一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf

上传人:罗明 文档编号:8660712 上传时间:2020-10-28 格式:PDF 页数:8 大小:453.99KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110229917.5

申请日:

20110811

公开号:

CN102417779B

公开日:

20130807

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C08F283/00,C09D151/08

主分类号:

C08F283/00,C09D151/08

申请人:

湖北蓝盾之星科技股份有限公司,孝感学院

发明人:

谭晓明,胡远强,徐闫,郑鑫,鲁小龙,张盛,付争兵

地址:

432100 湖北省孝感市航空路209号

优先权:

CN201110229917A

专利代理机构:

武汉天力专利事务所

代理人:

冯卫平

PDF下载: PDF下载
内容摘要

一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺,其特征在于:由聚氨酯预聚体即组分A和彩色色浆体系即组分B在引发剂和催化剂的作用下互穿得到;其中组分A由蓖麻油和2,4-甲苯二异氰酸酯在溶用引发剂的有机溶剂中反应得到;组分B由调合剂和固体颜料和/或固体填料与偶联剂混合碾磨再依次加入烯类单体、催化剂、阻聚剂、光稳定剂搅拌均匀得到。本发明防水性能优异,表观状态佳,色彩丰富、装饰效果好,固化时间可调,涂膜柔硬度可调,操作简便。

权利要求书

1.一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:   (1)原料处理:调合剂100~120℃、0.08MPa真空度下减压脱水1~2小时得到;固体颜料或固体填料在120℃的温度下烘干两个小时得到;   (2)将调合剂和调色需要的固体颜料或固体填料与偶联剂混合碾磨至合适的细度,再依次加入烯类单体、催化剂、阻聚剂、光稳定剂搅拌得到均匀稳定的彩色色浆体系即组分B;   (3)先将溶有引发剂的有机溶剂和2,4-甲苯二异氰酸酯加入反应釜中再分批加入真空脱水后的蓖麻油,在水或空气循环冷凝并在温度控制不大于50℃的条件下反应1~3小时,搅拌均匀得到聚氨酯预聚体即组分A;   (4)将组分A和组分B按重量比1:0.5~4混合,再加入适量有机溶剂调节至合适粘度,搅拌均匀,静置10-60分钟,室温下刷涂或喷涂在不同的基材上固化30分钟~8小时得到彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料;所述步骤(1)所用调合剂为甘油、二甘醇、季戊四醇、山梨醇、三羟甲基丙烷中的1~5种;步骤(1)所用固体颜料为钛白粉、氧化铁红、碳黑、氧化锌、立德粉、中铬黄、酞菁蓝、酞菁绿、群青、甲苯胺红中的1~10种;固体填料为青膏粉、粒度为600-800目的轻质碳酸钙、膨润土、滑石粉、重晶石中的1~5种;步骤(2)所用烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、丙烯酸或甲基丙烯酸中的1~6种;偶联剂为钛酸酯偶联剂;催化剂为二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡、三乙胺、三乙烯二胺中的1~4种;阻聚剂为对苯二酚;光稳定剂为抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 、2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑 、2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、UV-292中的1~5种;步骤(3)所用引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈;有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮中的1~6种;在组分A中,按重量百分比,蓖麻油用量为30%~75%,2,4-甲苯二异氰酸酯用量为15%~60%,有机溶剂用量为5%~25%,引发剂用量为0.2~2%;在组分B中,按重量百分比,调合剂用量为10%~30%,固体颜料或固体填料用量为20%~45%,烯类单体用量为20~55%,偶联剂用量为0.05~1%,催化剂用量为0.05~1%,阻聚剂用量为0.05~1%,光稳定剂用量为0.05~2%。

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯防水涂料的制备工艺,尤其是双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺。

背景技术

聚氨酯(PU-Polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称,它是一种高分子聚合物。它是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯相对于其它高分子涂料,它具有很多优点,如物料机械性能好,性能可调节范围广、成型工艺性能好等。PU是世界六大发展的合成涂料之一。就其应用广度而言,它已跃为诸种合成涂料的首位。

互穿网络聚合物(Interpenetrating polymer network,IPN)是由两种或多种聚合物互相贯穿的交织网络。互穿网络聚合物的概念是60年代Mmllar[18]提出来的,它是用化学的方法将两种或两种以上的聚合物相互贯穿形成交织网状的一类新型复相聚合物涂料[19]。高聚物分子相互贯穿而形成网络体系,参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应,而是相互交叉渗透,机械缠结,起到“强迫互溶”和“协同作用”。这种网络间的缠结明显地改善了体系的分散性、界面亲水性,从而提高了相对稳定性,实现了聚合物性能互补,达到改性的目的。

