CN109627949B - 聚氨酯纹理防滑地坪涂料 - Google Patents

聚氨酯纹理防滑地坪涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了聚氨酯纹理防滑地坪涂料，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6‑己二异氰酸酯15‑25份、2,6‑二异氰酸酯基己酸甲酯15‑25份；丁二醇30‑45份、乙醋酸丁酯10‑20份、有机膨润土8‑10份、高岭土8‑10份、色浆1‑5份、EFKA‑2040 0.1‑0.5份、EFKA‑3650 0.1‑0.5份、EFKA‑4310 0.1‑0.5份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂30‑40份、环烷酸锌0.5‑1份、环烷酸铅0.5‑1份；所述A组份和B组份的重量比为4:1。本发明制得的聚氨酯纹理防滑地坪涂料是一种新型的地坪涂料，绿色环保，耐候性极佳，耐磨型好，防滑性强，耐化学好。

Description

聚氨酯纹理防滑地坪涂料
技术领域
本发明属于地坪涂料技术领域，具体涉及聚氨酯纹理防滑地坪涂料。
背景技术
国内地坪涂料80％以上为环氧地坪涂料，是技术最成熟亦是比重最大的品种，环氧地坪是以环氧树脂为主材，加入固化剂、稀释剂、分散剂、消泡剂及某些填料等混合加工而成。环氧树脂类地坪涂料主要优点是硬度高、耐酸碱性好，然而，其缺陷在于：因环氧树脂为刚性材料，使得其耐磨性、耐低温性、抗表面划伤性、耐候性较差，且易老化，使用寿命短。聚氨酯材料的各项性能同环氧树脂一样均具有广泛的可调节性，硬度，柔韧性、耐有机酸和有机溶剂性能也非常优越，聚氨酯地坪涂料与环氧树脂地坪涂料相比，具有较好的耐磨性与耐候性，可用于对性能要求较高的场所地坪的涂装。目前，市场上的聚氨酯地坪涂料较多为溶剂型，溶剂型聚氨酯地坪涂料中还含有一定量的游离异氰酸酯单体，在施工过程中，会严重影响人们的身体健康和生活环境。另外，溶剂型聚氨酯地坪涂料会受到环境温度和湿度、基层湿度以及基面存在的其它问题的影响和制约，特别是其施工对基材的干燥度要求很高，但在实际施工时往往很难满足。因此，在施工中会出现许多难以克服的弊病，如：起泡、鼓泡、脱落、附着不良等现象，影响了地坪涂料的保护效果。
申请号为201510959502.1的一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺，该聚氨酯防水涂料使用以1,6-己二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和聚己内酯多元醇为主的A组份基料复合以HTPB、钙基膨润土和二乙基三胺为主的B组份基料制成，具有较好的自闭防水性能，粘接性较强，但是该聚氨酯防水涂料的耐化学性、稳定性和防滑性能方面有所欠缺且常温下固化速度较慢；另一方面，现有的聚氨酯地坪涂料应用时对基层的处理要求及其严格，基层的处理不当容易导致与基层粘接的聚氨酯地坪涂料在某一些应力集中而出现开裂等问题。
发明内容
为克服上述现有技术中的问题，本发明提供了聚氨酯纹理防滑地坪涂料，以实现聚氨酯地坪的防滑、耐磨、耐化学性和耐候的目的
本发明的技术方案如下：
聚氨酯纹理防滑地坪涂料，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；
所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6-己二异氰酸酯15-25份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯15-25份；丁二醇30-45份、醋酸丁酯10-20份、有机膨润土8-10份、高岭土8-10份、色浆1-5份、EFKA-2040 0.1-0.5份、EFKA-36500.1-0.5份、EFKA-4310 0.1-0.5份；
所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂30-40份、环烷酸锌0.5-1份、环烷酸铅0.5-1份；所述A组份和B组份的重量比为4:1。
其中，所述1,6-己二异氰酸酯为预先制备好的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯，其制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1,6-己二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后加入经过脱水的二元醇，升温至60～90℃，反应1～3h；
(2)采用减压蒸馏或溶剂萃取法抽出产物中的有机溶剂及少量残留的1,6-己二异氰酸酯，即得改性1,6-己二异氰酸酯。
其中，所述步骤(1)中有机溶剂为醋酸丁酯，所述二元醇为丁二醇。
其中，所述有机膨润土和高岭土均需要经过700～1000℃烧制，破碎过筛至能够80目筛后混合制成混合熟粉。
其中，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料的制备方法具体包括如下步骤：
S1、将丁二醇和醋酸丁酯加入到反应釜中，混合搅拌均匀成复合有机溶剂，然后升温至55～65℃后加入三分之二的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和EFKA-4310、EFKA-3650和EFKA-2040，通入氮气作为保护气，升温至75～85℃，反应2～3h；
