本发明涉及聚脲涂层组合物,具体为高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺。
背景技术:
1、聚脲是由异氰酸酯与氨基化合物反应生成的一种弹性体物质。与传统涂料相比,具有以下优点:惰性良好,施工时不受环境温度、湿度的影响;无挥发性有机物,环境友好;材料粘结力好,可在混凝土、金属板、木材等多种底材上喷涂成型;无催化剂,可实现快速固化,喷涂无流挂现象,可在多种形状表面喷涂成型,五秒钟凝胶,六十秒具有步行强度;可热喷涂可浇注,施工效率高且厚度可调,涂层美观可一次成型。
2、公开号为cn116285614a的中国专利公开了一种聚脲涂料组合物的制备方法、抗爆耐冲击聚脲涂层的制备方法。所述聚脲涂料组合物的制备方法包括以下步骤:(1)将聚醚多元醇进行第一减压脱水后,加入活性稀释剂进行第二减压脱水、第一降温后,加入异氰酸酯,升温进行聚合反应,经第二降温得到所述组分a;所述组分a中,-nco含量为15.5-17wt%;(2)在搅拌下,将液态胺扩链剂、端氨基聚醚和可选地助剂混合均匀,将其进行第三减压脱水,过滤封装得到b组分;以重量份计,a组分中,异氰酸酯用量45-52份,聚醚多元醇用量43-52份,活性稀释剂用量3-5份;b组分中:端氨基聚醚用量57-65份,液态胺扩链剂用量35-38份。但是上述现有技术所制备的聚脲涂层在使用时,其阻燃性能较差;为此,本发明提供了高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,解决了上述背景技术中提到的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,包括以下制备步骤:
3、步骤一、将异氰酸酯预聚物、端氨基聚醚、扩链剂、助剂分别置于75~80℃的烘干箱中预热45~60min,保证原料处于液态;
4、步骤二、预热结束后,将端氨基聚醚、扩链剂以及助剂混合均匀,得到a组分;
5、步骤三、50~70℃的温度条件下,以及6~10mpa的压力条件下,将异氰酸酯预聚物倒入a组分中,并进行混合涂覆,即得所述高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料;
6、所述异氰酸酯预聚物与a组分按照质量比为(1~1.1):1;
7、其中,以重量份计,异氰酸酯预聚物48~55份;所述a组分中,端氨基聚醚55~65份、扩链剂32~35份、助剂2.5~5份;
8、所述助剂包括:防污剂32wt%~40wt%、阻燃剂35wt%~46wt%、玻璃纤维20wt%~32wt%。
9、优选的,所述端氨基聚醚选自仲氨基聚醚二胺以及仲氨基聚醚三胺中的一种或多种。
10、优选的,所述异氰酸酯预聚物中-nco含量为15.5wt%~17.5wt%。
11、优选的,所述扩链剂选自3,5-二乙基甲苯二胺以及4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
12、优选的,所述防污剂的制备方法为:
13、1)向2,4,6-三氨基嘧啶中倒入30ml的二甲基亚砜中,边搅拌边进行溶解;
14、2)在40~45℃的温度条件下,缓慢滴加kh560,反应6~8h后,即得防污剂。
15、优选的,该防污剂中,各组分添加的重量份数为:2,4,6-三氨基嘧啶25~35份、kh560 15~18份。
16、优选的,所述阻燃剂的具体制备方法为:
17、ⅰ、向0.6~1.5份的zn(no3)2·6h20中加入80ml的蒸馏水,350~400rpm的转速下搅拌20~25min;
18、ⅱ、加入1.2~2.2份的naoh,继续搅拌15~20min,再置于180~200℃的烘干箱中反应18~24h后冷却至室温,然后在6000~8000rpm下离心;
19、ⅲ、向0.08~0.1份的co(no3)2·6h20与2~3份的2-甲基咪唑的混合物中倒入15~20份的溶剂,溶解后,加入0.4~0.6份的步骤ⅱ得到的物质,并在60~65℃的温度下反应1.5~2h,反应完成后冷却至室温,并用无水乙醇和去离子水进行洗涤;
20、ⅳ、然后加入90~100ml的1,4二氧六环,进行超声分散,再依次加入4,4’-二氨基二苯醚与六氯环三磷腈,75~80℃的温度下搅拌20~24h,冷却至室温后,用无水乙醇进行洗涤,即得阻燃剂。
21、优选的,所述ⅲ中,溶剂为二甲基甲酰胺与蒸馏水的混合溶液,且其体积比为1:1。
22、有益效果
23、本发明提供了高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果:
24、(1)、该高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,通过玻璃纤维的添加,可以阻碍基体裂纹的扩展,并且与n-h基氢键作用增强,脲羰基总氢键化程度增加,宏观上则表现为涂层材料力学强度的提高,从而提高该涂层材料的抗爆性能。
25、(2)、该高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,通过阻燃剂的添加,在燃烧过程中,聚磷腈释放的po·自由基可以结合火焰区域中的氢原子,达到抑制火焰的效果,且聚磷腈燃烧生成的磷酸、偏磷酸及聚偏磷酸,可以促进聚脲的脱水炭化,从而减少聚脲热分解过程中产生的可燃性气体的量,从而达到阻燃的效果,同时,在燃烧过程中,该阻燃剂的降解会产生具有多孔结构的氧化物颗粒,可以阻止热量传输,还可以促进成炭,而且形成的炭结构致密不易燃烧,有效提高了聚脲涂层的阻燃性能。
1.高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于,包括以下制备步骤:
2.根据权利要求1所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述端氨基聚醚选自仲氨基聚醚二胺以及仲氨基聚醚三胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述异氰酸酯预聚物中-nco含量为15.5wt%~17.5wt%。
4.根据权利要求1所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述扩链剂选自3,5-二乙基甲苯二胺以及4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述防污剂的制备方法为:
6.根据权利要求5所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:该防污剂中,各组分添加的重量份数为:2,4,6-三氨基嘧啶25~35份、kh560 15~18份。
7.根据权利要求1所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述阻燃剂的具体制备方法为:
8.根据权利要求7所述的高硬度聚脲涂层抗爆涂层材料的制备工艺,其特征在于:所述ⅲ中,溶剂为二甲基甲酰胺与蒸馏水的混合溶液,且其体积比为1:1。