互穿网络聚合物是聚合物共混与复合的重要手段,可看作是以化学方法来实现聚合物物理共混的一种新颖技术,IPN是近代多相聚合物的主要发展方向之一。IPN最大特点是采用了特殊的制备方法,理想地将两种不相混容的聚合物通过网络互相穿插,互相缠结,强迫相容。而原聚合物既具有记忆能力,不失去原有特性;又具有协同作用,以强补弱,甚至获得其它聚合物无法比拟的优异性能。所以对IPN涂料的研究与开发,世界各国都颇为重视。在涂料领域中,IPN的应用前景令人鼓舞,通过原料的选择,配方设计的调整和合成工艺的改变,可以制得具有特定性能的多品种、多用途的IPN,用于配制各种新型专用涂料。有这关这方面的工作,目前还处于初创阶段,用于涂料的IPN大都是同步IPN(SIN)和胶乳IPN(LIPN)。当两种聚合物形成IPN时,可提高它们的混溶性,加宽相应玻璃化转变温度的范围。随着两种聚合物组分混溶性的增加,IPN的两个玻璃化温度相互靠近而形成一个宽阔的玻璃化转变区域,在此区域可有效的振阻尼,因此IPN具有优异的阻尼性能。IPN合物阻尼涂料和隔音涂层的应用越来益广泛,通常将它分为伸展型阻尼涂层和束缚聚合涂层两种。采用渐变型IPN可使伸展阻尼层和束缚层结合为同一的整体。例如:Sperling等人制备的具有硬的表面(起束缚层的作用)和粘弹内层(阻尼层)的渐变型IPN,使其有极好的减震阻尼性能,因此IPN阻尼涂料有着极为广泛的前景。

目前的聚氨酯互穿网络型涂料多由多元醇和多异氰酸酯反应得到预聚物,再和其它合成树脂共聚,最后体系中剩余的异氰酸根经过吸潮形成聚氨酯网络而固化。由于表面固化后,水向涂膜内部的扩散受到阻碍,使得涂膜内部剩余异氰酸根的吸潮固化比较困难,体系实干时间长。另外,由于涂膜内部吸潮固化产生的气泡不易排出,使得膜涂表观状态不佳,同时还影响膜涂对基材的附着力。一些调合剂天然再生资源,流动性好、润湿性强,聚氨酯涂料中可充当润湿分散剂和交联固化剂。烯类单体如苯乙烯用于外露型防水涂料中可使涂膜有优异的耐磨性和硬度,并能缩短涂膜的表干实干时间;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸用于外露型防水涂料中可使涂膜有良好的保光性、耐候耐腐蚀性和柔韧性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺,它能够克服现有技术之不足,并具有性能优异,表观状态佳,色彩丰富、装饰效果好,固化时间可调,涂膜柔硬度可调,操作简便。

实现本发明目的的技术方案是:一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺,其特征在于:由聚氨酯预聚体即组分A和彩色色浆体系即组分B在引发剂和催化剂的作用下互穿得到;其中组分A由蓖麻油和2,4-甲苯二异氰酸酯在溶用引发剂的有机溶剂中反应得到;组分B由调合剂和固体颜料和/或固体填料与偶联剂混合碾磨再依次加入烯类单体、催化剂、阻聚剂、光稳定剂搅拌均匀得到。

而且,包括如下步骤:

   (1)原料处理:调合剂100~120℃、0.08MPa真空度下减压脱水1~2小时得到;固体颜料和/或固体填料在120℃的温度下烘干两个小时得到;

   (2)将调合剂和调色需要的固体颜料或固体填料与偶联剂混合碾磨至合适的细度,再和依次加入烯类单体、催化剂、阻聚剂、光稳定剂搅拌得到均匀稳定的组分B;

   (3)先将溶用引发剂的有机溶剂和2,4-甲苯二异氰酸酯加入反应釜中再分批加入真空脱水后的蓖麻油,在水或空气循环冷凝并在温度控制不大于50℃的条件下反应1~3小时,搅拌均匀得到组分A;

   (4)将组分A和组分B按重量比1:0.5~4混合,再加入适量有机溶剂调节至合适粘度,搅拌均匀,静置10-60分钟,室温下刷涂或喷涂在不同的基材上固化30分钟~8小时得到彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料。

而且,步骤(1)所用调合剂为甘油、二甘醇、季戊四醇、山梨醇、三羟甲基丙烷中的1~5种;步骤(1)所用固体颜料为钛白粉、氧化铁红、碳黑、氧化锌、立德粉、中铬黄、酞菁蓝、酞菁绿、群青、甲苯胺红中的1~10种;固体填料为青膏粉、粒度为600-800目的轻质碳酸钙、膨润土、滑石粉、重晶石中的1~5种;步骤(2)所用烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、丙烯酸或甲基丙烯酸中的1~6种;偶联剂为钛酸酯偶联剂;催化剂为二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡、三乙胺、三乙烯二胺中的1~4种;阻聚剂为对苯二酚;光稳定剂为抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯 (1010)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑 (UV-327)、2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑(UV-328)、2-羟基4-已辛氧基二苯甲酮(UV-292)中的1~5种。其中,1010、UV-531、UV-327、UV-328、UV-292分别为其商品通用名;步骤(3)所用引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈;有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮中的1~6种。

而且,组分A和组分B重量比为1:0.5~4;在组分A中,按重量百分比,蓖麻油用量为30%~75%,2,4-甲苯二异氰酸酯用量为15%~60%,有机溶剂用量为5%~25%,引发剂用量为0.2~2%;在组分B中,按重量百分比,调合剂用量为10%~30%,固体颜料或固体填料用量为20%~45%,烯类单体用量为20~55%,偶联剂用量为0.05~1%,催化剂用量为0.05~1%,阻聚剂用量为0.05~1%,光稳定剂用量为0.05~2%。