S2、降温至55～65℃后，加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和色浆，以1000～1500r/min的分散速度搅拌2～3h后进行真空脱泡0.5～1h至无气泡为止，出料并密封保存，制得聚氨酯预聚体；
S3、在经过步骤S2制得的聚氨酯预聚体中加入经过熟化处理的有机膨润土和高岭土的混合熟粉，以3000～3200r/min的速度搅拌至混合熟粉均匀的分散至聚氨酯预聚体中；
S4、在经过步骤S3制得的混合液中首先加入环烷酸锌和环烷酸铅，搅拌均匀后，加入剩余三分之一的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和含羟基有机氟树脂，在600～800r/min的转速下分散20～30min出料制得聚氨酯纹理防滑地坪涂料。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明中利用1,6-己二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和含羟基有氟树脂反应制成复合聚氨酯固化剂替代聚氨酯涂料制备过程中单一的1,6-己二异氰酸酯固化剂；含羟基有氟树脂能够与自乳化的1,6-己二异氰酸酯交联剂发生交联反应，这一交联体系可以使得涂料在常温下较快的固化，得到的涂料具有良好的耐候性和耐化学性；同时由于含羟基有机氟树脂中氟原子具有较高的电负性，较小的原子半径，氟原子取代了氢原子包围在碳链外形成紧密的保护层，使碳链不易受外界的侵袭，氟碳键是所有化学键中能量最高的，因此含有含羟基有机氟树脂的复合固化剂在成膜过程中，化学稳定的氟碳键倾向于富集到涂料表面，能够起到立体屏障的作用，而氟碳键的低表面能也是的涂料具有更好的疏水性能，含氟碳结构的涂料具有超长的耐候性、耐磨性和优异的耐化学性；加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯与1,6-己二异氰酸酯共混，使得复合聚氨酯固化剂分子中含有大量特殊化学基团，如酰胺已基、氨酯键等，即使涂料被划伤破坏后，这些活泼的基团，通过氢键的可逆交联作用可进行补强，因此，利用复合聚氨酯固化剂最终制得的聚氨酯纹理地坪涂料是一种绿色环保，在常温下固化速度快且具有优异耐候性、耐化学性、抗划伤性和耐磨性。
2、本发明中通过向地坪涂料组合物中添加粒径较大有有机膨润土和高岭土的混合熟粉作为骨料来替代无机固体颗粒，降低涂料粘度，增加涂料强度的同时能够在干燥后的地坪涂料表面形成具有肉眼可见的纹理结构，凹凸的纹理能够避免地坪涂料使用过程中由于与其粘接的基层处理不平整的情况下导致地坪涂料层的某一点应力集中，涂料层出现断裂和磨损，进而提高聚氨酯地坪涂料的耐磨性能和抗划伤性能，同时纹理还能够提高聚氨酯地坪涂料的防滑性能。
3、本发明中选择加入环烷酸锌和环烷酸铅形成聚氨酯地坪涂料的复合双金属催干剂，环烷酸锌作为辅催干剂与环烷酸铅配合，使得复合双金属催干剂同时具有环烷酸锌和环烷酸铅的特性，能够促使地坪涂料底层干燥而得到坚韧且硬度较高的涂层，提高涂料的附着力和耐候性，该双金属复合催干剂在溶剂中易于分散，混溶性好，干燥后涂层不会出现“起粒”现象。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
聚氨酯纹理防滑地坪涂料，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6-己二异氰酸酯15份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯15份；丁二醇30份、醋酸丁酯10份、有机膨润土8份、高岭土8份、色浆1份、EFKA-2040 0.1份、EFKA-3650 0.1份、EFKA-4310 0.1份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂30份、环烷酸锌0.5份、环烷酸铅0.5份；所述A组份和B组份的重量比为4:1。
其中，所述1,6-己二异氰酸酯为预先制备好的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯，其制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1,6-己二异氰酸酯及醋酸丁酯，搅拌均匀后加入经过脱水的丁二醇，升温至60℃，下反应1h；
(2)采用减压蒸馏或溶剂萃取法抽出产物中的醋酸丁酯及少量残留的1,6-己二异氰酸酯，即得改性1,6-己二异氰酸酯。
其中，所述有机膨润土和高岭土均需要经过700℃烧制，破碎过筛至能够80目筛后混合制成混合熟粉。
其中，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料的制备方法具体包括如下步骤：
S1、将丁二醇和醋酸丁酯加入到反应釜中，混合搅拌均匀成复合有机溶剂，然后升温至55℃后加入三分之二的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和EFKA-4310、EFKA-3650和EFKA-2040，通入氮气作为保护气，升温至75℃，反应2h；
S2、降温至55℃后，加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和色浆，以1000r/min的分散速度搅拌2h后进行真空脱泡0.5h至无气泡为止，出料并密封保存，制得聚氨酯预聚体；
S3、在经过步骤S2制得的聚氨酯预聚体中加入经过熟化处理的有机膨润土和高岭土的混合熟粉，以3000r/min的速度搅拌至混合熟粉均匀的分散至聚氨酯预聚体中；
