CN115850630B - 一种高分子封堵材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高分子封堵材料及其制备方法。所述高分子封堵材料由A组分和B组分组成，所述A组分由聚异氰酸酯和多异氰酸酯组成，所述B组分包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、有机表面活性剂、催化剂、无机填料和水；按重量份计：聚异氰酸酯25～30份、多异氰酸酯95～105份、聚醚多元醇80～90份、聚酯多元醇100～120份、阻燃剂15～25份、阻聚剂8～10份、有机表面活性剂3～5份、催化剂0.04～0.06份、无机填料5～8份和水45～55份；所述催化剂由质量比为1：1.2～1.5的二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成。本发明所制备高分子封堵材料的综合性能得到提升，易于喷涂施工，满足高质量快速喷涂效果要求。
Description
技术领域
本发明涉及封堵材料领域，特别涉及一种高分子封堵材料及其制备方法。
背景技术
电力设备端子箱、机构箱及检修电源箱等密封式箱柜设备是电力系统重更的组成部分。由于这些箱柜设备大部分设置在户外露天环境，受外界环境的影响非常大，在电力事件中，由于箱柜密封不严、箱内进水受潮、小动物和灰尘便入箱内的事件频发，导致设备锈蚀、老化，甚至短路。目前，市场上解决该问题最好的做法是采用高分子材料封堵，但该材料具有价格昂贵、封堵施工易误动接线的问题。
高分子封堵材料专门用于户外环网柜底、开关柜、配电房壁上的电缆孔洞等的新型防潮密封堵料，可有效防止小动物等从地下进入密封柜内，从而降低安全隐患；能实现柜内密封防潮，防止电缆夹层或沟道潮湿空气水分进入柜内，为生产运行设备提供坚固的保护屏障。市场上高分子封堵材料，在快速喷涂时，其喷涂效果往往有所下降。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种高分子封堵材料及其制备方法，材料综合性能佳，快速喷涂效果良好。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高分子封堵材料，由A组分和B组分组成，所述A组分由聚异氰酸酯和多异氰酸酯组成，所述B组分包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、有机表面活性剂、催化剂、无机填料和水；按重量份计：聚异氰酸酯25～30份、多异氰酸酯95～105份、聚醚多元醇80～90份、聚酯多元醇100～120份、阻燃剂15～25份、阻聚剂8～10份、有机表面活性剂3～5份、催化剂0.04～0.06份、无机填料5～8份和水45～55份。所述催化剂由二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成，二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚的质量比为1：1.2～1.5。
优选地，按重量份计：聚异氰酸酯28份、多异氰酸酯100份、聚醚多元醇85份、聚酯多元醇110份、阻燃20份、阻聚剂9份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料7份和水50份；所述催化剂由质量比为1：1.3的二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成。
优选地，所述聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯；所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或两种。
优选地，所述阻燃剂包括以下重量份的原料制得：可膨胀石墨10～20份、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯5～7份、木质素2～4份。
优选地，所述有机表面活性剂由甲基醚聚二甲基硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成，其质量比为1～2：1～2。
优选地，所述无机填料由钛白粉和瓷土组成，其质量比为3～5：1。
优选地，所述阻聚剂由2-叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚组成，其质量比为1：1.5～2.0。
优选地，所述聚醚多元醇为陶氏化学VOANOL CP 450、VOANOL WD-2104中一种或两种；所述聚酯多元醇为聚酯多元醇3150-6、聚酯多元醇AD-60中一种或两种。
一种高分子封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)B组分的制备方法：将无机填料研磨，备用；将聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、催化剂和水混合，进行高速剪切，剪切转速20000～30000rpm，再加入有机表面活性剂和无机填料，混合均匀，制到B组分。
(2)临用前，将B组分与A组分聚异氰酸酯和多异氰酸酯混合均匀，即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明优化高分子封堵材料配方配比，材料综合性能得到提升，易于喷涂施工，满足高质量快速喷涂效果要求。
(2)本发明采用二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚复合催化剂，优化配方配比，所制备高分子封堵材料的耐水性、耐油性、耐湿热性、耐腐蚀性等性能均得到提升，降低水蒸气透过系数，提高阻水性能，而且提高有效闭孔率，进一步提升材料综合性能。
(2)采用二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚复合催化剂，在获得较好材料性能的前提下，有效减少了催化剂使用量。
(3)本发明所制备高分子封堵材料可结合快速喷涂工具使用，在快速喷涂情况下使用本发明高分子封堵材料，适应快速喷涂，而且喷涂效果佳。
(4)本发明所制备高分子封堵材料的制备方法，具有粘度低、流动性好，可自动流平，易于喷涂施工、防潮密封、绝缘不导电、耐高低温、抗老化等特点，并且具备流动性好的功能更易于施工封堵。
