CN112280454A - 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途 - Google Patents

聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN112280454A
CN112280454A CN202011203782.0A CN202011203782A CN112280454A CN 112280454 A CN112280454 A CN 112280454A CN 202011203782 A CN202011203782 A CN 202011203782A CN 112280454 A CN112280454 A CN 112280454A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
weight
phase
diol
polyurethane heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011203782.0A
Other languages
English (en)
Inventor
丁勇杰
曹雪娟
苗成成
伍燕
吕艳妮
尚婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Zhijing Pavement Materials Co ltd
Original Assignee
Chongqing Zhijing Pavement Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Zhijing Pavement Materials Co ltd filed Critical Chongqing Zhijing Pavement Materials Co ltd
Priority to CN202011203782.0A priority Critical patent/CN112280454A/zh
Publication of CN112280454A publication Critical patent/CN112280454A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/004—Reflecting paints; Signal paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途。该聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：相变聚氨酯树脂55～85重量份、纳米二氧化钛7～15重量份、沉淀相二氧化硅11～17重量份和气相二氧化硅2～4重量份；相变聚氨酯树脂由包括脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇的原料反应得到；聚醚二元醇的用量为27～42重量份，聚酯二元醇的用量为27～42重量份，脂肪族二异氰酸酯的用量为13～21重量份。本发明的聚氨酯热反射涂料兼顾温度调节性能和耐磨性能。

Description

聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途，特别涉及一种相变聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途。
背景技术
热反射涂料能够令被涂物在太阳光照射下产生温度调节效果，可以有效地减少被涂物吸收的热量。热反射涂料广泛应用于化工储罐、建筑、军事、航空航天和道路等方面。通常热反射涂料包括树脂基料、功能性填料和助剂。树脂基料主要用于对功能性填料和被涂物进行粘接，功能性填料用来反射太阳辐射，助剂调节热反射涂料的使用性能(例如，降低粘度、增稠和流平等)。
目前，热反射涂料主要以溶剂型产品为主，在使用过程中溶剂容易挥发，污染环境，影响人体健康。此外，热反射涂料中起降温作用的主要是功能性填料，功能性填料的用量过多会影响涂料的力学性能，限制了热反射涂料的降温性能。
CN105482673A公开了一种隔热涂料包括树脂、二氧化硅气凝胶、复合陶瓷晶须、钛酸钾晶须、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、分散剂、附着力促进剂、消泡剂、固化剂和溶剂。该隔热涂料需要加入大量的功能性填料，降低了树脂的粘性，还需要加入附着力促进剂，配方复杂，造价高，且使用溶剂容易造成污染。
CN110669418A公开了一种灰色热反射降温涂料，包括水性聚氨基甲酸酯聚合乳液、分散剂、消沫剂、金属氧化物混相颜料、热反射填料、无机中空微离子、消光剂、平整剂、塑化剂、防流挂剂和凝胶剂。该降温涂料需要加入大量的功能性填料和助剂，导致其粘接强度下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种聚氨酯热反射涂料，该聚氨酯热反射涂料兼顾温度调节性能和耐磨性能，从而适合于沥青路面等。进一步地，本发明的聚氨酯热反射涂料不含溶剂，减少了VOC含量，更加环保。本发明的另一个目的在于提供一种聚氨酯热反射涂料的制备方法，该制备方法所得产品性能稳定。本发明再一个目的在于提供上述聚氨酯热反射涂料在建筑物、木材、皮革和/或道路中的应用。
