CN107474721B - 一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料及其制备技术领域,尤其涉及一种双组分环保阻燃地坪涂料及其制备方法。其组分按重量百分比计包括:A组分 聚醚多元醇30~45%,聚酯多元醇20~30%,增塑剂10‑20%,MDI 20‑26%,脱水剂0.4‑0.6%;B组分MOCA 10‑14%,增塑剂10‑20%,聚醚多元醇30‑40%,阻燃剂30‑35%,偶联剂0.4‑0.6%,抗静电剂1.0‑2.0%,色浆0.2‑0.5%.A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。本发明涂料强度高、环保阻燃、耐老化、耐紫外线。能满足各类平面施工要求,特别适用于游乐场所、加油站等环保、阻燃要求较高的场所。

Description

一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料及其制备技术领域,尤其涉及一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料及其制备方法,属于化工涂料领域。
背景技术
聚氨酯地坪涂料是指用聚氨酯原材料合成,添加颜料、助剂、固化剂经过调配而成的地面装饰材料。结合特定的施工技术,聚氨酯地坪涂料制成能满足某些特定使用要求的地坪。 聚氨酯地坪施工便捷,能够替代环氧地坪,更具耐磨性、柔韧性,且不同的施工环境可侧重不同的指标要求,比如高档会议或娱乐中心注重舒适要求;工矿企业注重防腐蚀和耐磨要求;食品行业注重耐高低温,物流行业要求快速投入使用等。
聚氨酯地坪涂料轻柔温和,能为在该区域内的人员或车辆的行动提供充足的舒适度。弹性地坪材料的解决方案不但压低了水平噪声传播,而且能够通过自变形及回复抵抗划痕。
由于聚氨酯预聚体合成技术的限制,聚氨酯地坪涂料主剂一般粘度较高,在施工时不方便操作,因此目前普遍采用的方法是使用有机溶剂作为稀释剂,以便于喷涂或刮涂施工。但是有机溶剂一般不溶于水,对环境和人身体有不同程度的危害。一般来讲,聚氨酯分子链上的聚醚结构决定了聚氨酯产品都是易燃产品,而在某些防火要求较高的场合,对于地坪涂料的燃烧性能做了相对较为严苛的要求,外加辅助阻燃剂的方式能部分的解决这类矛盾,但是会随之带来有机磷或卤素的污染。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明提供了一种双组分环保阻燃地坪涂料及其制备方法。
一种双组分环保阻燃地坪,由以下重量百分含量的各个组分组成:
A组分 聚醚多元醇(低聚合度)30~45% ,聚酯多元醇(中聚合度)20~30% ,增塑剂10-20%,MDI 20-26%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.4-0.6%.
B组分 MOCA 10-14%,增塑剂10-20%,聚醚多元醇(高聚合度)30-40%,自制阻燃助剂30-35%,偶联剂0.4-0.6%,抗静电剂1.0-2.0%,色浆0.2-0.5%.
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
优选的,所述双组分环保阻燃地坪涂料,由以下重量百分含量的各个组分组成:
A组分 聚醚多元醇(低聚合度)42% ,聚酯多元醇(中聚合度)23.5% ,增塑剂12%,MDI 22%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.5%.
B组分 MOCA 12%,增塑剂17%,聚醚多元醇(高聚合度)36%,自制阻燃助剂33%,偶联剂0.5%,抗静电剂1.2%,色浆0.3%.
