方法包括：
使反应体系反应，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；
硅酸钠溶液；
具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；
至少一种膨胀填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
具体实施方式
本发明的实施方式提供具有改进的阻燃性的聚氨酯弹性涂料。实施方式结合聚氨酯预聚物(其包括至少一种异氰酸酯、至少一种有机硅表面活性剂和至少一种多元醇的反应产物)以及无机填料、膨胀填料、扩链剂、催化剂和硅酸钠盐的水溶液(通常称为水玻璃)的混合物。当混合时，这些组分固化并形成阻燃性提高的最终制品。然而，普通的聚氨酯制品在暴露在火焰下仅几秒钟之后并不会自动灭火，本发明的实施方式在暴露几分钟之后会自动灭火。与常规聚氨酯配方相比，本发明的实施方式释放热和释放烟的速度也较低。
所述聚氨酯预聚物可为至少一种异氰酸酯、至少一种有机硅表面活性剂和至少一种多元醇的反应产物。适合用于制备所述预聚物的异氰酸酯包括各种各样的有机单异氰酸酯和多异氰酸酯。合适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，其中烷基基团包含1至12个碳原子。合适的多异氰酸酯包括芳族、环脂族和脂族异氰酸酯。示例性的多异氰酸酯包括间亚苯基二异氰酸酯、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-和/或1,4-双(异氰酰甲基)环己烷(包括两者的顺式或反式异构体)、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、亚甲基双(环己烷异氰酸酯)(H12MDI)、亚萘基-1,5-二异氰酸酯、甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯、4,4'-联苯二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-联苯基二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4-4'-联苯基二异氰酸酯、3,3'-二甲基二苯甲烷-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、甲苯-2,4,6-三异氰酸酯和4,4'-二甲基二苯甲烷-2,2',5,5'-四异氰酸酯。在一些实施方式中，所述多异氰酸酯是二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯、二苯甲烷-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。二苯甲烷-4,4’-亚甲基二苯基异氰酸酯、二苯甲烷-2,4’-二异氰酸酯及其混合物通常被称为MDI，并且它们全部都可使用。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被称为TDI，并且它们全部都可使用。在一种实施方式中，50％的4,4’MDI、50％的2,4’MDI，如商购自TheDowChemicalCompany的ISONATE50OP，与聚合的MDI，如商购自TheDowChemicalCompany的PAPI27，一起使用。
也可使用前述异氰酸酯组中任一种的衍生物，所述衍生物包含双缩脲、脲、碳二亚胺、脲甲酸酯(allophonate)和/或异氰脲酸酯基团。这些衍生物常常具有增加的异氰酸酯官能度，当期望获得交联度更高的产物时，可使用它们。
所述至少一种异氰酸酯可与至少一种有机硅表面活性剂和至少一种多元醇反应以形成预聚物。任何本领域熟知的基于有机硅的表面活性剂都适用，只要所述有机硅表面活性剂包括异氰酸酯反应性部分，如羟基和胺基基团。实施方式包括羟值为约30至约100MgKOH/g、和/或羟基官能度为约2至约4的有机硅表面活性剂。在一些实施方式中，所述有机硅表面活性剂至少包括聚二甲基硅氧烷-聚亚烷基氧化物。所述聚二甲基硅氧烷-聚亚烷基氧化物可为聚二甲基硅氧烷和聚亚烷基氧化物的复合反应产物，并可用以下结构式表示：
其中x和y分别对应为每个聚合物链中二甲基硅氧基和甲基聚醚硅氧基基团的平均数，m和n代表聚环氧乙烷和聚环氧丙烷单元的平均数。R是聚醚封端基团。合适的有机硅表面活性剂包括DABCODC193(分子量为3200的硅氧烷，具有聚醚链和伯羟基基团，羟值为76，官能度为2.4-2.5)和DABCODC5598(分子量为9600的硅氧烷，具有聚醚链和仲羟基基团，羟值为48，官能度为3.4)，两者都可商购自AirProductsandChemicals公司。