上述技术目的通过如下技术方案实现。
本发明提供一种聚氨酯热反射涂料，由包括如下组分的原料制备得到：相变聚氨酯树脂55～85重量份、纳米二氧化钛7～15重量份、沉淀相二氧化硅11～17重量份和气相二氧化硅2～4重量份；
所述相变聚氨酯树脂由包括脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇的原料反应得到；所述聚酯二元醇包括两个端羟基和一条聚酯主链，该聚酯主链的重复单元由含3～15个碳原子的二元羧酸和含3～15个碳原子的二元醇反应形成；所述聚醚二元醇包括两个端羟基和一条聚醚主链，该聚醚主链的重复单元含3～10个碳原子；
所述聚醚二元醇的用量为27～42重量份，所述聚酯二元醇的用量为27～42重量份，所述脂肪族二异氰酸酯的用量为13～21重量份。
根据本发明的聚氨酯热反射涂料，优选地，聚醚二元醇的分子量为1000～3000Da，聚酯二元醇的分子量为1000～3500Da。
根据本发明的聚氨酯热反射涂料，优选地，所述聚酯二元醇选自聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚戊二酸丙二醇酯中的一种或多种；所述聚醚二元醇选自聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种。
根据本发明的聚氨酯热反射涂料，优选地，所述脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的一种或多种。
根据本发明的聚氨酯热反射涂料，优选地，所述相变聚氨酯树脂的相变焓为40～60J/g，吸热峰的峰值为30～80℃。
本发明还提供上述聚氨酯热反射涂料的制备方法，包括如下步骤：
将相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、气相二氧化硅、颜料和消泡剂充分搅拌5～10min，得到聚氨酯热反射涂料。
根据本发明的制备方法，优选地，还包括相变聚氨酯树脂的制备步骤：
(1)将脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇在小分子多元醇和催化剂存在的条件下反应，形成反应物；
(2)将反应物与封端剂反应，得到相变聚氨酯树脂。
根据本发明的制备方法，优选地，所述催化剂的用量为0.08～0.13重量份，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺中的一种或多种；所述小分子多元醇的用量为1.2～2重量份，所述小分子多元醇选自三羟甲基丙烷、蓖麻油、甘油、季戊四醇中的一种或多种；所述封端剂的用量为1.1～1.8重量份，所述封端剂为硅烷偶联剂。
根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，还包括向反应体系加入正硅酸酯的步骤；所述正硅酸酯的用量为8～13重量份，所述正硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种。
本发明也提供上述聚氨酯热反射涂料在调节建筑物、木材、皮革或道路的温度中的应用。
本发明采用特定结构的相变聚氨酯树脂作为树脂基料，使得涂料不仅具有良好的温度调节功能，还具有良好的耐磨性能。本发明的涂料不含溶剂，减少了VOC的含量。
附图说明
图1为制备例2的相变聚氨酯树脂固化物的DSC曲线图。
图2为降温评价测试系统的结构示意图。
图3为降温性能测试图。
附图标记如下所示：
1-试验台；2-数据记录仪；3-试件；4-碘钨灯；5-隔热板。
具体实施方式
<聚氨酯热反射涂料>
本发明的聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、沉淀相二氧化硅和气相二氧化硅。优选地，制备聚氨酯热反射涂料的原料中还可以包含有颜料和/或消泡剂。根据本发明的一个实施方式，聚氨酯热反射涂料由如下组分的原料制备得到：相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、沉淀相二氧化硅、气相二氧化硅、颜料和消泡剂。该聚氨酯热反射涂料兼顾温度调节性能和耐磨性能，其特别适用于沥青道路。此外，该聚氨酯热反射涂料中不含有溶剂，减少了VOC含量。
本发明的相变聚氨酯树脂由包括脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇的原料反应得到。聚酯二元醇能够提供相变功能，聚醚二元醇可以增加高分子链的柔韧性。相变聚氨酯树脂的相变焓可以为40～60J/g；优选为45～55J/g；更优选为47～50J/g。相变聚氨酯树脂的吸热峰的峰值为30～80℃；优选为40～70℃；更优选为50～70℃。这样既能够保证涂料的力学性能又能够提高涂料的温度调节功能。