S4、在经过步骤S3制得的混合液中首先加入环烷酸锌和环烷酸铅，搅拌均匀后，加入剩余三分之一的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和含羟基有机氟树脂，在600r/min的转速下分散20min出料制得聚氨酯纹理防滑地坪涂料。
实施例2
聚氨酯纹理防滑地坪涂料，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6-己二异氰酸酯25份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯25份；丁二醇45份、醋酸丁酯20份、有机膨润土10份、高岭土10份、色浆5份、EFKA-2040 0.5份、EFKA-3650 0.5份、EFKA-43100.5份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂40份、环烷酸锌1份、环烷酸铅1份；所述A组份和B组份的重量比为4:1。
其中，所述1,6-己二异氰酸酯为预先制备好的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯，其制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1,6-己二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后加入经过脱水的二元醇，升温至90℃下反应3h；
(2)采用减压蒸馏或溶剂萃取法抽出产物中的有机溶剂及少量残留的1,6-己二异氰酸酯，即得改性1,6-己二异氰酸酯。
其中，所述步骤(1)中有机溶剂为醋酸丁酯，所述二元醇为丁二醇。
其中，所述有机膨润土和高岭土均需要经过1000℃烧制，破碎过筛至能够80目筛后混合制成混合熟粉。
其中，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料的制备方法具体包括如下步骤：
S1、将丁二醇和醋酸丁酯加入到反应釜中，混合搅拌均匀成复合有机溶剂，然后升温至65℃后加入三分之二的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和EFKA-4310、EFKA-3650和EFKA-2040，通入氮气作为保护气，升温至85℃，反应3h；
S2、降温至65℃后，加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和色浆，以1500r/min的分散速度搅拌3h后进行真空脱泡1h至无气泡为止，出料并密封保存，制得聚氨酯预聚体；
S3、在经过步骤S2制得的聚氨酯预聚体中加入经过熟化处理的有机膨润土和高岭土的混合熟粉，以3200r/min的速度搅拌至混合熟粉均匀的分散至聚氨酯预聚体中；
S4、在经过步骤S3制得的混合液中首先加入环烷酸锌和环烷酸铅，搅拌均匀后，加入剩余三分之一的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和含羟基有机氟树脂，在800r/min的转速下分散30min。
实施例3
聚氨酯纹理防滑地坪涂料，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6-己二异氰酸酯20份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯20份；丁二醇40份、醋酸丁酯15份、有机膨润土9份、高岭土9份、色浆3份、EFKA-2040 0.3份、EFKA-3650 0.3份、EFKA-4310 0.3份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂35份、环烷酸锌0.8份、环烷酸铅0.8份；所述A组份和B组份的重量比为4:1。
其中，所述1,6-己二异氰酸酯为预先制备好的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯，其制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1,6-己二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后加入经过脱水的二元醇，升温至70℃下反应2h；
(2)采用减压蒸馏或溶剂萃取法抽出产物中的有机溶剂及少量残留的1,6-己二异氰酸酯，即得改性1,6-己二异氰酸酯。
其中，所述步骤(1)中有机溶剂为醋酸丁酯，所述二元醇为丁二醇。
其中，所述有机膨润土和高岭土均需要经过800℃烧制，破碎过筛至能够80目筛后混合制成混合熟粉。
其中，所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料的制备方法具体包括如下步骤：
S1、将丁二醇和醋酸丁酯加入到反应釜中，混合搅拌均匀成复合有机溶剂，然后升温至60℃后加入三分之二的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和EFKA-4310、EFKA-3650和EFKA-2040，通入氮气作为保护气，升温至80℃，反应2～3h；
S2、降温至60℃后，加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和色浆，以1200r/min的分散速度搅拌2h后进行真空脱泡1h至无气泡为止，出料并密封保存，制得聚氨酯预聚体；
