本技术介绍了一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料。包括甲、乙两组份。制备甲组份的配方原料包括聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、液体填料。制备乙组份的配方原料包括橡胶硫化剂、聚醚多元醇、液体填料、辅助液体填料、无机颜填料、阻燃剂、助剂、流变控制助剂、阻燃抑烟协效剂。本技术主要针对乙组份,在反应容器中加入聚醚多元醇、液体填料、辅助液体填料、橡胶硫化剂、无机填料、分散剂,搅拌升温至115±5℃真空脱水后开始降温,当温度降至70±5℃时,加入阻燃剂、阻燃抑烟协效剂,搅拌均匀后加入消泡剂、流变控制助剂、催化剂,继续搅拌均匀后降温出料即制得乙组份成品。
技术要求
1.一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料,包括甲、乙两组份,其中甲组份主要是由聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、液体填
料制备的聚氨酯预聚体;制备乙组份的配方原料组成及配比按质量份包括:聚醚多元醇80~100份,液体填料70~90份,辅助液体填料30~50份,橡胶硫化剂30~40份,分散剂3.5~4.5份,重质碳酸钙140~160份,轻质碳酸钙100~120份,阻燃剂80~100份,氧化铁红8~11份,阻燃抑烟协效剂40~60份,消泡剂1.8~2.6份,流变控制助剂0.8~4份,催化剂1.5~2.4份。
2.根据权利要求1所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于乙组分的制备方法为:将聚醚多元醇,液体
填料,辅助液体填料,分散剂加入反应容器内搅拌升温至80±5℃后,搅拌加入橡胶硫化剂、重钙、轻钙、氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~ -0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加热开始降温,当温度降至70±5℃时,加入阻燃剂和阻燃抑烟协效剂后,分散搅拌40min后,加入消泡剂、流变控制助剂、催化剂,停止加热,继续搅拌0.5h后出料。
3.根据权利要求2所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述液体填料为氯化石蜡52、环烷油、环
氧大豆油中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述辅助液体填料为橡胶填充油、芳烃油
中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述分散剂为解絮凝型分散剂,具有明显
的降粘效果,牌号为德国BYK公司生产的DISPERBYK107、DISPERBYK108、DISPERBYK111中的一种;所述消泡剂为德国BYK公司生产的
BYK065、BYK066N、BYK8800中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述阻燃剂为液体增塑性阻燃剂,可不外
加溶剂而降低体系粘度。
7.根据权利要求4所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述阻燃剂为磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸
三(1,3-二氯丙基)酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述阻燃抑烟协效剂为硼酸锌、氧化钼、
铝酸锌中的一种或几种;阻燃剂及阻燃抑烟协效剂是通过机械混合方法引入体系中的;所述流变控制助剂为德国BYK公司生产的BYK410、
BYK430中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,其特征在于:所述无溶剂、阻燃抑烟型防水涂料是通过
选用液体增塑性阻燃剂及解絮凝型分散剂,辅以流变控制助剂,不外加溶剂而使体系达到合适得施工粘度,再辅以阻燃抑烟协效剂,通过以下方法达到阻燃抑烟效果:①添加的阻燃剂是无色透明难燃液体,在高温分解燃烧时能有效抑制烟雾的生成,从而能有效降低烟雾密度;②抑烟剂一定程度上促进聚合物分子间的相互交联,使得多孔炭层快速形成,减少可燃物质的产生以达到抑烟的目的。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料的制备方法,其特征在于乙组分的制备方法为:将
聚醚多元醇,液体填料,辅助液体填料,分散剂加入反应容器内搅拌升温至80±5℃后,搅拌加入橡胶硫化剂、重钙、轻钙、氧化铁红,升温至
115±5℃,保持真空度-0.08~ -0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加热开始降温,当温度降至70±5℃时,加入阻燃
剂和阻燃抑烟协效剂后,分散搅拌40min后,加入消泡剂、流变控制助剂、催化剂,停止加热,继续搅拌0.5h后出料。
技术说明书
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料技术领域
本技术涉及一种聚氨酯防水涂料,特别涉及一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料。
背景技术
聚氨酯涂料中一般是聚醚多元醇与多异氰酸酯反应合成的聚合物,大多由碳、氢、氧等元素组成,存在易燃、燃烧时火焰大,浓烟、严重滴落,有有毒气体
发过程中会污染环境,危害人体健康等,在使用中存在较大的安全环保隐患。随着人们安全意识的逐渐提高及社会发展需求的改变,具有阻燃抑烟效果的无
现,在各大火灾现场,火灾事故现场人员的死亡率大概在十万分之一,而这其中七成以上的死亡原因是由于火灾现场弥漫的有毒烟尘使人产生中毒甚至是窒
况下不但会发生分解,产生有毒性气体,同时未分解的固体残余物会形成烟尘,弥漫在空气中,阻碍逃生,给人们的生命安全造成极大的危害。面对这些安烟的涂料的使用。这类材料的广泛使用,对降低火灾现场人员的伤亡,提高相关场所的防火安全等级,具有极为重要的现实意义。