本发明利用调合剂、烯类单体作为交联剂,使得交联体系同时含用双键和羟基,这种交联体系既能够利用其双键与聚氨酯预聚体中的双键进行共聚或自聚反应形成聚烯烃网络,又能利用其羟基与聚氨酯预聚体中剩余的异氰酸根反应形成聚氨酯网络,使得固化反应可以不依赖潮气完成。同时,使用调合剂作交联剂,扩大了交联剂分子链,提高了涂膜低温柔韧性,烯类单体做交联剂可以提高涂膜的外观状态和调节涂层性能。本发明工艺设备简单,操作方便,有利于工业化大量生产;得到的外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料具有优异的防水性能,较好力学性能、耐老化性能、耐化学腐蚀性能,并且色彩丰富、装饰效果好,不仅可以在建筑物的外露部分使用,同时起到防水和装饰作用,而且还可以在非外露部分使用,具有价格和环保优势,产品可以在高档建筑物、公路、桥梁、高速铁路、飞机场、大型场馆等产所使用,有着较为广阔的应用范围,具有很好经济和社会效益。

附图说明

图1为双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热重和热流曲线图。

其中曲线a为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热重曲线,b为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热流曲线。

经试验,本发明所涉及的组分范围均能实现发明目的,以下通过实施例作进一步详述:

附图1中a为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热重曲线图,有三步失重;b为外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热流曲线图,有三个吸热峰。说明外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆降解是分三部进行的。这是因为在该涂膜中存在着两种交联网络:预聚体中蓖麻油所含双键与烯类单体中双键经过自由基共聚形成的聚烯烃网络;预聚体中的剩余-NCO与彩色色浆体系中蓖麻油中-OH形成聚氨酯网络。两种网络通过分子链的物理缠绕、氢键等结合形成稳定的互穿体系。

实施例一:

白色外露型防水涂料:具体的配比是:组份A:蓖麻油20.0%,2,4-甲苯二异氰酸酯38.07%,二甲苯8.6%,偶氮二异丁腈0.2%;组份B:二甘醇8.0.%,钛白粉15.5%,滑石粉2.0%,群青0.05%,偶联剂YB-201A (可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂)0.08%,甲基丙烯酸甲酸7.0%,抗氧剂1010 0.1%,UV-292 0.1%,对苯二酚0.1%,辛酸亚锡0.1%,三乙烯二胺0.1%。将组份A和组份B混合,加入适量的稀释剂,搅拌均匀,静置30分钟,室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上,30℃下恒温7天。玻璃模板上的涂层表干时间为2小时,钢板上的涂层表干时间为2小时;钢板上涂层光泽度60.3,硬度3H;玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在XLD-3型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为10.75MPa,断裂伸长率为275%;LTD-A型电动不透水测定仪测定其不透水性,0.4MPa30min不透水。

实施例二:

白色外露型防水涂料:具体的配比是:组份A:蓖麻油30.07%,2,4-甲苯二异氰酸酯20.0%,二甲苯8.6%,偶氮二异丁腈0.2%;组份B:二甘醇8.0.%,钛白粉15.5%,滑石粉2.0%,群青0.05%,偶联剂YB-201A (可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂)0.08%,甲基丙烯酸甲酸7.0%,抗氧剂1010 0.1%,UV-292 0.1%,对苯二酚0.1%,辛酸亚锡0.1%,三乙烯二胺0.1%。将组份A和组份B混合,加入适量的稀释剂,搅拌均匀,静置30分钟,室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上,30℃下恒温7天。玻璃模板上的涂层表干时间为3小时,钢板上的涂层表干时间为2小时;钢板上涂层光泽度60.4,硬度3H;玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在XLD-3型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为8.65MPa,断裂伸长率为363%;LTD-A型电动不透水测定仪测定其不透水性,0.4MPa30min不透水。

实施例三:

白色外露型防水涂料:具体的配比是:组份A:蓖麻油27.0%,2,4-甲苯二异氰酸酯14.85%,二甲苯4.2%,乙酸乙酯2.1%,偶氮二异丁腈0.3%;组份B:二甘醇8.5%,钛白粉16.5%,滑石粉3.0%,群青0.15%,偶联剂YB-201A (可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂)0.5%,甲基丙烯酸甲酸21.8%,抗氧剂1010 0.2%,UV-292 0.3%,对苯二酚0.2%,辛酸亚锡0.2%,三乙烯二胺0.2%。将组份A和组份B混合,加入适量的稀释剂,搅拌均匀,静置30分钟,室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上,30℃下恒温7天。玻璃模板上的涂层表干时间为2小时,钢板上的涂层表干时间为1.5小时;钢板上涂层光泽度72.8,硬度3H;玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在XLD-3型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为15.22MPa,断裂伸长率为365%;LTD-A型电动不透水测定仪测定其不透水性,0.4MPa30min不透水。

实施例四:

黄色外露型防水涂料:具体的配比是:组份A:蓖麻油31.95%公斤,2,4-甲苯二异氰酸酯9.9%,二甲苯4.2%,乙酸乙酯2.1%,偶氮二异丁腈0.3%;组份B:二甘醇10.0%,钛白粉5.2%,中铬黄18.0%,滑石粉4.2%,甲苯胺红0.85%,偶联剂YB-201A(可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂)0.5%,苯乙烯12.2%,对苯二酚0.2%,二月桂酸二丁基锡0.2%,三乙胺0.2%。将组份A和组份B混合,加入适量的稀释剂,搅拌均匀,静置30分钟,室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上,30℃下恒温7天。玻璃模板上的涂层表干时间为2.5小时,钢板上的涂层表干时间为2小时;玻璃模板上涂层光泽度70.9,硬度4H;玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在XLD-3型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为7.82 MPa ,断裂伸长率为210%;LTD-A型电动不透水测定仪测定其不透水性,0.4MPa30min不透水。

实施例五:

艳绿色外露型防水涂料:具体的配比是:组份A:蓖麻油31.95%,2,4-甲苯二异氰酸酯9.9%,二甲苯4.2%,乙酸乙酯2.1%,偶氮二异丁腈0.3%;组份B:二甘醇10.0%,钛白粉2.0%,中铬黄3.2%,钛菁绿18.85%,滑石粉4.2%,偶联剂YB-201A(可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂)0.5%,丙烯酸12.2%,对苯二酚0.2%,二月桂酸二丁基锡0.2%,三乙胺0.2%。将组份A和组份B混合,加入适量的稀释剂,搅拌均匀,静置30分钟,室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上,30℃下恒温7天。玻璃模板上的涂层表干时间为3.5小时,钢板上的涂层表干时间为2.5小时;玻璃模板上涂层光泽度67.8,硬度3H;玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在XLD-3型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为12.65 MPa ,断裂伸长率为190%;LTD-A型电动不透水测定仪测定其不透水性, 0.4MPa30min不透水。

一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf_第1页
第1页 / 共8页
一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf_第2页
第2页 / 共8页
一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf_第3页
第3页 / 共8页
点击查看更多>>
资源描述

《一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺.pdf(8页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)授权公告号 CN 102417779 B (45)授权公告日 2013.08.07 CN 102417779 B *CN102417779B* (21)申请号 201110229917.5 (22)申请日 2011.08.11 C08F 283/00(2006.01) C09D 151/08(2006.01) (73)专利权人 湖北蓝盾之星科技股份有限公司 地址 432100 湖北省孝感市航空路 209 号 专利权人 孝感学院 (72)发明人 谭晓明 胡远强 徐闫 郑鑫 鲁小龙 张盛 付争兵 (74)专利代理机构 武汉天力专利事务所 42208 代理人 冯卫平 CN 1164560 A。

2、,1997.11.12, US 5795925 A,1998.08.18, 石红娥等 .“蓖麻油聚氨酯互穿网络型聚合 物性能的研究” .聚氨酯工业 .2007, 第 22 卷 ( 第 2 期 ), 第 8-11 页 . (54) 发明名称 一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工 艺 (57) 摘要 一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工 艺, 其特征在于 : 由聚氨酯预聚体即组分 A 和彩 色色浆体系即组分 B 在引发剂和催化剂的作用下 互穿得到 ; 其中组分 A 由蓖麻油和 2, 4 甲苯二 异氰酸酯在溶用引发剂的有机溶剂中反应得到 ; 组分 B 由调合剂和固体颜料和 / 或固体填料与偶 联。

3、剂混合碾磨再依次加入烯类单体、 催化剂、 阻聚 剂、 光稳定剂搅拌均匀得到。本发明防水性能优 异, 表观状态佳, 色彩丰富、 装饰效果好, 固化时间 可调, 涂膜柔硬度可调, 操作简便。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 宋雪 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)授权公告号 CN 102417779 B CN 102417779 B *CN102417779B* 1/1 页 2 1. 一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺, 其特征在于, 包括如下步骤 : (1。

4、) 原料处理 : 调合剂 100 120、 0.08MPa 真空度下减压脱水 1 2 小时得到 ; 固体 颜料或固体填料在 120的温度下烘干两个小时得到 ; (2) 将调合剂和调色需要的固体颜料或固体填料与偶联剂混合碾磨至合适的细度, 再 依次加入烯类单体、 催化剂、 阻聚剂、 光稳定剂搅拌得到均匀稳定的彩色色浆体系即组分 B ; (3) 先将溶有引发剂的有机溶剂和 2, 4 甲苯二异氰酸酯加入反应釜中再分批加入 真空脱水后的蓖麻油, 在水或空气循环冷凝并在温度控制不大于 50的条件下反应 13 小 时, 搅拌均匀得到聚氨酯预聚体即组分 A ; (4) 将组分 A 和组分 B 按重量比 1:。

