專利名稱：一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)城屬涂料制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于發(fā)泡體保護的涂料制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
發(fā)泡體易加工、造型；采用發(fā)泡材料制作假山巖石模型道具，具有極大的市場前景，但由于發(fā)泡體自身存在易碎、易撕裂、易吸水、難上色、強度低、受力易變形和不可修復等缺陷，阻礙了發(fā)泡材料的廣泛使用和新市場的拓展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可噴涂于發(fā)泡體材料表面構(gòu)成發(fā)泡體表面涂層后，具有防碎、防裂、防變形和防水功能的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料及其制造工藝。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案形成的聚脲涂料是由MDI多異氰酸酯和聚醚多元醇合成的高粘度半預聚體和由MDI多異氰酸酯、阻燃劑等混合構(gòu)成的高含量NCO％的A組分和由端氨基聚醚、多胺類擴鏈劑、助劑、阻燃劑、色料等混合構(gòu)成R組分；其重量百分比為A組分由56～72份混合芳香族多異氰酸酯和29～20份低官能度聚醚多元醇、15～8份降粘劑、阻燃劑組成，R組分由35～45份端氨基聚醚，50～35份胺類擴鏈劑，5～15份阻燃劑，10～5份助劑、抗氧劑、色料組成；其中1、原材料的選擇1.1芳香族多異氰酸酯是由2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯，4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯，碳化二亞胺改性的4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯取其中或混合使用。
1.2聚醚多元醇為二羥基聚醚多元醇，選用牌號為GE-210、N-210、Voranol220-210、四羥基聚醚多元醇、牌號為403A聚醚、N-403、TAE-470、TAE-300。
1.3端氨基聚醚為伯仲氨基封端的聚環(huán)氧烷烴化合物，選用牌號為T-3000、T-5000、D2000、T-403。
胺類擴鏈劑為液態(tài)芳香族二胺擴鏈劑，選用E-100、E-300、Unlink 4200、HT450、液化DDM。
1.4阻燃劑選用磷酸三(2-氯乙)酯(TCEP)磷酸三(2-氯異丙)酯(TCPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、多聚磷酸胺。
2、用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料采用的制造工藝是A組分的制造工藝(1)將聚醚多元醇高溫100～130℃，真空-0.6～-0.8Mpa，脫水4小時，冷卻后加入計量槽內(nèi)；(2)將計量的混合芳香族異氰酸酯加入加熱的反應(yīng)釜內(nèi)，釜內(nèi)充氮氣保護，在攪拌狀態(tài)下滴加計量槽內(nèi)的聚醚多元醇，控制反應(yīng)溫度為60～70℃，滴加時間1～3小時；(3)滴加完畢，控制反應(yīng)溫度65～80℃，保溫2.5～5小時，取樣測游離異氰酸酯(-NCO)含量為16％，冷卻低于60℃，制得A組分半預聚體；(4)再補加混合多異氰酸酯、助劑、降粘助劑，使游離異氰酸酯基(-NCO)含量在20～24％，25℃粘度為300～700CPS，裝桶包裝；R組分的制造工藝將多胺擴鏈劑、端氨基聚醚、阻燃劑、抗氧劑、色漿料，計量后傾入配料缸內(nèi)攪拌0.5小時后，靜止4小時測胺值為20～22％，25℃粘度300～500CPS后裝桶，充氮包裝。
發(fā)泡體保護聚脲涂料涂層形成工藝A、R兩組分中，異氰酸酯基與異氰酸酯反應(yīng)性基團的比例為1.0～1.18；體積比為1∶1；通過噴涂設(shè)備加熱、加壓噴涂，在工作件表面形成聚脲剛性體涂層。
配料A組分(V)∶R組分(V)＝1∶1
增壓液壓缸增壓，壓力14～20Mpa混合高壓槍式混合室瞬間接觸混合A、組分和料溫控制80±2℃ R組分和料溫控制65±2℃供料氣壓輸送0.8～1.0Mpa噴涂層厚度1.5～2.0mm 凝膠時間2～5秒使用噴涂機煙臺振興GYP-9實施本發(fā)明后的積極效果是1)由于涂料中引入了端氨基反應(yīng)基團，賦予涂層力學性能優(yōu)越可與橡膠及塑膠薄膜相比，防腐、防水性能極佳、抗老化周期長；2)聚脲涂層采用高-NCO％和高-NH2％反應(yīng)，聚脲剛性強、硬度高，反應(yīng)速度快，可滿足現(xiàn)場施工要求；3)涂層厚度比普通涂料厚1.0～2.0mm/20～50μm，抗?jié)B透能力強，密封防水性能好；4)涂層材料強度好，具有較強的鋼性，抗沖擊、碰撞、刮傷能力強；5)與泡沫體的結(jié)合力強(中間無需粘接劑)；6)施工直接噴涂，方便、能滿足不同形狀的要求、效率高，意外損壞還可修補；7)反應(yīng)體系中加入阻燃劑后，涂層滿足阻燃自熄性能；8)聚脲涂層采用聚氨酯硬泡對泡沫體封底，能有效改善聚脲噴涂因底材為泡沫體而產(chǎn)生的縮孔現(xiàn)象。


圖1.用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料A組分制備工藝流程2.用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料R組分制備工藝流程3.形成噴涂層的工藝流程圖
