用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料及其制備方法。包括聚合物組分與預(yù)聚物組分，聚合物組分由以下原料制成：聚環(huán)氧丙烷醚多元醇、固化劑、催化劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和消泡劑；預(yù)聚物組分由以下原料制成：芳香族異氰酸酯和多元醇。本發(fā)明所述的用于防水的聚氨酯彈性體組合物，成本低、固化快、耐水解好、強(qiáng)度高、低溫柔韌性好；本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯彈性體是由軟段和硬段構(gòu)成的一種嵌段共聚物，是聚氨酯合成材料中的一個(gè)品種，由于其結(jié)構(gòu)具有軟、硬兩個(gè)鏈段，可以對其進(jìn)行分子設(shè)計(jì)而賦予材料高強(qiáng)度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能，它既具有橡膠的高彈性又具有塑料的剛性，被稱之為“耐磨橡膠”。隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的控制，催化劑在聚氨酯行業(yè)的大量應(yīng)用，聚氨酯噴涂料也在不斷的發(fā)展和越來越多的被應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，成本低、固化快、耐水解好、強(qiáng)度高、低溫柔韌性好；本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，包括聚合物組分與預(yù)聚物組分，
[0005]聚合物組分由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成:聚環(huán)氧丙烷醚多元醇60%~87%、固化劑10%~30%、催化劑0.1%~1%、抗氧劑0.5%~3%、紫外線吸收劑0.5%~3%、降粘劑1%~ 10%和消泡劑0.1%~ 1% ；
[0006]預(yù)聚物組分由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成:芳香族異氰酸酯30%~70%和多元醇30%~70%。
[0007]其中催化劑控制固化速度，使固化快，抗氧劑、紫外線吸收劑阻止制品黃變，降粘劑和消泡劑降低原料粘度使噴涂更均勻和減少氣泡。
[0008]聚環(huán)氧丙烷醚多元醇為數(shù)均分子量400-5000，官能度2或3。聚環(huán)氧丙烷多元醇優(yōu)選選自PPG330N、PPG2000、PPG400或PPG1000中的一種或幾種，均為本領(lǐng)域公知的市售產(chǎn)品O
[0009]固化劑選自E-100或MOCA中的一種或幾種，均為本領(lǐng)域公知的市售產(chǎn)品。
[0010]催化劑選自有機(jī)汞、A-33或有機(jī)鋅其中的一種或幾種，抗氧劑選自1010、1076、BHT中的一種或幾種，紫外線吸收劑選自UV-9、UV-329、UV-328中的一種或幾種；消泡劑為國內(nèi)消泡硅油類物質(zhì)和德國BYK公司生產(chǎn)的BYK系列消泡劑，優(yōu)選德國BYK公司生產(chǎn)的BYK系列消泡劑，均為本領(lǐng)域公知的市售產(chǎn)品。降粘劑選自粘度較小的增塑劑，優(yōu)選為DMEP、十個(gè)C原子以內(nèi)的烷烴或聚碳酸酯中的一種或幾種；降粘劑更優(yōu)選為DMEP或聚碳酸酯中的一種或幾種。
[0011]預(yù)聚物組分中的多元醇為分子量在400-4000，官能度為2的聚環(huán)氧丙烷多元醇。
[0012]芳香族異氰酸酯選自MD1、MDI_50或液化MDI中的一種或幾種，均為本領(lǐng)域公知的市售產(chǎn)品。
[0013]所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料的制備方法，包括以下步驟:
[0014](I)聚合物組分的制備:
[0015]將聚環(huán)氧丙烷醚多元醇、固化劑、催化劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和消泡劑按比例加入的反應(yīng)釜中，脫水，得到聚合物組分，單獨(dú)包裝；
[0016](2)預(yù)聚物組分的制備:
[0017]將芳香族異氰酸酯與多元醇反應(yīng)，得到異氰酸酯含量在9-15%的預(yù)聚物，單獨(dú)包裝。
[0018]其中:步驟(1)中的脫水為在100_105°C，-0.095MPa以下脫水至水含量低于
0.05%。