S3、在经过步骤S2制得的聚氨酯预聚体中加入经过熟化处理的有机膨润土和高岭土的混合熟粉，以3100r/min的速度搅拌至混合熟粉均匀的分散至聚氨酯预聚体中；
S4、在经过步骤S3制得的混合液中首先加入环烷酸锌和环烷酸铅，搅拌均匀后，加入剩余三分之一的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和含羟基有机氟树脂，在700r/min的转速下分散2min。
对比实施例1
一种自闭型聚氨酯防水涂料，所述的防水涂料包括两种组份，A组分和B组分；所述防水涂料两种组份的质量配比为A组分:B组分为2:1；A组份包括以下原料组分：己二酸8份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯20份、1,6-己二异氰酸酯18份、辛锡亚酸0.1份、聚己内酯多元醇54份；B组分包括以下原料组分：HTPB37份、钙基膨润土30份、白炭黑5份、二乙基三胺20份、有机铋0.2份、100#溶剂油8份。
对比实施例2
水性聚氨酯防滑地坪涂料，包括以下重量份组分：A组分为：羟基丙烯酸乳液23份、水性丙烯酸聚氨酯分散体22份、颜料9份、分散剂为BYK-161 0.8份、消泡剂为聚有机硅氧烷0.6份、三羟基丙烷1份、去离子水33份、增稠剂为甲基丙烯酸酯0.6份、重晶石15份、硅灰石粉6份；B组分为：改性多异氰酸酯10份、成膜助剂为二丙二醇丁醚7份；A组分和B组分的重量比为：4:1，
以下为上述实施例按相应的国家标准进行检测性能，相关技术标准为GB/T22374-2008技术指标，测试结果见下表：
Figure GDA0002946400850000091
Figure GDA0002946400850000101
由上表可知本发明制得的新型的聚氨酯纹理防滑地坪涂料，与对比实施例2水性聚氨酯防滑地坪的性能测试数据相比，二者都具有较好的耐化学性能，但是本发明制得的聚氨酯纹理防滑地坪的硬度较高，附着力较好、防滑性和耐候性有所提高，与对比实施例1自闭型聚氨酯防水涂料的性能测试数据相比，二者都具有较好的附着力和较高硬度和耐候性，但是本发明制得的聚氨酯纹理防滑地坪的耐化学性能、防滑性和抗划伤性能较好。综上所述，本发明制得的聚氨酯纹理防滑地坪综合力学性能较好、具有优异的耐磨、防滑、耐化学性和耐候性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.聚氨酯纹理防滑地坪涂料，其特征在于：所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料包括A组份和B组份；
所述A组份包括以下按重量份计的原料：1,6-己二异氰酸酯15-25份、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯15-25份；丁二醇30-45份、醋酸丁酯10-20份、有机膨润土8-10份、高岭土8-10份、色浆1-5份、EFKA-2040 0.1-0.5份、EFKA-36500.1-0.5份、EFKA-4310 0.1-0.5份；
所述B组份包括以下按重量份计的原料：含羟基有氟树脂30-40份、环烷酸锌0.5-1份、环烷酸铅0.5-1份；
所述A组份和B组份的重量比为4:1；
所述1,6-己二异氰酸酯为预先制备好的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯，其制备方法包括如下步骤：
(1)在反应釜中加入1,6-己二异氰酸酯及有机溶剂，搅拌均匀后加入经过脱水的二元醇，升温至60～90℃，反应1～3h；
(2)采用减压蒸馏或溶剂萃取法抽出产物中的有机溶剂及少量残留的1,6-己二异氰酸酯，即得改性1,6-己二异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的聚氨酯纹理防滑地坪涂料，其特征在于：所述步骤(1)中有机溶剂为醋酸丁酯，所述二元醇为丁二醇。
3.如权利要求1所述的聚氨酯纹理防滑地坪涂料，其特征在于：所述有机膨润土和高岭土均需要经过700～1000℃烧制，破碎过筛至能够80目筛后混合制成混合熟粉。
4.如权利要求2或3任一所述的聚氨酯纹理防滑地坪涂料，其特征在于：所述聚氨酯纹理防滑地坪涂料的制备方法具体包括如下步骤：
S1、将丁二醇和醋酸丁酯加入到反应釜中，混合搅拌均匀成复合有机溶剂，然后升温至55～65℃后加入三分之二的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和EFKA-4310、EFKA-3650和EFKA-2040，通入氮气作为保护气，升温至75～85℃，反应2～3h；
S2、降温至55～65℃后，加入2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯和色浆，以1000～1500r/min的分散速度搅拌2～3h后进行真空脱泡0.5～1h至无气泡为止，出料并密封保存，制得聚氨酯预聚体；
S3、在经过步骤S2制得的聚氨酯预聚体中加入经过熟化处理的有机膨润土和高岭土的混合熟粉，以3000～3200r/min的速度搅拌至混合熟粉均匀的分散至聚氨酯预聚体中；
S4、在经过步骤S3制得的混合液中首先加入环烷酸锌和环烷酸铅，搅拌均匀后，加入剩余三分之一的改性亲水性1,6-己二异氰酸酯和含羟基有机氟树脂，在600～800r/min的转速下分散20～30min出料制得聚氨酯纹理防滑地坪涂料。
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