脂肪族二异氰酸酯可以选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的一种或多种。优选地，脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯中的至少一种。更优选地，脂肪族二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯。脂肪族二异氰酸酯的用量可以为13～21重量份；优选为15～20重量份；更优选为16～20重量份。这样能够保证涂料的耐磨性能。
聚醚二元醇包括两个端羟基和一条聚醚主链，该聚醚主链的重复单元含3～10个碳原子，优选含有3～6个碳原子，更优选含有3～5个碳原子。聚醚二元醇的分子量为1000～3000Da，优选为1500～2500Da，更优选为1800～2200Da。这样可以保证涂料具有较高的耐磨性能，且对温度调节功能影响较小。
聚醚二元醇可以选自聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种。优选地，聚醚二元醇选自聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种。更优选地，聚醚二元醇为聚丙二醇。聚丙二醇(PPG)可以选自PPG-1000、PPG-2000、PPG-3000中的一种或多种；优选为PPG-2000。
聚醚二元醇的用量可以为27～42重量份；优选为30～40重量份；更优选为35～40重量份。这样能够更好地改善涂料的耐磨性能。虽然现有文献中公开了一些具有相变功能的聚氨酯树脂，但是耐磨性能比较差，因而不能应用于沥青路面用涂料中。申请人发现，聚丙二醇具有更好地改善涂料耐磨性能的作用，虽然聚乙二醇与聚丙二醇相似的结构，但是聚乙二醇并不能有效地改善涂料的耐磨性。
聚酯主链的重复单元由含3～15个碳原子的二元羧酸和含3～15个碳原子的二元醇反应形成。优选地，聚酯主链的重复单元由含4～9个碳原子的二元羧酸和含3～6个碳原子的二元醇反应形成。优选地，聚酯主链的重复单元由含6～8个碳原子的二元羧酸和含4～5个碳原子的二元醇反应形成。聚酯二元醇的分子量为1000～3500Da，优选为1500～3000Da，更优选为1900～2500Da。这样可以保证涂料具有良好的温度调节功能，且对耐磨性影响较小。
聚酯二元醇可以选自聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯、聚戊二酸丙二醇酯中的一种或多种。优选地，聚醚二元醇可以选自聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或多种。更优选地，聚醚二元醇为聚己二酸丁二醇酯(PBA)。聚己二酸丁二醇酯(PBA)可以选自PBA-2000、PBA-3000、PBA-1000中的一种或多种；优选为PBA-2000。
聚酯二元醇的用量可以为27～42重量份；优选为30～40重量份；更优选为35～40重量份。这样能够提高相变聚氨酯树脂的温度调节功能。
纳米二氧化钛能够反射太阳辐射中可见光和近红外波段。纳米二氧化钛的用量为7～15重量份；优选为7～12重量份；更优选为9～11重量份。这样既能够使涂料达到良好的温度调节功能，又能保证涂料的耐磨性能。
沉淀相二氧化硅能够吸收部分波段的辐射，且能够提高涂料的耐磨性能。沉淀二氧化硅的用量可以为11～17重量份；优选为11～15重量份；更优选为13～15重量份。这样能够使涂料达到良好的温度调节功能。
气相二氧化硅能够起到隔热作用。气相二氧化硅的用量可以为2～4重量份；优选为2～3重量份；更优选为2.5～3重量份。这样能够使涂料达到良好的温度调节功能。
本发明的制备聚氨酯热反射涂料的原料中还可以含有消泡剂。消泡剂可以选自BYK-1794、BYK-1767SD；优选为BYK-1794。消泡剂的用量可以为0.002～0.004重量份；优选为0.002～0.003重量份；更优选为0.0025～0.003重量份。这能够消除涂料在搅拌过程中产生的气泡，提高涂料的密实性。
本发明的制备聚氨酯热反射涂料的原料中还可以含有颜料。颜料可以选自氧化铁黄、氧化铁红；优选为氧化铁黄。颜料的用量可以为1.5～3重量份；优选为1.5～2重量份；更优选为1.5～1.8重量份。颜料能够改变涂料的颜色，且能够反射部分波段的光。
根据本发明的一个实施方式，聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：55～85重量份相变聚氨酯树脂、7～15重量份纳米二氧化钛、11～17重量份沉淀相二氧化硅、2～4重量份气相二氧化硅、0.002～0.004重量份消泡剂和1.5～3重量份颜料。
根据本发明的另一个实施方式，聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：60～80重量份相变聚氨酯树脂、7～12重量份纳米二氧化钛、11～15重量份沉淀相二氧化硅、2～3重量份气相二氧化硅、0.002～0.003重量份消泡剂和1.5～2重量份颜料。
根据本发明的再一个实施方式，聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：65～75重量份相变聚氨酯树脂、9～11重量份纳米二氧化钛、13～15重量份沉淀相二氧化硅、2.5～3重量份气相二氧化硅、0.0025～0.003重量份消泡剂和1.5～1.8重量份颜料。