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例A組分制備將混合MDI 100份加入充氮的反應(yīng)釜中加溫至60℃，向釜中滴加分子量為300～1000經(jīng)高溫真空脫水的混合聚醚多元醇140份，時間1～2小時，滴加完畢后在60～85℃保溫3.5小時，可獲得-NCO％在15.5～16％的半預聚體。將半預聚體100份、液化改性MDI 40份、MDI-100 40份、降粘劑20份、阻燃劑5份精確計量后放入配料缸內(nèi)，高速攪拌分散30分鐘后備用，溫度控制在40～60℃，測-NCO％為21～22％R組分制備將混合多胺擴鏈劑40份、混合端氨基聚醚40份、色漿4份、助劑1.5份、阻燃劑7份精確計量后放入配料缸內(nèi)，經(jīng)高速攪拌分散30分鐘后靜止放置4小時測游離胺值為20～21.3％。
形成發(fā)泡體保護聚脲涂層的工藝要點(1)A、R兩組分中，異氰酸酯基與異氰酸酯反應(yīng)性基團胺基的比例為1.0～1.15；(2)A、R兩組分通過噴槍混合室混合，噴涂在制件表面形成剛性聚脲涂層。
A、R兩個組分的混合體積比為1∶1；A、R兩個組分的混合輸送壓力為14～20Mpa。
剛性聚脲涂層的主要性能

權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是形成的聚脲涂料是由MDI多異氰酸酯和聚醚多元醇合成的高粘度半預聚體和MDI多異氰酸酯、阻燃劑等混合構(gòu)成的高含量NCO％的A組分和由端氨基聚醚、多胺類擴鏈劑、助劑、阻燃劑、色料等混合構(gòu)成R組分；其重量百分比為A組分由56～72份混合芳香族多異氰酸酯和29～20份低官能度聚醚多元醇、15～8份降粘劑、阻燃劑組成，R組分由35～45份端氨基聚醚，50～35份胺類擴鏈劑，5～15份阻燃劑，10～5份助劑、抗氧劑、色料組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是所述的芳香族多異氰酸酯是由2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯，4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯，碳化二亞胺改性的4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯取其中或混合使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是所述的聚醚多元醇為二羥基聚醚多元醇，選用牌號為GE-210、N-210、Voranol220-210；、四羥基聚醚多元醇牌號為403A聚醚、N-403、TAE-470、TAE-300。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是所述的端氨基聚醚為伯仲氨基封端的聚環(huán)氧烷烴化合物，選用牌號為T-3000、T-5000、D2000、T-403。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是所述的胺類擴鏈劑為液態(tài)芳香族二胺擴鏈劑，選用E-100、E-300、Unlink 4200、HT450、液化DDM。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料，其特征是所述的阻燃劑為磷系列阻燃劑，選用磷酸三(2-氯乙)酯(TCEP)磷酸三(2-氯異丙)酯(TCPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、多聚磷酸胺。
7.一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料的制造工藝，其特征是A組分的制造工藝(1)將聚醚多元醇高溫100～130℃，真空-0.6～-0.8Mpa，脫水4小時，冷卻后加入計量槽內(nèi)；(2)將計量的混合芳香族異氰酸酯加入反應(yīng)釜內(nèi)，釜內(nèi)充氮氣保護，反應(yīng)釜加熱，在攪拌狀態(tài)下滴加計量槽內(nèi)的聚醚多元醇，控制反應(yīng)溫度為60～70℃，滴加時間1～3小時；(3)滴加完畢，控制反應(yīng)溫度65～80℃，保溫2.5～5小時，取樣測游離異氰酸酯(-NCO)含量為16％，冷卻低于60℃，制得A組分半預聚體；(4)再補加混合多異氰酸酯、助劑、降粘助劑，使游離異氰酸酯基(-NCO)含量在20～24％，25℃粘度為300～700CPS，裝桶充氮包裝；R組分的制造工藝將多胺擴鏈劑、端氨基聚醚、阻燃劑、抗氧劑、色漿料，計量后傾入配料缸內(nèi)攪拌0.5小時后，靜止4小時測胺值為20～22％，25℃粘度300～500CPS后裝桶，包裝。
全文摘要
一種用于發(fā)泡體保護的聚脲涂料及其制造工藝，屬涂料制造技術(shù)領(lǐng)域。其特點是采用MDI多異氰酸酯和聚醚多元醇等組成的高含量NCO％的A組分以及由端氨基聚醚、多胺類擴鏈劑、助劑、阻燃劑、色料等組成R組分，通過噴涂設(shè)備將A、R的兩個組分在中溫及高壓條件下混合由容器動力推動后噴涂在發(fā)泡體材料表面，形成具有優(yōu)異力學性能的剛性聚脲涂層。同時該涂層具有阻燃、整體密封、防水、抗老化，使用壽命長的特點。對泡沫體假山巖石及影視道具模型制作技術(shù)的提高，提供了一個最佳的材料選擇；該項技術(shù)亦可廣泛應(yīng)用于水面浮體材料技術(shù)領(lǐng)域，具有極廣的市場推廣前景，是一個很有實用價值的發(fā)明。
文檔編號C09D175/00GK1831068SQ20061002400
公開日2006年9月13日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者柴華敏, 施杰, 李偉海, 王新震, 方利民 申請人:上海瑞鵬化工材料科技有限公司