(5)使用本发明高分子封堵材料，有效解决户外电力设备端子箱、机构箱及检修电源箱等密封式箱柜设备由于外界环境导致的设备锈蚀、老化，甚至短路等问题，为生产运行设备提供坚强的防护屏障。本发明高分子封堵材料可广泛应用于电力设备端子箱、机构箱及检修电源箱等密封式箱柜，提高经济效益，为电力企业节约运行设备成本。
(6)使用本发明高分子封堵材料，可以快速喷涂，操作简单，无需触碰接线，采用喷涂方式材料会自动流平封堵处。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明作进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明实施例使用聚脂肪族聚异氰酸酯：蚌埠阿迪亚新材料有限公司生产的水性固化剂Y-6280)；
本发明实施例使用聚醚多元醇为陶氏化学公司生产的VOANOL CP 450、VOANOLWD-2104；
本发明实施例使用聚酯多元醇：山东华诚高科胶粘剂有限公司生产的聚酯多元醇3150-6、聚酯多元醇AD-60。
实施例1
一种高分子封堵材料，由A组分和B组分组成，按重量份计
A组分：聚异氰酸酯28份、多异氰酸酯100份；其中，聚异氰酸酯：脂肪族聚异氰酸酯(蚌埠阿迪亚新材料有限公司生产的水性固化剂Y-6280)；多异氰酸酯为质量比1：1.5的甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
B组分：聚醚多元醇85份、聚酯多元醇110份、阻燃20份、阻聚剂9份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料7份和水50份。
其中，聚醚多元醇：陶氏化学VOANOL CP 450；聚酯多元醇：聚酯多元醇AD-60。阻燃剂由(按重量份计)可膨胀石墨15份、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯6份、木质素3份制得。阻聚剂由2-叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚组成，其质量比为1：1.5。有机表面活性剂由甲基醚聚二甲基硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成，其质量比为1：1。无机填料由钛白粉和瓷土组成，其质量比为4：1。催化剂由二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成，质量比为1：1.3。
上述高分子封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)B组分的制备方法：将无机填料研磨，备用；将聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、催化剂和水混合，进行高速剪切，剪切转速28000rpm，再加入有机表面活性剂和无机填料，混合均匀。
(2)临用前，将B组分与A组分聚异氰酸酯和多异氰酸酯混合均匀，即可。
实施例2
一种高分子封堵材料，由A组分和B组分组成，按重量份计
A组分：聚异氰酸酯25份、多异氰酸酯105份；所述聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯(蚌埠阿迪亚新材料有限公司生产的水性固化剂Y-6280)；所述多异氰酸酯为质量比1：1的甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
B组分：聚醚多元醇80份、聚酯多元醇115份、阻燃剂20份、阻聚剂10份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料6份和水50份。
其中，聚醚多元醇：陶氏化学VOANOL WD-2104。聚酯多元醇：聚酯多元醇AD-60中。阻燃剂(按重量份计)由可膨胀石墨20份、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯7份、木质素2份制得。阻聚剂由2-叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚组成，其质量比为1：2.0。有机表面活性剂由甲基醚聚二甲基硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成，其质量比为1：1。无机填料由钛白粉和瓷土组成，其质量比为3：1。催化剂由二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成，质量比为1：1.5。
上述高分子封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)B组分的制备方法：将无机填料研磨，备用；将聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、催化剂和水混合，进行高速剪切，剪切转速28000rpm，再加入有机表面活性剂和无机填料，混合均匀。
(2)临用前，将B组分与A组分聚异氰酸酯和多异氰酸酯混合均匀，即可。
实施例3
一种高分子封堵材料，由A组分和B组分组成，按重量份计
A组分：聚异氰酸酯30份、多异氰酸酯98份；所述聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯(蚌埠阿迪亚新材料有限公司生产的水性固化剂Y-6280)；所述多异氰酸酯为质量比1：1的甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
B组分：聚醚多元醇86份、聚酯多元醇109份、阻燃剂20份、阻聚剂8份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料8份和水50份。