5、0.54 混合, 再加入适量有机溶剂调节至合适粘度, 搅拌均匀, 静置 10-60 分钟, 室温下刷涂或喷涂在不同的基材上固化 30 分钟 8 小时得到彩 色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料 ; 所述步骤 (1) 所用调合剂为甘油、 二甘醇、 季戊四醇、 山梨醇、 三羟甲基丙烷中的 15 种 ; 步骤 (1) 所用固体颜料为钛白粉、 氧化铁红、 碳黑、 氧化锌、 立德粉、 中铬黄、 酞菁蓝、 酞 菁绿、 群青、 甲苯胺红中的110种 ; 固体填料为青膏粉、 粒度为600-800目的轻质碳酸钙、 膨 润土、 滑石粉、 重晶石中的 15 种 ; 步骤 (2) 所用烯类单体为苯乙烯、 甲基丙。

6、烯酸甲酯、 甲基 丙烯酸丁酯、 丙烯腈、 丙烯酸或甲基丙烯酸中的 1 6 种 ; 偶联剂为钛酸酯偶联剂 ; 催化剂 为二丁基二月桂酸锡、 辛酸亚锡、 三乙胺、 三乙烯二胺中的 1 4 种 ; 阻聚剂为对苯二酚 ; 光 稳定剂为抗氧剂四- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸季戊四醇酯 、 2-羟基-4-正辛 氧基二苯甲酮 、 2- (2- 羟基 -3, 5- 二丁叔基苯基) -5- 氯代苯并三唑 、 2-(2 - 羟基 -3, 5 - 二戊基苯基 ) 苯并三唑、 UV-292 中的 1 5 种 ; 步骤 (3) 所用引发剂为过氧化苯甲 酰或偶氮二异丁腈 ; 有机溶剂为甲苯、 二甲苯、 乙。

7、酸乙酯、 乙酸丁酯、 丙酮、 甲乙酮中的 1 6 种 ; 在组分 A 中, 按重量百分比, 蓖麻油用量为 30%75%, 2, 4 甲苯二异氰酸酯用量为 15%60%, 有机溶剂用量为 5%25%, 引发剂用量为 0.22% ; 在组分 B 中, 按重量百分比, 调合 剂用量为 10%30%, 固体颜料或固体填料用量为 20%45%, 烯类单体用量为 2055%, 偶联剂 用量为0.051%, 催化剂用量为0.051%, 阻聚剂用量为0.051%, 光稳定剂用量为0.052%。 权 利 要 求 书 CN 102417779 B 2 1/5 页 3 一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺 技术。

8、领域 0001 本发明涉及一种聚氨酯防水涂料的制备工艺, 尤其是双组分蓖麻油聚氨酯防水涂 料的制备工艺。 背景技术 0002 聚氨酯 (PU-Polyurethane) 是聚氨基甲酸酯的简称, 它是一种高分子聚合物。它 是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、 多元胺或水等扩链剂或交联 剂等原料制成的聚合物。 通过改变原料种类及组成, 可以大幅度地改变产品形态及其性能, 得到从柔软到坚硬的最终产品。 聚氨酯相对于其它高分子涂料, 它具有很多优点, 如物料机 械性能好, 性能可调节范围广、 成型工艺性能好等。 PU是世界六大发展的合成涂料之一。 就 其应用广度而言, 它已跃为诸种合。

9、成涂料的首位。 0003 互穿网络聚合物 (Interpenetrating polymer network, IPN) 是由两种或多种聚 合物互相贯穿的交织网络。互穿网络聚合物的概念是 60 年代 Mmllar18提出来的, 它是用 化学的方法将两种或两种以上的聚合物相互贯穿形成交织网状的一类新型复相聚合物涂 料 19。高聚物分子相互贯穿而形成网络体系, 参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应, 而是相互交叉渗透, 机械缠结, 起到 “强迫互溶” 和 “协同作用” 。这种网络间的缠结明显地 改善了体系的分散性、 界面亲水性, 从而提高了相对稳定性, 实现了聚合物性能互补, 达到 改性的目的。 。

10、0004 互穿网络聚合物是聚合物共混与复合的重要手段, 可看作是以化学方法来实现聚 合物物理共混的一种新颖技术, IPN 是近代多相聚合物的主要发展方向之一。IPN 最大特点 是采用了特殊的制备方法, 理想地将两种不相混容的聚合物通过网络互相穿插, 互相缠结, 强迫相容。而原聚合物既具有记忆能力, 不失去原有特性 ; 又具有协同作用, 以强补弱, 甚 至获得其它聚合物无法比拟的优异性能。所以对 IPN 涂料的研究与开发, 世界各国都颇为 重视。在涂料领域中, IPN 的应用前景令人鼓舞, 通过原料的选择, 配方设计的调整和合成 工艺的改变, 可以制得具有特定性能的多品种、 多用途的 IPN, 。

11、用于配制各种新型专用涂料。 有这关这方面的工作, 目前还处于初创阶段, 用于涂料的 IPN 大都是同步 IPN(SIN) 和胶乳 IPN(LIPN)。当两种聚合物形成 IPN 时, 可提高它们的混溶性, 加宽相应玻璃化转变温度的 范围。随着两种聚合物组分混溶性的增加, IPN 的两个玻璃化温度相互靠近而形成一个宽 阔的玻璃化转变区域, 在此区域可有效的振阻尼, 因此 IPN 具有优异的阻尼性能。IPN 合物 阻尼涂料和隔音涂层的应用越来益广泛, 通常将它分为伸展型阻尼涂层和束缚聚合涂层两 种。采用渐变型 IPN 可使伸展阻尼层和束缚层结合为同一的整体。例如 : Sperling 等人制 备的具。