<聚氨酯热反射涂料的制备方法>
本发明的聚氨酯热反射涂料的制备方法包括如下步骤：
将相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、气相二氧化硅、颜料和消泡剂充分搅拌5～10min，得到聚氨酯热反射涂料。搅拌时间可以为5～10min；优选为6～10min；更优选为7～9min。
本发明的相变聚氨酯树脂可以由如下方法制备得到：
(1)将脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇在小分子多元醇和催化剂存在的条件下反应，形成反应物；
(2)将反应物与封端剂反应，得到相变聚氨酯树脂。
小分子多元醇可以选自三羟甲基丙烷、蓖麻油、甘油、季戊四醇中的一种或多种。优选地，小分子多元醇选自三羟甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇中的一种或多种。更优选地，小分子多元醇为季戊四醇。小分子多元醇的用量可以为1.2～2重量份；优选为1.4～1.8重量份；更优选为1.55～1.7重量份。小分子多元醇的加入能够使聚氨酯树脂交联，增强聚氨酯树脂的力学性能。
催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺中的一种或多种；优选地，催化剂选自二月桂酸二丁基锡或双二甲氨基乙基醚；更优选地，催化剂为二月桂酸二丁基锡。催化剂的用量可以为0.08～0.13重量份；优选为0.09～0.12重量份；更优选为0.011～0.12重量份。
在步骤(1)中，还可以向反应体系加入正硅酸酯，以降低反应物的粘性，使反应顺利进行。正硅酸酯可以选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种。优选地，正硅酸酯选自正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种。更优选地，正硅酸酯为正硅酸丁酯。正硅酸酯的用量可以为8～13重量份；优选为10～13重量份；更优选为10～12重量份。
步骤(1)的反应温度可以为70～95℃；优选为75～90℃；更优选为80～90℃。待异氰酸酯基团残留值至理论值时结束反应。
反应原料聚醚二元醇、聚酯二元醇和催化剂在进行反应之前可以先将其中的水分除去。可以采用减压抽水的方法，绝对真空度可以低于-0.08MPa；优选地，绝对真空度低于-0.09MPa。减压除水的温度可以为100～150℃；优选为110～140℃；更优选为110～130℃。减压除水的时间可以为0.5～3h；优选为0.5～2h；更优选为1～2h。
封端剂可以为硅烷偶联剂。优选地，封端剂选自KH550、KH560或KH570中的一种或多种。更优选地，封端剂为KH550。封端剂的用量可以为1.1～1.8重量份；优选为1.1～1.4重量份；更优选为1.2～1.4重量份。
步骤(2)中，反应物与封端剂的反应温度可以为30～70℃；优选为40～60℃；更优选为45～55℃。反应时间可以为20～60min；优选为20～50min；更优选为25～40min。
<聚氨酯热反射涂料的用途>
本发明还提供了上述聚氨酯热反射涂料在调解建筑物、木材、皮革和/或道路的温度中的应用。上述聚氨酯热反射涂料优选应用于沥青路面。聚氨酯热反射涂料可以采用滚涂或喷涂的方式涂覆在基材表面。聚氨酯热反射涂料单层涂膜用量可以为0.2～1kg/m2；优选为0.3～0.8kg/m2；更优选为0.4～0.7kg/m2
下面介绍制备例、实施例和比较例使用的原料：
颜料为氧化铁黄，购自上海世腾化工原料有限公司；
消泡剂为BYK-1794，购自毕克助剂(上海)有限公司；
KH550购自赢创特种化学(上海)有限公司；
PPG-2000购自江苏茂亨化工有限公司；
PBA-2000购自济宁华凯树脂有限公司。
制备例1～3
(1)将PPG-2000、PBA-2000和二月桂酸二丁基锡在120℃和绝对真空度为-0.09MPa下减压操作2h；然后与异弗尔酮二异氰酸酯和季戊四醇在85℃下反应至异氰酸酯基团残留值至理论值，反应过程中加入正硅酸丁酯进行降低粘度，得到聚合物。
(2)将聚合物与KH550在50℃下搅拌反应30min，得到相变聚氨酯树脂。
各原料用量如表1所示。
表1
序号 制备例1 制备例2 制备例3
PPG-2000 32重量份 36重量份 29重量份
PBA-2000 32重量份 36重量份 29重量份
二月桂酸二丁基锡 0.1重量份 0.11重量份 0.09重量份
异弗尔酮二异氰酸酯 15.5重量份 17重量份 14重量份
季戊四醇 1.5重量份 1.57重量份 1.35重量份
正硅酸丁酯 10重量份 10重量份 8重量份
KH500 1.35重量份 1.35重量份 1.5重量份
实施例1
聚氨酯热反射涂料的原料包括如下组分：
Figure BDA0002756329560000101
Figure BDA0002756329560000111
制备方法：将相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、气相二氧硅、颜料和消泡剂充分搅拌8min，得到聚氨酯热反射涂料。
