[发明专利]一种阻燃型喷涂聚脲材料及其制备方法

说明书

本发明提供的阻燃型喷涂聚脲材料，对聚脲弹性体的基体树脂进行阻燃设计，采用成碳性能好的芳香族聚醚或聚酯多元醇与含有羟基基团的无卤阻燃剂进行预混后，与异氰酸酯进行共聚改性，制备出阻燃性能优异且储存稳定性好的端异氰酸酯预聚物A，可提高基体聚脲树脂的阻燃性；其次，采用经过表面活化改性的超细级粉体阻燃剂对材料进行改性，制备出B组分，不同类粉体可在提高材料阻燃性能的同时，对材料进行补强。本发明提供的阻燃型喷涂聚脲材料，具有优异阻燃性能、物理性能、耐化学品性能良好、性能稳定，以满足阻燃防火要求较高领域的使用需要，可适应于海上石油平台、船舶舱室、军用帐篷等，拓宽喷涂聚脲弹性体材料的应用领域。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种阻燃型喷涂聚脲材料及其制备方法。

背景技术

喷涂聚脲弹性体(Spray Polyurea Elastomer，简称SPUA)技术是近20年由国外发展起来的一种新型喷涂技术，具有理化性能好、反应性高、绿色无污染的特点，广泛应用于管道、建筑、能源、交通、水利、化工、军事等防腐防护领域。产品的主要性能体现在：(1)喷涂聚脲弹性体有着优良的工程力学性能，具有弹性模量高、抗拉强度大(12～45MPa)、断裂伸长率可达1000％、低温柔性好(-30℃弯曲无裂纹)、抗撕裂强度高(30～90kN/m)以及抗冲击性能好等特点。(2)喷涂聚脲弹性体具有显著的耐久性能，特别是能经受住酸、碱、盐等强腐蚀介质的长期接触甚至浸泡，适于在强腐蚀环境下的长期使用，在服役环境比较恶劣的军事永久工程中使用潜力巨大。此外，喷涂聚脲弹性体的耐热性以及耐光、耐候性都较优异，承受环境热、湿、冰冻等冲击变化的能力强。

然而，由于喷涂聚脲弹性体基本为纯树脂材料，传统的聚脲材料为易燃性材料，在使用过程容易出现火灾隐患，限制了其应用范围。常规的阻燃改性一般是通过直接的物料混合，通过添加一定量的液体或粉体阻燃剂进行改性，这些阻燃剂与聚脲材料的相容性较差，对阻燃性能的提高非常有限，添加量大还会导致产品物理性能和耐化学品性能的大幅下降。液体阻燃剂在使用过程会出现迁移现象，阻燃持久性不佳；粉体阻燃剂的添加存在分散均匀性的问题，使用和储存过程容易出现团聚沉淀现象，且粉体阻燃剂与基体树脂的界面结合力较差，会显著降低材料的力学性能。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种阻燃性能、物理性能及耐化学品性能良好、性能稳定的阻燃型喷涂聚脲材料。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种阻燃型喷涂聚脲材料的制备方法，包括下述步骤：

于惰性环境中，将芳香族二元醇、反应型阻燃剂、多元醇搅拌加热至95℃～100℃，在真空-0.1MPa下脱水5～7h，解除真空，降温至50℃以下加入多异氰酸酯，在90℃下反应3-4h，反应结束后，测定-NCO值后出料，过滤得到阻燃聚脲材料A；其中：所述多异氰酸酯、芳香族二元醇、反应型无卤阻燃剂及多元醇的质量比为(150-250)：(50-100)：(50-100)：(30-60)；

按质量比为(30-60)：(20-50)：(20-50)：(1-2)：(20-40)：(0-1)：(1-5)：(1-5)将端氨基聚醚、多元醇、超细粉体阻燃剂、偶联剂、扩链剂、催化剂、除水剂及色浆搅拌研磨过滤，得到B组分。

在一些较佳的实施例中，所述的A组分的异氰酸酯预聚物其-NCO含量为14％～17％；所述A组分与B组分的异氰酸酯指数为1.05～1.10。

在一些较佳的实施例中，所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基而异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4环己烷二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。

在一些较佳的实施例中，所述反应型无卤阻燃剂为含羟基的低分子量膦酸酯。

具体地，含羟基的低分子量膦酸酯可以为青岛联美化工生产的FR642等。