12、有硬的表面 (起束缚层的作用) 和粘弹内层 (阻尼层) 的渐变型 IPN, 使其有极好的减 震阻尼性能, 因此 IPN 阻尼涂料有着极为广泛的前景。 0005 目前的聚氨酯互穿网络型涂料多由多元醇和多异氰酸酯反应得到预聚物, 再和其 它合成树脂共聚, 最后体系中剩余的异氰酸根经过吸潮形成聚氨酯网络而固化。由于表面 固化后, 水向涂膜内部的扩散受到阻碍, 使得涂膜内部剩余异氰酸根的吸潮固化比较困难, 说 明 书 CN 102417779 B 3 2/5 页 4 体系实干时间长。 另外, 由于涂膜内部吸潮固化产生的气泡不易排出, 使得膜涂表观状态不 佳, 同时还影响膜涂对基材的附着力。 一些调合剂。

13、天然再生资源, 流动性好、 润湿性强, 聚氨 酯涂料中可充当润湿分散剂和交联固化剂。 烯类单体如苯乙烯用于外露型防水涂料中可使 涂膜有优异的耐磨性和硬度, 并能缩短涂膜的表干实干时间 ; 甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸 丁酯、 丙烯酸、 甲基丙烯酸用于外露型防水涂料中可使涂膜有良好的保光性、 耐候耐腐蚀性 和柔韧性。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料的制备工艺, 它能够克 服现有技术之不足, 并具有性能优异, 表观状态佳, 色彩丰富、 装饰效果好, 固化时间可调, 涂膜柔硬度可调, 操作简便。 0007 实现本发明目的的技术方案是 : 一种双组分蓖麻油聚氨酯。

14、防水涂料的制备工艺, 其特征在于 : 由聚氨酯预聚体即组分 A 和彩色色浆体系即组分 B 在引发剂和催化剂的作用 下互穿得到 ; 其中组分 A 由蓖麻油和 2, 4 甲苯二异氰酸酯在溶用引发剂的有机溶剂中反 应得到 ; 组分 B 由调合剂和固体颜料和 / 或固体填料与偶联剂混合碾磨再依次加入烯类单 体、 催化剂、 阻聚剂、 光稳定剂搅拌均匀得到。 0008 而且, 包括如下步骤 : 0009 (1) 原料处理 : 调合剂 100 120、 0.08MPa 真空度下减压脱水 1 2 小时得到 ; 固体颜料和 / 或固体填料在 120的温度下烘干两个小时得到 ; 0010 (2) 将调合剂和调色需。

15、要的固体颜料或固体填料与偶联剂混合碾磨至合适的细 度, 再和依次加入烯类单体、 催化剂、 阻聚剂、 光稳定剂搅拌得到均匀稳定的组分 B ; 0011 (3) 先将溶用引发剂的有机溶剂和 2, 4 甲苯二异氰酸酯加入反应釜中再分批加 入真空脱水后的蓖麻油, 在水或空气循环冷凝并在温度控制不大于 50的条件下反应 13 小时, 搅拌均匀得到组分 A ; 0012 (4) 将组分 A 和组分 B 按重量比 1:0.54 混合, 再加入适量有机溶剂调节至合适粘 度, 搅拌均匀, 静置 10-60 分钟, 室温下刷涂或喷涂在不同的基材上固化 30 分钟 8 小时得 到彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯。

16、防水涂料。 0013 而且, 步骤 (1) 所用调合剂为甘油、 二甘醇、 季戊四醇、 山梨醇、 三羟甲基丙烷中的 15 种 ; 步骤 (1) 所用固体颜料为钛白粉、 氧化铁红、 碳黑、 氧化锌、 立德粉、 中铬黄、 酞菁蓝、 酞菁绿、 群青、 甲苯胺红中的110种 ; 固体填料为青膏粉、 粒度为600-800目的轻质碳酸钙、 膨润土、 滑石粉、 重晶石中的 15 种 ; 步骤 (2) 所用烯类单体为苯乙烯、 甲基丙烯酸甲酯、 甲 基丙烯酸丁酯、 丙烯腈、 丙烯酸或甲基丙烯酸中的 1 6 种 ; 偶联剂为钛酸酯偶联剂 ; 催化 剂为二丁基二月桂酸锡、 辛酸亚锡、 三乙胺、 三乙烯二胺中的 1 4。

17、 种 ; 阻聚剂为对苯二酚 ; 光稳定剂为抗氧剂四 -(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基) 丙酸酯 季戊四醇酯 (1010)、 2- 羟基 -4- 正辛氧基二苯甲酮 (UV-531)、 2-(2- 羟基 -3, 5- 二丁叔基苯基) -5- 氯代苯并 三唑 (UV-327)、 2-(2 - 羟基 -3, 5 - 二戊基苯基 ) 苯并三唑 (UV-328)、 2- 羟基 4- 已 辛氧基二苯甲酮 (UV-292) 中的 1 5 种。其中, 1010、 UV-531、 UV-327、 UV-328、 UV-292 分 别为其商品通用名 ; 步骤 (3) 所用引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。