燃烧反应作为一种化学反应,它的发生必须具备3个条件:可燃物、氧气及热源。只有这3个条件同时成立并相互接触,燃烧反应才能发生,否则,燃烧便不
合成的聚合物,大多由碳、氢、氧等元素组成,易燃。因此上述燃烧三个条件,只有将氧气和热源隔绝掉,才可达到防火效果。本技术采用有卤代磷液体增
系。卤代磷系阻燃剂是新型的高效阻燃剂,在很多行业发挥着巨大的作用,查阅资料可知卤代磷系与无机阻燃抑烟协效剂复配阻燃抑烟效果优异。本技术主
剂是无色透明难燃液体,在高温分解燃烧时能有效抑制烟雾的生成,从而能有效降低烟雾密度;②抑烟剂一定程度上促进聚合物分子间的相互交联,使得多技术内容
本技术的目的在于克服现有防水涂料易燃、含有毒挥发溶剂的不足之处,提供一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料。本技术的关键在于
阻燃抑烟体系引入双组份聚氨酯防水涂料乙组份体系。卤代磷系液体增塑性阻燃剂可降低涂料体系粘度,避免外加有机溶剂,且其与无机阻燃抑烟协效剂复
况下会发生一系列的物化反应从而吸收大量的热,且分解产生的气体为难燃性气体,会对空气中的可燃性气体产生稀释,同时材料熔融后会在表面形成无机而起到阻燃的作用,且一定程度上促进聚合物分子间的相互交联,使得多孔炭层快速形成,减少可燃物质的产生以达到抑烟的目的。为达到上述目的,本技术采用的技术方案是:
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料,包括甲、乙双组份。其中甲组份主要是由聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、液体填料制备的聚氨
比按质量份包括:聚醚多元醇80~100份,液体填料70~90份,辅助液体填料30~50份,橡胶硫化剂30~40份,分散剂3.5~4.5份,重质碳酸钙140~160份,份,阻燃抑烟协效剂40~60份,消泡剂1.8~2.6份,流变控制助剂0.8~4份,催化剂1.5~2.4份。
所述的用卤代磷液体增塑性阻燃剂和无机盐等阻燃抑烟协效剂复配制备无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份过程如下:将聚醚多元醇,液体填料,辅助液
加入橡胶硫化剂、重钙、轻钙、氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加热开始
后,分散搅拌40min后,加入消泡剂、流变控制助剂、催化剂,停止加热,继续搅拌0.5h后出料,即可得到用卤代磷液体增塑性阻燃剂和无机盐等阻燃抑烟协所述液体填料为氯化石蜡52、环烷油、环氧大豆油中的一种或几种。所述辅助液体填料为橡胶填充油、芳烃油中的一种或几种。
所述分散剂为解絮凝型分散剂,牌号为德国BYK公司生产的DISPERBYK107、DISPERBYK108、DISPERBYK111中的一种。所述消泡剂为德国BYK公司生产的BYK065、BYK066N、BYK8800中的一种。
所述阻燃剂为液体增塑性阻燃剂,可不外加溶剂而降低体系粘度,具体为磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(1,3-二氯丙基)酯中的一种或几种。所述阻燃抑烟协效剂为硼酸锌、氧化钼、铝酸锌中的一种或几种,阻燃剂及阻燃抑烟协效剂是通过机械混合方法引入体系中的。所述流变控制助剂为德国BYK公司生产的BYK410、BYK430中的一种。
所述无溶剂、阻燃抑烟型防水涂料是通过选用液体增塑性阻燃剂,不外加溶剂而使体系达到合适得施工粘度,再辅以阻燃抑烟协效剂,通过以下方法达到阻
分解燃烧时能有效抑制烟雾的生成,从而能有效降低烟雾密度;②抑烟剂一定程度上促进聚合物分子间的相互交联,使得多孔炭层快速形成,减少可燃物质
本技术用卤代磷液体增塑性阻燃剂和无机盐等阻燃抑烟协效剂制备无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份,辅以性能优异的分散和消泡体系制备而成,除具无外加有机溶剂,阻燃抑烟,环境友好等优点。具体实施方式
以下实施例用于说明本技术,以方便本领域技术人员参照说明书可达到实验结果重现,但不用来限制本技术的范围。
磷卤酯类液体阻燃剂具有阻燃和增塑双重作用,磷化合物燃烧时会分解,产生PO·等游离基团,可与火焰区域中的H结合,抑制火焰,同时,会在表面一层薄
与固相之间的热量和质量传递,尤其磷卤元素并用时,可更明显提高阻燃体系的阻燃效果,采用磷卤酯类液体阻燃剂和阻燃抑烟协效剂复配使用时,使得产阻燃抑烟协效剂的作用是可有效提高阻燃性能,减少燃烧时烟雾的产生。
按照本技术,在该具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料乙组份中还加入了流变控制助剂,主要为了提高体系的流变性,赋予涂料体系假稳定性。实施例1:
本实施例1的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例1的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、80份氯化石蜡52、45份橡胶填充油、3.8份DISPERBYK108加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温
二苯基甲烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停氯乙基)酯和55份硼酸锌后,分散搅拌40min后,加入2.0份BYK065、2.5份BYK410、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。实施例2:
本实施例2的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例2的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、90份环烷油、50份芳烃油、4.5份DISPERBYK107加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温至80±5℃
烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加热开基)酯和45份氧化钼后,分散搅拌40min后,加入2.4份BYK066N、3份BYK430、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。实施例3:
本实施例3的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例3的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、85份环氧大豆油、50份橡胶填充油、4.3份DISPERBYK111加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温
二苯基甲烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停氯乙基)酯和60份铝酸锌后,分散搅拌40min后,加入2.6份BYK8800、2.8份BYK410、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。实施例4:
本实施例4的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例4的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、70份氯化石蜡52、35份芳烃油、4.0份DISPERBYK108加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温至8
基甲烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加氯丙基)酯和45份硼酸锌后,分散搅拌40min后,加入2.4份BYK065、1.8份BYK430、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。实施例5:
本实施例5的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例5的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、85份环烷油、40份橡胶填充油、4.0份DISPERBYK111加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温至8
基甲烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加乙基)酯和56份氧化钼后,分散搅拌40min后,加入2.6份BYK066N、2.0份BYK410、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。实施例6:
本实施例6的甲组份制备(按质量份)如下:将63份聚醚N220、18份聚醚N330混合均匀,边搅拌边升温至90~100℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水1h,用
75℃(若水分含量不小于0.05%,继续脱水直至水分含量小于0.05%后进行下一步),缓慢加入24份TDI-80,在80~85℃下反应2~3h后,加入20份事先已检测水
出料即得A组份;
本实施例6的乙组分制备(按质量份)如下:将90份聚醚330N、90份环氧大豆油、45份芳烃油、3.6份DISPERBYK107加入多功能强力分散搅拌机内搅拌升温至8
基甲烷、150份重钙、110份轻钙、10份氧化铁红,升温至115±5℃,保持真空度-0.08~-0.09MPa下脱水3h,脱水阶段温度控制在115±5℃,脱水结束后停止加氯丙基)酯和55份铝酸锌后,分散搅拌40min后,加入2.5份BYK8800、3.2份BYK430、1.8份二月桂酸二丁基锡,停止加热,继续搅拌0.5h后出料即可。对比例1
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料的乙组份中用阻燃性增塑剂磷酸三丁氧基乙基酯等量替换增塑性阻燃剂磷酸三(2-氯乙基)酯,其他同
3250mpas,施工便利,但50℃贮存7d后底部有少量沉淀,且涂膜阻燃性差,点火15s,离火5s后火焰高度为160mm。
对比例2
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料的乙组份中用受控絮凝润湿分散剂ANTI-TERRA-203等量替换解絮凝型分散剂DISPERBYK108,其他
7230mpas,施工性差,需外加稀释剂方可满足施工性,50℃贮存7d后底部无沉淀,贮存稳定性好。
对比例3
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料的乙组份中不加入流变控制助剂BYK410,其他同实施例1。在此条件下,该涂料贮存稳定性差,50对比例4
一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料的乙组份中不加入阻燃抑烟协效剂硼酸锌,其他同实施例1。在此条件下,涂料涂膜阻燃抑烟效果差多滴落物。
通过实施例1与对比例1的比较可以看出,需区分选择好增塑性阻燃剂和阻燃性增塑剂,两者性能的差异会影响涂料的粘度及阻燃效果。通过实施例1与对比例2的比较可以看出,受控型分散剂和解絮凝型分散剂对体系粘度的影响较大,从而影响涂料的施工性。
通过实施例1与对比例3的比较可以看出,合适的流变控制助剂会影响体系的触变性及改善长期贮存稳定性,赋予涂料优异的施工性能。
通过实施例1与对比例4的比较可以看出,阻燃抑烟协效剂可显著提高阻燃剂的阻燃效果,并起到抑烟效果,并降低滴落,从而赋予涂层优异的阻燃抑烟效果
综上,本技术一种具有阻燃抑烟效果的无溶剂型双组份聚氨酯防水涂料,采用将卤代磷系液体增塑性阻燃剂和无机阻燃抑烟协效剂复配的阻燃抑烟体系引入
助剂的作用下,赋予涂料粘度适中,无须外加稀释剂即可直接施工,施工可操作时间长,且贮存稳定性好,50℃放置10d底部无沉淀,体系中不含有机溶剂,后产生大量烟尘问题。
表1:实施例组成与配比(按重量份):
表2:实施例检测结果