实施例2
聚氨酯热反射涂料的原料包括如下组分：
Figure BDA0002756329560000112
制备方法：同实施例1。
实施例3
聚氨酯热反射涂料的原料包括如下组分：
Figure BDA0002756329560000113
制备方法：同实施例1。
比较例1
除相变聚氨酯树脂采用如下方法制备得到，其余同实施例2。
(1)将72重量份PBA-2000和0.11重量份二月桂酸二丁基锡在120℃和绝对真空度为-0.09MPa下减压操作2h；然后与17重量份异弗尔酮二异氰酸酯和1.57重量份季戊四醇在85℃下反应至异氰酸酯基团残留值至理论值，反应过程中加入10重量份正硅酸丁酯进行降低粘度，得到聚合物。
(2)将聚合物与1.35重量份KH550在50℃下搅拌反应30min，得到相变聚氨酯树脂。
比较例2
除相变聚氨酯树脂采用如下方法制备得到，其余同实施例2。
(1)将36重量份PBA-2000、36重量份聚乙二醇2000和0.11重量份二月桂酸二丁基锡在120℃和绝对真空度为-0.09MPa下减压操作2h；然后与17重量份异弗尔酮二异氰酸酯和1.57重量份季戊四醇在85℃下反应至异氰酸酯基团残留值至理论值，反应过程中加入10重量份正硅酸丁酯进行降低粘度，得到聚合物。
(2)将聚合物与1.35重量份KH550在50℃下搅拌反应30min，得到相变聚氨酯树脂。
比较例3
除相变聚氨酯树脂采用如下方法制备得到，其余同实施例2。
(1)将72重量份PPG-2000和0.11重量份二月桂酸二丁基锡在120℃和绝对真空度为-0.09MPa下减压操作2h；然后与17重量份异弗尔酮二异氰酸酯和1.57重量份季戊四醇在85℃下反应至异氰酸酯基团残留值至理论值，反应过程中加入10重量份正硅酸丁酯进行降低粘度，得到聚合物。
(2)将聚合物与1.35重量份KH550在50℃下搅拌反应30min，得到相变聚氨酯树脂。
实验例
采用如下方法对制备例2的相变聚氨酯树脂固化物进行DSC测试，所得DSC曲线如图1所示。从图1中可以看出相变聚氨酯树脂固化物具有明显的吸热峰，吸热峰的温变区间为-2～105℃，峰值为60℃，相变焓为48.02J/g。
采用如下方法对聚氨酯热反射涂料的性能进行测试：
(1)降温性能：采用如图2所示的降温评价测试系统进行测试，该系统包括试验台1、隔热板5、碘钨灯4、热电偶温度传感器、自动采集设备和数据记录仪2。
每组试验应至少制备3个试件3，试件3采用如下方法制备：采用轮碾法成型车辙板试件，尺寸宜为30cm×30cm×5cm，在车辙板试件表面涂布聚氨酯热反射涂料，待其固化进行测试。
将试件3摆放到试验台1中，用隔热板5(泡沫聚苯乙烯)覆盖试件3侧面和底面，进行绝热处理，碘钨灯4距离试件3表面高度应控制在50±2cm，碘钨灯4的功率为500W。
在试件3中间位置布设3～5个热电偶温度传感器，热电偶温度传感器间距不应小于3cm。
打开碘钨灯4，对试件3开始加热。在加热过程中，热电偶温度传感器的数据采集频率至少应为每15min一次，数据记录仪2记录数据。
当空气温度达到平稳时(每15min升温小于0.5℃)，记录此时试件3内部温度数值。采用同样的方法对空白沥青试件进行试验，计算涂布聚氨酯热反射涂料试件和空白沥青试件内部温差即为测试结果，如图3所示。
(2)耐磨性能：
采用小型加速加载试验装置测试涂层的耐磨性能，该装置的详细结构参见CN202110110U，在此将其全文引入。涂层接触面压强设置为0.7MPa，转速设置为60rpm。涂层承受压应力与剪切应力的双重作用，测试4h后观察涂层脱落情况。
上述测试所得结果如表2所示。
表2
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 比较例3
降温性能 15℃ 15℃ 15℃ 20℃ 20℃ 9℃
耐磨性能 未脱落 未脱落 未脱落 部分脱落 部分脱落 部分脱落
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种聚氨酯热反射涂料，其特征在于，所述聚氨酯热反射涂料由包括如下组分的原料制备得到：相变聚氨酯树脂55～85重量份、纳米二氧化钛7～15重量份、沉淀相二氧化硅11～17重量份和气相二氧化硅2～4重量份；
所述相变聚氨酯树脂由包括脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇的原料反应得到；所述聚酯二元醇包括两个端羟基和一条聚酯主链，该聚酯主链的重复单元由含3～15个碳原子的二元羧酸和含3～15个碳原子的二元醇反应形成；所述聚醚二元醇包括两个端羟基和一条聚醚主链，该聚醚主链的重复单元含3～10个碳原子；
所述聚醚二元醇的用量为27～42重量份，所述聚酯二元醇的用量为27～42重量份，所述脂肪族二异氰酸酯的用量为13～21重量份。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯热反射涂料，其特征在于，聚醚二元醇的分子量为1000～3000Da，聚酯二元醇的分子量为1000～3500Da。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯热反射涂料，其特征在于，所述聚酯二元醇选自聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚戊二酸丙二醇酯中的一种或多种；所述聚醚二元醇选自聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯热反射涂料，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯热反射涂料，其特征在于，所述相变聚氨酯树脂的相变焓为40～60J/g，吸热峰的峰值为30～80℃。