18、 ; 有机溶剂为甲 苯、 二甲苯、 乙酸乙酯、 乙酸丁酯、 丙酮、 甲乙酮中的 1 6 种。 说 明 书 CN 102417779 B 4 3/5 页 5 0014 而且, 组分 A 和组分 B 重量比为 1:0.54 ; 在组分 A 中, 按重量百分比, 蓖麻油用量 为 30%75%, 2, 4 甲苯二异氰酸酯用量为 15%60%, 有机溶剂用量为 5%25%, 引发剂用量 为0.22% ; 在组分B中, 按重量百分比, 调合剂用量为10%30%, 固体颜料或固体填料用量为 20%45%, 烯类单体用量为 2055%, 偶联剂用量为 0.051%, 催化剂用量为 0.051%, 阻聚剂 用量。

19、为 0.051%, 光稳定剂用量为 0.052%。 0015 本发明利用调合剂、 烯类单体作为交联剂, 使得交联体系同时含用双键和羟基, 这 种交联体系既能够利用其双键与聚氨酯预聚体中的双键进行共聚或自聚反应形成聚烯烃 网络, 又能利用其羟基与聚氨酯预聚体中剩余的异氰酸根反应形成聚氨酯网络, 使得固化 反应可以不依赖潮气完成。同时, 使用调合剂作交联剂, 扩大了交联剂分子链, 提高了涂膜 低温柔韧性, 烯类单体做交联剂可以提高涂膜的外观状态和调节涂层性能。本发明工艺设 备简单, 操作方便, 有利于工业化大量生产 ; 得到的外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨 酯防水涂料具有优异的防水性能, 较好。

20、力学性能、 耐老化性能、 耐化学腐蚀性能, 并且色彩 丰富、 装饰效果好, 不仅可以在建筑物的外露部分使用, 同时起到防水和装饰作用, 而且还 可以在非外露部分使用, 具有价格和环保优势, 产品可以在高档建筑物、 公路、 桥梁、 高速铁 路、 飞机场、 大型场馆等产所使用, 有着较为广阔的应用范围, 具有很好经济和社会效益。 附图说明 0016 图 1 为双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热重和热流曲线图。 0017 其中曲线 a 为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的 热重曲线, b 为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热流曲线。 0018 经试。

21、验, 本发明所涉及的组分范围均能实现发明目的, 以下通过实施例作进一步 详述 : 0019 附图1中a为彩色外露型互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化后的热 重曲线图, 有三步失重 ; b 为外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料清漆固化 后的热流曲线图, 有三个吸热峰。说明外露型彩色互穿网络双组分蓖麻油聚氨酯防水涂料 清漆降解是分三部进行的。这是因为在该涂膜中存在着两种交联网络 : 预聚体中蓖麻油所 含双键与烯类单体中双键经过自由基共聚形成的聚烯烃网络 ; 预聚体中的剩余 NCO 与彩 色色浆体系中蓖麻油中 OH 形成聚氨酯网络。两种网络通过分子链的物理缠绕、 氢键等结 合形成稳。

22、定的互穿体系。 0020 实施例一 : 0021 白色外露型防水涂料 : 具体的配比是 : 组份 A : 蓖麻油 20.0%, 2, 4 甲苯二异氰酸 酯 38.07%, 二甲苯 8.6%, 偶氮二异丁腈 0.2% ; 组份 B : 二甘醇 8.0.%, 钛白粉 15.5%, 滑石粉 2.0%, 群青 0.05%, 偶联剂 YB-201A ( 可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联 剂 )0.08%, 甲基丙烯酸甲酸 7.0%, 抗氧剂 1010 0.1%, UV-292 0.1%, 对苯二酚 0.1%, 辛酸亚 锡0.1%, 三乙烯二胺0.1%。 将组份A和组份B混合, 加入适量的稀释。

23、剂, 搅拌均匀, 静置30分 钟, 室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上, 30下恒温 7 天。玻璃模板上的涂层表干时 间为 2 小时, 钢板上的涂层表干时间为 2 小时 ; 钢板上涂层光泽度 60.3, 硬度 3H ; 玻璃模板 上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在 XLD-3 型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度为 10.75MPa, 断裂伸长率为 275% ; LTD-A 型电动不透水测定仪测定其不透水性, 0.4MPa30min 说 明 书 CN 102417779 B 5 4/5 页 6 不透水。 0022 实施例二 : 0023 白色外露型防水涂料 : 具体的配比是 : 组份 A : 。

24、蓖麻油 30.07%, 2, 4 甲苯二异氰 酸酯 20.0%, 二甲苯 8.6%, 偶氮二异丁腈 0.2% ; 组份 B : 二甘醇 8.0.%, 钛白粉 15.5%, 滑石粉 2.0%, 群青 0.05%, 偶联剂 YB-201A ( 可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联 剂 )0.08%, 甲基丙烯酸甲酸 7.0%, 抗氧剂 1010 0.1%, UV-292 0.1%, 对苯二酚 0.1%, 辛酸亚 锡 0.1%, 三乙烯二胺 0.1%。将组份 A 和组份 B 混合, 加入适量的稀释剂, 搅拌均匀, 静置 30 分钟, 室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上, 30下恒温 7 天。