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
其中,A组分低聚合度的聚醚多元醇分子量为1000,中聚合度的聚酯多元醇分子量为2000,通过控制多元醇中的-OH与MDI的配比控制预聚体的合成反应,将A组分的粘度总体控制在较低水平,后期不需要添加溶剂也可以达到良好的施工效果。
增塑剂使用低分子量脂肪族增塑剂环己烷二甲酸二异壬基酯,其具有与芳香族增塑剂相类似的增塑效果,但不含有苯环结构。
B组分中所述自制阻燃助剂为膏状体,其主要成分是氢氧化铝,含氮化合物类。
B组分所述的高聚合度聚醚分子量为4000,硅烷偶联剂为 γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷
上述双组分环保阻燃地坪涂料的制备方法为,以待制备的双组分环保阻燃地坪涂料总重量的百分含量计,步骤如下;
A组分:
1)将聚醚多元醇(低聚合度)、聚酯多元醇(中聚合度),以及增塑剂加入反应釜中,真空条件下100-110℃脱水2-3h,保证水分含量低于0.01%;
2)真空降温至40℃以下,加入MDI,真空搅拌,保持温度80-90℃,反应3.5-4.5h;
3)真空降温至40℃以下,加入对甲苯磺酰异氰酸酯,真空搅拌20-30min;即得A组分;
B组分:
将聚醚多元醇、MOCA以及增塑剂加入反应釜,真空状态下90-110℃搅拌脱水1-2h;反应结束后反应釜降温至30℃以下,将自制阻燃剂、偶联剂、抗静电剂、色浆加入反应釜真空搅拌50-60min获得B组分;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
本发明的优点和有益效果在于:
1、本发明在A组分中混合使用低聚合度的聚醚多元醇,中聚合度的聚酯多元醇,能够有效控制涂料的粘度,避免添加有机溶剂,保证其后期施工性能,并保证涂料固化后强度,而且聚酯、聚醚混用能够提高产品燃点,有助于其阻燃性能;
2、本发明配合使用低分子量脂肪族增塑剂,不但环保,更能增加涂料的流淌性,保证涂料施工后涂覆均匀,外观漂亮美观;
3、本发明使用的自制阻燃助剂,有效成分主要是氮系化合物以及无机阻燃填料氢氧化铝,起到阻燃效果的同时,没有引入磷化合物、卤素化合物等对环境不友好的成分;
4、本发明通过选用 γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂,提高了粘接力的同时,并未引入有毒性原料,也并未影响涂料的其他性能;
5、本发明所制备的双组分环保阻燃地坪涂料是反应固化涂料,固化速度快,粘附强度高,流淌性好,能满足各类平面施工要求。同时不含毒害溶剂,环保节约,阻燃效果良好,特别适用于会议室、儿童游乐场所、加油站等环保、阻燃要求较高的场所。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种双组分环保阻燃地坪涂料,由以下重量百分含量的各个组分组成:
A组分 聚醚多元醇(低聚合度)42% ,聚酯多元醇(中聚合度)23.5% ,增塑剂12%,MDI 22%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.5%.
B组分MOCA 12%,增塑剂17%,聚醚多元醇(高聚合度)36%,自制阻燃助剂33%,偶联剂0.5%,抗静电剂1.2%,色浆0.3%.
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
其制备方法为,以待制备的双组分环保阻燃地坪涂料总重量的百分含量计,步骤如下:
A组分:
1)将42% 的聚醚多元醇(低聚合度)、23.5%的聚酯多元醇(中聚合度),以及12%的增塑剂加入反应釜中,真空条件下110℃脱水2h;
2)真空降温至40℃以下,加入22%的MDI,真空搅拌保持温度85℃,反应4h;
3)真空降温至40℃以下,加入0.5%的对甲苯磺酰异氰酸酯,真空搅拌30min;即得A组分;
B组分:
将36%的聚醚多元醇、12%MOCA以及17%增塑剂加入反应釜,真空状态下100℃搅拌脱水1.5h;反应结束后反应釜降温至30℃以下,将自制阻燃剂、偶联剂、抗静电剂、色浆加入反应釜真空搅拌50min获得B组分;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
本实施例制得的双组分环保阻燃地坪涂料性能指标见表1:
Figure 796409DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出,按照本发明配方生产的双组分环保阻燃地坪涂料产品,在其他性能均表现较佳情况下,阻燃等级可满足美标阻燃的最高等级V0级,环保标准符合欧盟的RoHS以及SVHC检测标准的要求。
实施例2
一种双组分环保阻燃地坪涂料,由以下重量百分含量的各个组分组成:A组分 聚醚多元醇(低聚合度)36% ,聚酯多元醇(中聚合度)25% ,增塑剂14%,MDI 24.5%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.5%.