6.根据权利要求1～5任一项所述的聚氨酯热反射涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将相变聚氨酯树脂、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、气相二氧化硅、颜料和消泡剂充分搅拌5～10min，得到聚氨酯热反射涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括相变聚氨酯树脂的制备步骤：
(1)将脂肪族二异氰酸酯、聚醚二元醇和聚酯二元醇在小分子多元醇和催化剂存在的条件下反应，形成反应物；
(2)将反应物与封端剂反应，得到相变聚氨酯树脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
所述催化剂的用量为0.08～0.13重量份，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺中的一种或多种；
所述小分子多元醇的用量为1.2～2重量份，所述小分子多元醇选自三羟甲基丙烷、蓖麻油、甘油、季戊四醇中的一种或多种；
所述封端剂的用量为1.1～1.8重量份，所述封端剂为硅烷偶联剂。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括向反应体系加入正硅酸酯的步骤；所述正硅酸酯的用量为8～13重量份，所述正硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种。
10.根据权利要求1～5任一项所述的聚氨酯热反射涂料在调节建筑物、木材、皮革或道路的温度中的应用。
CN202011203782.0A 2020-11-02 2020-11-02 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途 Pending CN112280454A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011203782.0A CN112280454A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011203782.0A CN112280454A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112280454A true CN112280454A (zh) 2021-01-29

Family

ID=74353138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011203782.0A Pending CN112280454A (zh) 2020-11-02 2020-11-02 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112280454A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114149734A (zh) * 2021-12-28 2022-03-08 南通科顺建筑新材料有限公司 一种反射隔热聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN114716900A (zh) * 2022-04-21 2022-07-08 苏州皇冠涂料科技发展有限公司 一种高硬度耐磨pu涂料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20208052U1 (de) * 2002-05-21 2002-09-05 Bdt Vertriebs Und Verwaltungs Wärmereflektierende Bahnenbeschichtung
CN105273603A (zh) * 2015-08-27 2016-01-27 浙江工商大学 一种建筑外立面涂料及其制备方法
CN110214163A (zh) * 2017-01-26 2019-09-06 路博润先进材料公司 具有改进的化学和热稳定性的含有一个或两个季铵锚定基团的聚合物分散剂
CN110669418A (zh) * 2019-10-24 2020-01-10 重庆重交再生资源开发股份有限公司 一种灰色热反射降温涂料及其在沥青路面上的应用和制备方法