25、。玻璃模板上的涂层表干 时间为 3 小时, 钢板上的涂层表干时间为 2 小时 ; 钢板上涂层光泽度 60.4, 硬度 3H ; 玻璃模 板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在 XLD-3 型电子拉伸试验机上测定其拉伸强度 为 8.65MPa, 断裂伸长率为 363% ; LTD-A 型电动不透水测定仪测定其不透水性, 0.4MPa30min 不透水。 0024 实施例三 : 0025 白色外露型防水涂料 : 具体的配比是 : 组份 A : 蓖麻油 27.0%, 2, 4 甲苯二异氰酸 酯 14.85%, 二甲苯 4.2%, 乙酸乙酯 2.1%, 偶氮二异丁腈 0.3% ; 组份 B : 二甘醇。

26、 8.5%, 钛白粉 16.5%, 滑石粉 3.0%, 群青 0.15%, 偶联剂 YB-201A ( 可采用常州市亚邦亚宇助剂有限公司 的钛酸酯偶联剂 )0.5%, 甲基丙烯酸甲酸 21.8%, 抗氧剂 1010 0.2%, UV-292 0.3%, 对苯二酚 0.2%, 辛酸亚锡 0.2%, 三乙烯二胺 0.2%。将组份 A 和组份 B 混合, 加入适量的稀释剂, 搅拌 均匀, 静置 30 分钟, 室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上, 30下恒温 7 天。玻璃模板 上的涂层表干时间为 2 小时, 钢板上的涂层表干时间为 1.5 小时 ; 钢板上涂层光泽度 72.8, 硬度 3H ; 玻璃。

27、模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在 XLD-3 型电子拉伸试验机上测 定其拉伸强度为 15.22MPa, 断裂伸长率为 365% ; LTD-A 型电动不透水测定仪测定其不透水 性, 0.4MPa30min 不透水。 0026 实施例四 : 0027 黄色外露型防水涂料 : 具体的配比是 : 组份 A : 蓖麻油 31.95% 公斤, 2, 4 甲苯二 异氰酸酯 9.9%, 二甲苯 4.2%, 乙酸乙酯 2.1%, 偶氮二异丁腈 0.3% ; 组份 B : 二甘醇 10.0%, 钛 白粉 5.2%, 中铬黄 18.0%, 滑石粉 4.2%, 甲苯胺红 0.85%, 偶联剂 YB-201A。

28、( 可采用常州市亚 邦亚宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂 )0.5%, 苯乙烯 12.2%, 对苯二酚 0.2%, 二月桂酸二丁 基锡 0.2%, 三乙胺 0.2%。将组份 A 和组份 B 混合, 加入适量的稀释剂, 搅拌均匀, 静置 30 分钟, 室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上, 30下恒温 7 天。玻璃模板上的涂层表 干时间为 2.5 小时, 钢板上的涂层表干时间为 2 小时 ; 玻璃模板上涂层光泽度 70.9, 硬度 4H ; 玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在 XLD-3 型电子拉伸试验机上测定其 拉伸强度为 7.82 MPa , 断裂伸长率为 210% ; LTD-A 型。

29、电动不透水测定仪测定其不透水性, 0.4MPa30min 不透水。 0028 实施例五 : 0029 艳绿色外露型防水涂料 : 具体的配比是 : 组份 A : 蓖麻油 31.95%, 2, 4 甲苯二异 氰酸酯 9.9%, 二甲苯 4.2%, 乙酸乙酯 2.1%, 偶氮二异丁腈 0.3% ; 组份 B : 二甘醇 10.0%, 钛白 粉 2.0%, 中铬黄 3.2%, 钛菁绿 18.85%, 滑石粉 4.2%, 偶联剂 YB-201A( 可采用常州市亚邦亚 宇助剂有限公司的钛酸酯偶联剂 )0.5%, 丙烯酸 12.2%, 对苯二酚 0.2%, 二月桂酸二丁基锡 说 明 书 CN 1024177。

30、79 B 6 5/5 页 7 0.2%, 三乙胺 0.2%。将组份 A 和组份 B 混合, 加入适量的稀释剂, 搅拌均匀, 静置 30 分钟, 室温下浇注在玻璃模板上和喷涂在钢板上, 30下恒温 7 天。玻璃模板上的涂层表干时间 为 3.5 小时, 钢板上的涂层表干时间为 2.5 小时 ; 玻璃模板上涂层光泽度 67.8, 硬度 3H ; 玻璃模板上的涂膜按照国家聚氨酯防水涂料标准在 XLD-3 型电子拉伸试验机上测定其拉 伸强度为 12.65 MPa , 断裂伸长率为 190% ; LTD-A 型电动不透水测定仪测定其不透水性, 0.4MPa30min 不透水。 说 明 书 CN 102417779 B 7 1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102417779 B 8 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 >


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1