其中，聚醚多元醇：陶氏化学VOANOL CP 450；聚酯多元醇：聚酯多元醇3150-6。阻燃剂(按重量份计)由可膨胀石墨10份、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯5份、木质素4份制得。阻聚剂由2-叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚组成，其质量比为1：1.5。有机表面活性剂由甲基醚聚二甲基硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成，其质量比为2：1。无机填料由钛白粉和瓷土组成，其质量比为5：1。催化剂由二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成，质量比为1：1.2。
上述高分子封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)B组分的制备方法：将无机填料研磨，备用；将聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、催化剂和水混合，进行高速剪切，剪切转速28000rpm，再加入有机表面活性剂和无机填料，混合均匀。
(2)临用前，将B组分与A组分聚异氰酸酯和多异氰酸酯混合均匀，即可。
对照例1
一种高分子封堵材料，由A组分和B组分组成，按重量份计，A组分：聚异氰酸酯28份、多异氰酸酯100份；其中，聚异氰酸酯：脂肪族聚异氰酸酯(蚌埠阿迪亚新材料有限公司生产的水性固化剂Y-6280)；多异氰酸酯为质量比1：1.5的甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。B组分：聚醚多元醇85份、聚酯多元醇110份、阻燃20份、阻聚剂9份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料7份和水50份。与实施例1不同的处理的是：没有加入二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚。本试验使用催化剂：三亚乙基二胺。其他原料组分以及用量与实施例1相同，制备工艺与实施例1一致。
试验例
分别对实施例1-3以及对比例1所制备高分子封堵材料的性能进行测试。结果参见表1。
闭孔率＝A0/Aa；
式中:A0-闭合孔所占的体积，m3；
Aa-样品的外观体积(可视体积)，m3。
表1性能测试
由上表可知，相比对照例1，实施例1-3制的高分子封堵材料的综合性能更佳。其中，耐水性、耐油性、耐湿热性、耐腐蚀性等性能均得到提升，有效降低水蒸气透过系数，提高阻水性能，而且提高有效闭孔率。
本发明实施例1-3所制备高分子封堵材料可结合快速喷涂工具使用，在快速喷涂情况下(固定频率40Hz，幅值0.5mm)使用本发明高分子封堵材料，喷涂效果佳，满足高质量快速喷涂效果要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高分子封堵材料，其特征在于，由A组分和B组分组成，所述A组分由聚异氰酸酯和多异氰酸酯组成，所述B组分包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、有机表面活性剂、催化剂、无机填料和水；按重量份计：聚异氰酸酯25～30份、多异氰酸酯95～105份、聚醚多元醇80～90份、聚酯多元醇100～120份、阻燃剂15～25份、阻聚剂8～10份、有机表面活性剂3～5份、催化剂0.04～0.06份、无机填料5～8份和水45～55份；所述催化剂由质量比为1：1.2～1.5的二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成；所述聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯；所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或两种。
2.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，按重量份计：聚异氰酸酯28份、多异氰酸酯100份、聚醚多元醇85份、聚酯多元醇110份、阻燃剂20份、阻聚剂9份、有机表面活性剂4份、催化剂0.05份、无机填料7份和水50份；所述催化剂由质量比为1：1.3的二月桂酸二丁基锡和双二甲胺基乙基醚组成。
3.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述阻燃剂包括以下重量份的原料制得：可膨胀石墨10～20份、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯5～7份、木质素2～4份。
4.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述有机表面活性剂由甲基醚聚二甲基硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成，其质量比为1～2：1～2。
5.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述无机填料由钛白粉和瓷土组成，其质量比为3～5：1。
6.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述阻聚剂由2-叔丁基对苯二酚和对羟基苯甲醚组成，其质量比为1：1.5～2.0。
7.根据权利要求1所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为陶氏化学VOANOL CP 450、VOANOL WD-2104中一种或两种；所述聚酯多元醇为聚酯多元醇3150-6、聚酯多元醇AD-60中一种或两种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高分子封堵材料，其特征在于，所述B组分的制备方法：将无机填料研磨，备用；将聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃剂、阻聚剂、催化剂和水混合，进行高速剪切，剪切转速20000～30000rpm，再加入有机表面活性剂和无机填料，混合均匀，制到B组分。
9.根据权利要求8所述的高分子封堵材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：临用前，将B组分与A组分聚异氰酸酯和多异氰酸酯混合均匀，即可。
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