通常，所述至少一种有机硅表面活性剂的用量为制备所述预聚物所用全部组分总重量的2至30重量％。本文包括并公开约2至约30重量％范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约2、5、7、8、9、10、11、12、15、20或25重量％的下限至约8、9、10、11、12、15、20、25或30重量％的上限。
所述异氰酸酯反应性部分与所述异氰酸酯反应以形成含有机硅的预聚物“主链”。这一含有机硅的主链有助于提高所得聚氨酯产品的阻燃性质。
所述至少一种多元醇可为本领域熟知的任何合适的多元醇。例如，所述多元醇可包括聚酯多元醇、聚醚多元醇或其组合。又例如，所述多元醇可包括脂族多元醇、环脂族多元醇、芳族多元醇、杂环多元醇或其组合。再例如，所述多元醇可包括蔗糖多元醇、蔗糖/甘油多元醇、三羟甲基丙烷多元醇或其组合。
所述至少一种多元醇的标称官能度可为2-8。通常，所述多元醇的标称官能度为2至4。通常，所述多元醇的OH值为25至800，例如25至600，或50至570mgKOH/g。此外，所述多元醇的数均分子量可为约150至约5000，或约200至约2000。
在一种实施方式中，所述至少一种多元醇为丙二醇引发的聚氧化丙二醇，其数均分子量为2000。
通常，所述至少一种多元醇的用量为制备所述预聚物所用全部组分总重量的0至70重量％。本文包括并公开约0至约70重量％范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约0、5、10、15、20、25、30、35、40或45重量％的下限至约15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65或70重量％的上限。
所述多元醇和所述有机硅表面活性剂与所述异氰酸酯的反应可使用本领域技术人员已知的用于这种反应的至少一种催化剂来催化。尿烷(urethane)催化剂的实例包括叔胺，如三乙胺、1,4-二氮双环[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、1,2-二甲基咪唑以及锡化合物，如醋酸锡(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、二醋酸二辛基锡、和二氯化二丁基锡。在一种实施方式中，所述催化剂为苯甲酰氯。所述催化剂任选地单独使用或以其组合物的形式使用。所述反应可加热至20℃至100℃，并持续2-6小时来完成反应。
选择所述异氰酸酯、有机硅表面活性剂和所述多元醇组合物的比例来提供异氰酸酯封端的预聚物产品。可使用化学计量过量的多异氰酸酯来实现这一目的，即，所述多元醇组合物的每个活性氢基团对应多于一个异氰酸酯基团。异氰酸酯基团与多元醇组合物上的活性氢(优选羟基和胺基基团)的比例优选为至少约1.0、1.2、1.4、1.5、1.7或1.8，并且独立地优选为至多约10，优选至多约6，优选至多约3。任选地使用更高的异氰酸酯级别(即化学计量的量或过量)。
所述预聚物在反应体系中反应，所述反应体系包括所述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、至少一种膨胀填料、以及任选的至少一种悬浮剂。也可包括其它组分，如表面活性剂、催化剂、防腐剂和抗氧化剂。
所述至少一种异氰酸酯反应性组分是每个分子中具有至少两个异氰酸酯反应性基团的物质，并且其每个异氰酸酯反应性基团的当量小于400，例如小于300，或者在31-125道尔顿的范围内。合适的异氰酸酯反应性组分的代表包括多元醇(polyhydricalcohols)、脂族或芳族二胺(包括聚氧化亚烷基二胺)及其混合物。所述异氰酸酯反应性基团优选为羟基、脂族伯胺或脂族仲胺基团。所述异氰酸酯反应性组分可为芳族、脂族或环脂族的，示例性的有三元醇、四元醇、二胺、三胺、氨基醇等等。代表性的扩链剂包括乙二醇、二甘醇、1,3-丙二醇、1,3-或1,4-丁二醇、一缩二丙二醇、1,2-和2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三丙二醇、1,2-乙基己基二醇、乙二胺、1,4-亚丁基二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、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、亚甲基双(氨基环己烷)、异佛尔酮二胺、1,3-或1,4-双(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-2,6-二胺及其混合物或掺合物。合适的伯二胺包括例如二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)，如购自AlbermarleCorporation的Ethacure300，二乙基甲苯二胺(DETDA)，如购自Albermarle的Ethacure100(其为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)，以及二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)。
