[发明专利]手工聚脲、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚脲技术，尤其涉及一种手工聚脲、其制备方法及用途。

背景技术

聚氨酯是一类用途十分广泛的合成材料，其工业化生产主要是由二元或多元异氰酸酯和二元或多元的各种氢给予体化合物反应而制成的。聚氨酯材料已逐渐形成了一个品种多样，性能优异的新型合成材料系列，广泛应用于土木建筑、机电、船舶、航空、车辆、轻工、纺织等各个领域。产品与品种逐年递增，在材料工业中占有相当重要的位置。

聚脲材料是以异氰酸酯预聚体与氨基化合物反应生成的一类弹性体物质，属于聚氨酯材料的一个分支。随着现代科学技术的发展，聚脲材料在市场中的比重越来越大，产品领域涉及防水、耐磨、防腐、军工等领域。

喷涂聚脲弹性体技术（SPUA）起源于20世纪70年代。喷涂聚脲弹性体技术是在聚氨酯RIM技术的基础上发展起来的，经历了纯聚氨酯、聚氨酯（脲）到聚脲三个阶段。1991年该技术在北美地区投入商业应用，综合性能优越，进入大众视野。开发喷涂聚脲体系的公司还有Huntsman、Enviro Chem、Speciality Products Inc、Signature Lining、Mobile Enterprise和Madison Chemical Industries Inc等。澳大利亚于1993年引进该技术，日本于1995年引进该技术，韩国于1997年引进该技术，并相继投入商业应用。

在我国，1995年青岛海洋化工研究院开始喷涂聚脲技术的研究探索，2002年开始已在皮卡车厢耐磨、电力建设、石油石化防腐、建筑防水等领域大规模的推广应用。自京津城际高速铁路建设开始将聚脲作为防水层，把聚脲的发展推向一个新高潮。由于有高铁项目的支撑，聚脲从原材料，配方，施工设备及施工工艺等方面均得到了极大的提高和发展，有力推动聚脲在其他行业如：电力，交通，石油等行业的应用和发展。

喷涂聚脲弹性体技术以异氰酸酯类化合物为A组分、胺类化合物为B组分在无催化剂的情况下经聚脲喷涂设备（聚脲喷涂机）快速喷涂反应生成弹性体材料。喷涂聚脲弹性体技术运用了撞击混合原理，反应活性极高的A组分和B组分液体在高压驱动下相互撞击，经枪体混合室内湍流混合，通过喷枪后雾化，在极短适用期内喷涂在基面上，形成整体、强韧的弹性体涂层。

喷涂聚脲弹性体技术因A组分和B组分的凝胶时间短，必须使用昂贵的喷涂设备才能喷涂施工。该聚脲喷涂机价格昂贵（20-30万）、结构复杂，主要包括用于容纳A组分的提料泵、用于容纳B组分的搅拌器和提料泵、主机、加热熟料管和喷枪，所述提料泵和搅拌器分别通过管路与主机连接，所述主机通过加热熟料管与喷枪连接。喷涂聚脲弹性体技术对小面积或小工程施工时成本昂贵，不利于推广，工程施工受限，阻碍了聚脲材料的发展。而且喷涂聚脲喷涂后凝胶时间短，仅有短短的数十秒，固化速度快，在结点、拐角、管道封口等处的施工时，易出现喷涂厚度不均匀，漏喷等现象，不利于在狭窄、复杂的环境、工况中施工，阻碍了聚脲材料的发展应用。即现有喷涂聚脲弹性体技术，设备价格昂贵，小规模施工成本高昂。且该类材料固化速度快，在复杂界面施工繁琐，严重影响了施工质量。

为了解决喷涂聚脲弹性体技术凝胶时间短的缺陷，有研究者尝试开发一种聚天门冬氨酸酯型聚脲，该聚天门冬氨酸酯型聚脲是以脂肪族异氰酸酯预聚体做A组分，聚天门冬氨酸酯做B组分，可操作时间由5分钟至2000分钟。聚天门冬氨酸酯型聚脲虽降低了材料的反应速度，但该类材料柔性差，刚性太大，断裂伸长率不大于30%，在柔性需求领域使用受限。且脂肪族异氰酸酯价格昂贵，限制了其推广使用。

综上，亟待一种能在保证力学性能的同时，延长凝胶时间的手工聚脲。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有双组分喷涂聚脲材料不能同时保证力学性能和较长凝胶时间的问题，提出一种手工聚脲，该手工聚脲能在保证力学性能的同时，延长凝胶时间，进而实现狭窄、复杂的环境的手工涂刷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种手工聚脲，包括重量配比如下的各组分：

A组分：

芳香族异氰酸酯20-70份，优选为35-65份；位阻氨化合物5-60份，优选为10-60份；聚醚多元醇20-85份，优选为30-82份；活性稀释剂碳酸丙酯（PC）1-5份，优选为2-5份；

B组分：

位阻氨化合物48-93份，优选为50-90份；填料5-50份，优选为5-45份；助剂2-4份，优选为2.5-3.5份；颜料1-3份，优选为1-2份；