B组分MOCA 14%,增塑剂18.5%,聚醚多元醇(高聚合度)35%,自制阻燃助剂30%,偶联剂0.5%,抗静电剂1.5%,色浆0.5%.
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
其制备方法为,以待制备的双组分环保阻燃地坪涂料总重量的百分含量计,步骤如下:
A组分:
1)将25% 的聚醚多元醇(低聚合度)、36%的聚醚多元醇(中聚合度),以及14%的增塑剂加入反应釜中,真空条件下110℃脱水2h;
2)真空降温至40℃以下,加入MDI,真空搅拌保持温度85℃,反应4h;
3)真空降温至40℃以下,加入对甲苯磺酰异氰酸酯,真空搅拌30min;即得A组分;
B组分:
将35%的聚醚多元醇、14%MOCA以及18.5%增塑剂加入反应釜,真空状态下100℃搅拌脱水1.5h;反应结束后反应釜降温至30℃以下,将自制阻燃剂、偶联剂、抗静电剂、色浆加入反应釜真空搅拌50min获得B组分;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分环保阻燃地坪涂料。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料,其特征在于,由A组分和B组分组成;
A组分由以下重量百分含量的各成分组成:低聚合度的聚醚多元醇30~45% ,中聚合度的聚酯多元醇20~30%,增塑剂10-20%,MDI 20-26%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.4-0.6%;
B组分由以下重量百分含量的各成分组成:MOCA 10-14%,增塑剂10-20%,高聚合度的聚醚多元醇30-40%,自制阻燃助剂30-35%,偶联剂0.4-0.6%,抗静电剂1.0-2.0%,色浆0.2-0.5%;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料;
所述低聚合度的聚醚多元醇分子量为1000,所述中聚合度的聚酯多元醇分子量为2000,所述高聚合度的聚醚多元醇分子量为4000;
A、B组分中的增塑剂为低分子量脂肪族增塑剂环己烷二甲酸二异壬基酯;
B组分中所述的自制阻燃助剂,有效成分主要是氮系化合物以及无机阻燃填料氢氧化铝,起到阻燃效果的同时,没有引入对环境不友好的成分。
2.根据权利要求1所述双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料,其特征在于,由A组分和B组分组成;
A组分由以下重量百分含量的各成分组成:低聚合度的聚醚多元醇42% ,中聚合度的聚酯多元醇23.5%,增塑剂12%,MDI 22%,对甲苯磺酰异氰酸酯0.5%;
B组分由以下重量百分含量的各成分组成:MOCA 12%,增塑剂17%,高聚合度的聚醚多元醇36%,自制阻燃助剂33%,偶联剂0.5%,抗静电剂1.2%,色浆0.3%;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料。
3.一种如权利要求1或2所述的双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
A组分:
1)将低聚合度的聚醚多元醇、中聚合度的聚酯多元醇、以及增塑剂加入反应釜中,真空条件下105-110℃脱水2-3h,保证水分含量低于0.01%;
2)真空降温至40℃以下,加入MDI,真空搅拌,保持温度85-90℃,反应3.5-4.5h;
3)真空降温至40℃以下,加入对甲苯磺酰异氰酸酯,真空搅拌25-35min;即得A组分;
B组分:
将高聚合度的聚醚多元醇、MOCA以及增塑剂加入反应釜,真空状态下90-110℃搅拌脱水1-2h;反应结束后反应釜降温至30℃以下,将自制阻燃助剂、偶联剂、抗静电剂、色浆加入反应釜真空搅拌50-60min获得B组分;
A、B组分按1:1混合均匀即得双组分聚氨酯环保阻燃地坪涂料。
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