除去所述预聚物，所述反应体系可包括约1至约35重量份至少一种异氰酸酯反应性组分。本文包括并公开约1至约35重量份范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约1、2、5、10、15、20或25重量份的下限至约7、10、15、20、25、30或35重量份的上限。
所述至少一种硅酸钠溶液或者也称为水玻璃是多用的无机化学品，其是通过将各种比例的二氧化硅和无水碳酸钠(碳酸钠)在高温下化合、并将所得硅酸钠溶解在溶剂(例如水)中来制备的。SiO2/Na2O的重量比可为约1.4/1至约3.5/1，或者约1.6/1至约3.22/1。所述溶液中硅酸钠的浓度可为约5重量％至约75重量％。本文包括并公开约5至约75重量％范围内的所有单独的数值和子范围；例如，浓度可为从约5、10、15、20、25、30或35重量％的下限至约20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70或75重量％的上限。合适的硅酸钠溶液例如可商购自PQCorporation的商品名为A1647、A2445、A2447、A2645、BJ120、BW50、CRYSTAL、D、E、K、M、N、NClear、N38、O、OW、RU、SS、SS22、SS75、STAR、STIXSORR和V。除去所述预聚物，所述反应体系可包括约10至约70重量份所述硅酸钠溶液。本文包括并公开约10至约70重量份范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约10、15、20、25、30或35重量份的下限至约20、25、30、35、40、45、50、55、60、65或70重量份的上限。
所述至少一种填料可包括硫酸钡(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。除去所述预聚物，所述反应体系可包括约5至约50重量份所述填料。本文包括并公开约5至约50重量份范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约5、10、15、20、25、30、35重量份的下限至约20、25、30、35、40、45或50重量份的上限。
所述至少一种膨胀填料可包括膨胀石墨或三聚氰胺。合适的膨胀石墨例如是可商购自NyacolInc的商标名为NYAGRAPH。除去所述预聚物，所述反应体系可包括约2至约45重量份所述膨胀填料。本文包括并公开约2至约50重量份范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约2、5、10、15、20、25、30或35重量份的下限至约20、25、30、35、40或45重量份的上限。
所述至少一种任选的悬浮剂可包括触变胶如煅烧粘土。除去所述预聚物，所述反应体系可包括约2至约35重量份所述悬浮剂。本文包括并公开约2至约35重量份范围内的所有单独的数值和子范围；例如，用量可为从约2、5、10、15、20、25或30重量份的下限至约20、25、30或35重量份的上限。
然后所述反应体系用来形成聚氨酯产品，例如吹塑弹性体或涂料。在一种实施方式中，涂料可通过使用结合两种组分((a)组分和(b)组分)的多组分设备来制备。所述(a)组分通常可包括所述异氰酸酯预聚物和任何其他的异氰酸酯功能性材料，而所述(b)组分通常包括所述反应体系的其余组分。如前所述，在树脂掺合物组分中也可包括其它添加剂。
将所述(a)组分和(b)组分置于两个单独的任选带有加热功能的进料罐中。通过泵以预定的体积比将物料输送至设置为供给所述物料的计量系统。所述预定的体积比可为约5:1至约1:5。在一种实施方式中，体积比为1:1。在施用点，通过静态或动态作用将这些组分混合，并任选地在空气辅助下以200-400psi涂覆到基体上。
本发明的实施方式包括聚氨酯吹塑弹性体系统，其中使用多组分、高压、高温吹塑系统。所述聚氨酯吹塑弹性体系统的所述(a)组分和所述(b)组分可在高压下化合或混合。在一种实施方式中，它们在高压吹塑设备中直接碰撞混合。这种设备包括例如IsothermPSM700多组分计量系统和SP300H喷枪，操作条件为100-240°F、100-200巴和#3或#4混合模块。两种组分在喷枪内部、高压下、在混合腔室中混合，并且两种反应物进行紊流、层流混合过程，这产生反应混合物，然后通过喷枪将其涂覆到期望的基体上。当所述反应混合物撞击基体并使之湿透以形成粘附的涂层或衬层时，就形成涂层/衬层体系。然而，使用多组分吹塑系统不是本发明所必需的，只是作为本发明的实施方式中用于混合吹塑弹性体的合适方法的一个示例。