CN111320929A (zh) * 2020-03-24 2020-06-23 重庆重交再生资源开发股份有限公司 热反射涂料及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20208052U1 (de) * 2002-05-21 2002-09-05 Bdt Vertriebs Und Verwaltungs Wärmereflektierende Bahnenbeschichtung
CN105273603A (zh) * 2015-08-27 2016-01-27 浙江工商大学 一种建筑外立面涂料及其制备方法
CN110214163A (zh) * 2017-01-26 2019-09-06 路博润先进材料公司 具有改进的化学和热稳定性的含有一个或两个季铵锚定基团的聚合物分散剂
CN110669418A (zh) * 2019-10-24 2020-01-10 重庆重交再生资源开发股份有限公司 一种灰色热反射降温涂料及其在沥青路面上的应用和制备方法
CN111320929A (zh) * 2020-03-24 2020-06-23 重庆重交再生资源开发股份有限公司 热反射涂料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘尧: "基于水性聚氨酯壳材相变储能微胶囊的制备与性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114149734A (zh) * 2021-12-28 2022-03-08 南通科顺建筑新材料有限公司 一种反射隔热聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN114149734B (zh) * 2021-12-28 2022-08-05 南通科顺建筑新材料有限公司 一种反射隔热聚氨酯防水涂料及其制备方法
CN114716900A (zh) * 2022-04-21 2022-07-08 苏州皇冠涂料科技发展有限公司 一种高硬度耐磨pu涂料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112280454A (zh) 聚氨酯热反射涂料及其制备方法和用途
CN104448197B (zh) 耐热性聚氨酯弹性体的合成方法
CN110776869B (zh) 一种耐高温高强度聚氨酯结构胶及其制备方法
CN102504223A (zh) 聚醚酯多元醇及其使用方法
CN101175786A (zh) 固化性组合物
CN103974988A (zh) 制造聚氨酯-聚异氰脲酸酯-硬质泡沫的方法
CN105968303B (zh) 一种水性环氧树脂固化剂的制备方法
CN108314770B (zh) 二氧化碳基水性聚氨酯分散体、制备方法及二氧化碳基水性聚氨酯压敏胶
CN112724916B (zh) 一种电气绝缘复合材料用无溶剂胶黏剂及其制备方法和应用
EP3331931A1 (en) A method for improving fracture toughness of polyisocyanurate comprising reaction products
CN109456459A (zh) 一种提高水性聚氨酯耐水或耐溶剂性的方法
CN106674467A (zh) 一种环保型聚氨酯预聚体及其制备方法
WO2014191131A1 (en) A method for improving toughness of polyisocyanate polyaddition reaction products
CN101768259B (zh) 具有耐高低温性能的热塑性聚酯弹性体及其制备方法
CN114806383A (zh) 一种超支化硬质聚氨酯涂层及其制备方法
CN108531067B (zh) 一种聚乳酸嵌接的聚氨酯环保型防水涂料及其制备工艺
CN108018017B (zh) 水性环保聚氨酯胶黏剂、其制备方法和应用
CN115232285B (zh) 一种合成革用无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法
CN111978502B (zh) 一种氨酯油丙烯酸酯光固化树脂及其制备方法
CN115232593A (zh) 一种耐冷热冲击阻燃型双组分聚氨酯结构胶及其制备方法
EP2287227A1 (en) Chlorinated polyether and polyurethane obtained from the same
US5705547A (en) Moisture-cure urethane adhesives containing γ-butyrolactone
CN113999411A (zh) 水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜及其制备方法和应用
CN115044013B (zh) 一种生物基空气固化型水性聚氨酯脲树脂及其制备方法
CN104650325A (zh) 一种新型聚酯多元醇及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20221101

AD01 Patent right deemed abandoned