[0019]步驟(2)中的反應(yīng)溫度為75_80°C，時(shí)間為1.5~2.5h。
[0020]制備得到的聚合物組分與預(yù)聚物組分單獨(dú)包裝，使用時(shí)，將聚合物組分與預(yù)聚物組分在50~60°C的溫度下，按照1:1的體積比噴涂于需防水面上，得到80-95A，防水且強(qiáng)度好的聚氨酯彈性體。
[0021]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](I)由于所用原料聚環(huán)氧丙烷多元醇比聚脲成本低很多，所以成本上大大降低。
[0023](2)采用固化劑和催化劑聚合物組分和預(yù)聚物組分混合后能迅速固化達(dá)到噴涂要求。
[0024](3)本發(fā)明所述的用于防水的聚氨酯彈性體組合物，成本低、固化快、耐水解好、強(qiáng)度高、低溫柔韌性好。
[0025](4)本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例中未作說明的，百分?jǐn)?shù)均指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0028]實(shí)施例中未作說明的，所用到的物質(zhì)均為市購。
[0029]實(shí)施例中所用的材料:
[0030]
PPG400數(shù)均分了.? 400,聚環(huán)氧丙烷靈二元醇，市_;
PPG300N數(shù)均分子量5000,伯羥基含量75%?聚環(huán)丙烷K-《元醇，市購；
PPG1000數(shù)均分了-..缺1嶋0，聚環(huán)氧丙烷麵.—:兒S#,丨'丨/_;
PPG2000數(shù)均分子量2000,聚環(huán)氣內(nèi)烷K—:元靈，市購；
[0031]
MDL MD1-50:料押烷'.WW酸酶，市購;
液化MD丨市_,
[0032]實(shí)施例1
[0033](I)聚合物組分的制備:
[0034]官能度2、分子量400的聚醚多元醇(PPG400)20%，官能度2、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000) 10%，官能度3、分子量5000的聚醚多元醇(PPG300N) 45 %，固化劑E-10018%、降粘度劑(聚碳酸酯)5.3%、催化劑々-330.3%、有機(jī)汞催化劑0.3%、抗氧劑10100.5%、紫外線吸收劑 UV-3290.5%、消泡劑(BYK-070) 0.1 %、在 105 °C,-0.095MPa 下脫水至水含量低于0.05%，得到聚合物組分；
[0035](2)預(yù)聚物組分的制備:
[0036]以官能度為2、分子量2000的聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(DL_2000)49%、MDI51%在80°C反應(yīng)1.5h，得到異氰酸根含量為15%的預(yù)聚物。
[0037]聚合物組分與預(yù)聚物組分在50~60°C的溫度下，按照100:100的體積比噴涂于需防水面上，得到防水，強(qiáng)度好的聚氨酯彈性體。
[0038]實(shí)施例2
[0039](I)聚合物組分的制備:
[0040]官能度2、分子量1000的聚醚多元醇(PPG1000)23%，官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000) 10%，官能度3、分子量5000的聚醚多元醇(PPG300N) 50 %，固化劑E-10012%、降粘度劑(聚碳酸酯)3.1%、催化劑々-330.3%、有機(jī)汞催化劑0.5%、和抗氧劑10760.5%，紫外線吸收劑 UV-3290.5%、消泡劑(BYK-070) 0.1 %，在 100°C，-0.095MPa 下脫水至水含量低于0.05%，得到聚合物組分；
[0041](2)預(yù)聚物組分的制備:
[0042]以官能度為2、分子量2000的聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(DL-2000) 64.5MD1-5020%,MDI15.5%，在75°C反應(yīng)2.5h，得到異氰酸根含量為9.2%的預(yù)聚物。
[0043]聚合物組分與預(yù)聚物組分在50~60°C的溫度下，按照100: 100的體積比噴涂于需防水面上，得到防水，強(qiáng)度好的聚氨酯彈性體。
[0044]實(shí)施例3
[0045](I)聚合物組分的制備:
[0046]官能度2、分子量400的聚醚多元醇(PPG400)20 %，官能度2、分子量2000的聚醚多元醇(PPG2000) 10 %，官能度3、分子量5000的聚醚多元醇(PPG300N) 30 %，固化劑MOCA15 %、固化劑E-10015 %、降粘度劑(DMEP) 8 %、催化劑A-330.2 %有機(jī)汞催化劑0.4 %、和抗氧劑ΒΗΤ0.5 %，紫外線吸收劑UV-90.5 %、消泡劑(BYK-070) 0.4 %、在105°C, -0.095MPa下脫水至水含量低于0.05%，得到聚合物組分；
[0047](2)預(yù)聚物組分的制備:
[0048]以官能度為2、分子量2000的聚環(huán)氧丙烷醚二元醇(DL-1000) 35%、MD1-5065%，在在75°C反應(yīng)2.5h，得到異氰酸根含量為18.8%的預(yù)聚物。
[0049]實(shí)施例1-3制備得到的聚氨酯彈性體制品性能測試如表1。
[0050]表1實(shí)施例1-3制備得到的聚氨酯彈性體制品性能測試結(jié)果
[0051]
測試項(xiàng)目I實(shí)施例1I實(shí)施例2I實(shí)施例3
硬度(邵爾A) 928595
拉伸強(qiáng)度(MPa)~ 201523

【權(quán)利要求】
1.一種用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:包括聚合物組分與預(yù)聚物組分， 聚合物組分由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成:聚環(huán)氧丙烷醚多元醇60%~87%、固化劑10%~30%、催化劑0.1%~1%、抗氧劑0.5%~3%、紫外線吸收劑0.5%~3%、降粘劑1%~10%和消泡劑0.1%~1% ； 預(yù)聚物組分由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成:芳香族異氰酸酯30%~70%和多元醇30%~70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:聚環(huán)氧丙烷醚多元醇為數(shù)均分子量400-5000，官能度2或3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:聚環(huán)氧丙烷多元醇選自PPG330N、PPG2000、PPG400或PPG1000中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:固化劑選自E-100或MOCA中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:催化劑選自有機(jī)汞、A-33或有機(jī)鋅其中的一種或幾種，抗氧劑選自1010、1076、BHT中的一種或幾種，紫外線吸收劑選自UV-9、UV-329、UV-328中的一種或幾種；消泡劑為德國BYK公司生產(chǎn)的BYK系列消泡劑；降粘劑為DMEP或聚碳酸酯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:預(yù)聚物組分中的多元醇為分子量在400-4000，官能度為2的聚環(huán)氧丙烷多元醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料，其特征在于:芳香族異氰酸酯選自MD1、MD1-50或液化MDI中的一種或幾種。
8.—種權(quán)利要求1-7任一所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)聚合物組分的制備: 將聚環(huán)氧丙烷醚多元醇、固化劑、催化劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和消泡劑按比例加入的反應(yīng)釜中，脫水，得到聚合物組分，單獨(dú)包裝； (2)預(yù)聚物組分的制備: 將芳香族異氰酸酯與多元醇反應(yīng)，得到異氰酸酯含量在9-15%的預(yù)聚物，單獨(dú)包裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料的制備方法，其特征在于:步驟(1)中的脫水為在100-105°C，-0.095MPa以下脫水至水含量低于0.05%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于聚氨酯噴涂料的彈性體組合料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中的反應(yīng)溫度為75-80°C，時(shí)間為1.5~2.5h。
【文檔編號】C09D175/08GK104178015SQ201410342649
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張華 , 張凱平 申請人:淄博華天橡塑科技有限公司