本发明涉及以下各项：
项1.一种涂料，包括反应体系的反应产物，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；
硅酸钠溶液；
具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；
至少一种膨胀填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
项2.项1的涂料，其中所述至少一种有机硅表面活性剂的羟值为约30至约100MgKOH/g，羟基官能度为约2至约4。
项3.项1或2的涂料，其中所述至少一种有机硅表面活性剂至少包括聚二甲基硅氧烷-聚亚烷基氧化物。
项4.项2的涂料，其中2至30重量％的所述预聚物反应混合物包括所述至少一种有机硅表面活性剂。
项5.项1-4中任一项的涂料，其中所述硅酸钠溶液的SiO2/Na2O重量比为约1.4/1至约3.5/1。
项6.项1-5中任一项的涂料，其中所述至少一种异氰酸酯反应性组分的每异氰酸酯反应性基团的当量为约31至约125道尔顿。
项7.项1-6中任一项的涂料，其中所述至少一种填料包括以下物质的至少一种：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。
项8.项1-7中任一项的涂料，其中所述至少一种膨胀填料为膨胀石墨和三聚氰胺中的至少一种。
项9.项1-8中任一项的涂料，其中所述至少一种任选的悬浮剂包括煅烧粘土。
项10.项1-9中任一项的涂料，其中所述至少一种异氰酸酯包括至少一种聚合的聚亚甲基聚苯异氰酸酯和至少一种混合物，所述混合物是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混合物。
项11.制备项1-10中任一项的涂料的方法，所述方法包括：
使反应体系反应，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；
硅酸钠溶液；
具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；
至少一种膨胀填料；
至少一种填料；和
任选的悬浮剂。
实施例
提供以下实施例来举例说明本发明的实施方式，而不是意图限制本发明的范围。除非另有说明，否则所有的份数和百分比都是基于重量。
使用了以下物质：
*ISONATE、VORANATE和VORANOL是TheDowChemicalCompany的商标。
多元醇1和2：
在室温将CRYSTAL0265、TEGOSTAB8738LF2(多元醇1)、DABCODC193(多元醇1)、DETDA、甘油、BYKW961(多元醇1)、FOMREZUL38(多元醇2)和JEFFCATDMDEE(多元醇2)加入到混合容器，并使之混合以化合。加入SYLOSIVA300、MARTINALON320(多元醇1)、MARTINALON4608(多元醇1)、MARTINALON908(多元醇2)、NANOFIL116(多元醇1)和BENTONESD1(多元醇2)并混合，直到混合物呈均相并且所有颗粒完全混入。加入ES350F5并且在低剪切力下小心混合以避免损害薄片，直到所有颗粒完全混合并均匀分散。以重量百分比计的用量在表1中列出。
表1
多元醇1 多元醇2
DETDA 6.0 5.0
甘油 3.0 5.0
DABCO DC 193 3.0 -
CRYSTAL 0265 47.9 47.9
MARTINAL ON 320 14.3 -
MARTINAL ON 4608 6.2 -
MARTINAL ON 908 - 25.0
NANOFIL 116 4.0 -
BENTONE SD 1 2.0 -
BYK W 961 0.3 -
SYLOSIV 2.0 2.0
TEGOSTAB 8738LF2 0.5 -
ES 350F5 11.0 15.0
FOMREZ UL 38 - 0.05
JEFFCAT DMDEE - 0.05
预聚物组分
制备对比预聚物A的过程
将ISONATEOP50加入到反应容器中并加热至50℃。然后加入苯甲酰氯，在搅拌下以控制的速度加入VORANOL2000L直到全部加完。使反应混合物消化约3小时，然后根据ASTMD5155-10检查混合物的12.5重量％的目标异氰酸酯浓度。加入PHT-4Diol并消化约1.5小时，检查混合物中异氰酸酯浓度是否达到混合物的9.7重量％的目标。加入VORANATEM220，检查混合物中混合物的11.0重量％的目标异氰酸酯浓度。
制备预聚物1的过程
将ISONATEOP50加入到反应容器中并加热至50℃。然后加入苯甲酰氯，在搅拌下以控制的速度加入VORANOL2000L和DABCODC193的预混合物直到全部加完。使反应混合物消化约3小时，然后检查混合物的12.5重量％的目标异氰酸酯浓度。加入PHTTCPP并消化约1.5小时，检查混合物中异氰酸酯浓度是否达到混合物的9.7重量％的目标。加入VORANATEM229，检查混合物中混合物的11.0重量％的目标异氰酸酯浓度。
表2
对比预聚物A 预聚物1
ISONATE 50OP 35.2 -
ISONATE M 143 - 32.8
VORANATE M 220 9.1 -
VORANATE M 229 - 10.9
VORANOL 2000L 46.6 33.2
PHT-4-Diol 9.1 -
苯甲酰氯 0.01 0.02
DABCO DC 193 - 11.1
TCPP - 12.0
涂覆：
将预聚物和多元醇置于两个单独的任选带有加热功能的进料罐中，其设定为将多元醇加热至40℃，将预聚物加热至60℃。通过泵以1:1的体积比将物料输送至设置为供给所述物料的计量系统。在施用点，通过静态作用将这些组分混合，并任选地在空气辅助下以200-400psi涂覆到基体上，以形成目标厚度为2mm的膜。
制备了三种膜：
对比例1 对比例2 实施例1
多元醇2/对比预聚物A 多元醇1/对比预聚物A 多元醇1/预聚物1
UL94试验
将样品置于着火点测定室中，并固定在金属框架中。根据DIN4102B1，将来自Bunsen燃烧炉的火焰以45°角度施加到样品薄片的窄边。所有样品薄片的底边呈现炭化和一些物质损失。在试验过程中，石墨薄片膨胀，随后部分剥落。这些材料在物质损失的程度和抗变形性方面显示出差别。对比例1显示出随着物质损失更强的变形性，对比例2显示出更有限的变形面积和物质损失。然而，实施例1的膜更好地保持它的尺寸完整性，这表明当暴露在火焰处理下时，其为塑性较差的材料。
用焊接火炬测试
将膜施加到基于可喷硬质泡沫体的块上，尺寸为50×50×10cm。对于可燃性试验，将样品置于用延性铸铁或钢(V2A)制成的圆筒形管(140×75cm)中。所述管在顶部有用作烟囱的开口(90×22cm)，以确定开始发出黑烟的时间。火焰源是焊接火炬，通过矩形开口(在圆筒形罩中，40×15cm)垂直于样品上膜的表面放置。开口离样品的距离为约25cm。结果示于表3。可以看出，用预聚物1制备的样品熄灭时间更快，燃烧焰口尺寸更小。
表3
虽然前面涉及本发明的实施方式，但在不偏离本发明基本范围的前提下，可设想本发明其他和进一步的实施方式，本发明的范围由所附权利要求来确定。

Claims (9)

1.一种涂料，包括反应体系的反应产物，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为2至6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；
无机填料、膨胀填料、扩链剂、催化剂和硅酸钠盐的水溶液的混合物；
具有2至4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；和
任选的悬浮剂。
2.权利要求1的涂料，其中所述膨胀填料为膨胀石墨和三聚氰胺中的至少一种。
3.权利要求1的涂料，其中所述至少一种有机硅表面活性剂的羟值为30至100MgKOH/g，羟基官能度为2至4。
4.权利要求1的涂料，其中所述至少一种有机硅表面活性剂至少包括聚二甲基硅氧烷-聚亚烷基氧化物。
5.权利要求1的涂料，其中2至30重量％的所述预聚物反应混合物包括所述至少一种有机硅表面活性剂。
6.权利要求1的涂料，其中所述硅酸钠盐的水溶液的SiO2/Na2O重量比为1.4/1至3.5/1。
7.权利要求1的涂料，其中所述至少一种异氰酸酯反应性组分的每异氰酸酯反应性基团的当量为31至125道尔顿。
8.权利要求1的涂料，其中所述至少一种任选的悬浮剂包括煅烧粘土。
9.制备权利要求1的涂料的方法，所述方法包括：
使反应体系反应，所述反应体系包括：
至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：
至少一种异氰酸酯；
羟基官能度为2至6的至少一种多元醇；和
具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；
无机填料、膨胀填料、扩链剂、催化剂和硅酸钠盐的水溶液的混合物；
具有2至4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；和
任选的悬浮剂。
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