一种湿固化单组份暴露型聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚氨酯涂料技术领域，具体公开了一种湿固化单组份暴露型聚氨酯及其制备方法；湿固化单组份暴露型聚氨酯包括脂肪族异氰酸酯、端氨基聚醚、潜固化剂、二氧化钛、填料、紫外线吸收剂和抗氧化剂。其制备方法是：将端氨基聚醚真空脱水，然后滴加到脂肪族异氰酸酯中，在加温下保温聚合得到预聚体，然后依次加入脱水的二氧化钛、填料、紫外线吸收剂、抗氧化剂和潜固化剂，搅拌均匀后形成成品，再通过与空气中的水分接触而反应成膜。本发明专利技术通过脂肪族异氰酸酯与端氨基聚醚来制备，制备的聚氨酯涂层具有致密无泡、高强、高弹、耐磨、防腐、不变黄的特点，能够用于室外保护涂层。脂肪族异氰酸酯与潜伏固化剂具有良好的储存效果，储存期大于六个月。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及聚氨酯涂料
，具体公开了；湿固化单组份暴露型聚氨酯包括脂肪族异氰酸酯、端氨基聚醚、潜固化剂、二氧化钛、填料、紫外线吸收剂和抗氧化剂。其制备方法是：将端氨基聚醚真空脱水，然后滴加到脂肪族异氰酸酯中，在加温下保温聚合得到预聚体，然后依次加入脱水的二氧化钛、填料、紫外线吸收剂、抗氧化剂和潜固化剂，搅拌均匀后形成成品，再通过与空气中的水分接触而反应成膜。本专利技术通过脂肪族异氰酸酯与端氨基聚醚来制备，制备的聚氨酯涂层具有致密无泡、高强、高弹、耐磨、防腐、不变黄的特点，能够用于室外保护涂层。脂肪族异氰酸酯与潜伏固化剂具有良好的储存效果，储存期大于六个月。【专利说明】
本专利技术涉及聚氨酯涂料
，尤其是涉及。
技术介绍
聚氨酯涂料具有高强、高弹、耐磨、防腐和防水等优异的性能，具有广泛的应用。聚氨酯涂料按组份为单组份和双组份，单组份为湿固化涂料使用方便，但往往湿固化单组份涂料采用芳香族类异氰酸酯(TD1、MDI)来生产，芳香族类异氰酸酯制造的涂层不耐候，很快就黄变。而脂肪族类异氰酸酯与多元醇化合物反应活性很低，固化产物的力学性能差。湿固化单组份聚氨酯涂料成膜机理是涂料中含有过量的异氰酸根(NCO)，通过与空气中的水分反应成膜。但是异氰酸根在与水的反应过程中会产生二氧化碳，涂膜中有气泡和针孔存在，影响材料的力学性能。市场上有潜伏型湿固化聚氨酯，主要通过添加潜固化剂来解决，如噁唑烷类或者亚胺类潜固化剂来解决，通过潜固化剂先与水作用形成羟基或氨基，再与异氰酸酯反应，形成的涂膜致密无气泡。噁唑烷类或者亚胺类潜固化剂具有碱性，能够催化异氰酸酯自聚，影响储存期。单组分聚氨酯涂料中含有活泼的异氰酸根，其固化机理是通过与空气中的湿气反应成膜，又称湿固化聚氨酯。但是与湿气作用会产生二氧化碳，导致涂层会出现鼓泡和蜂窝，涂层较厚时此现象更为严重；气温在5°C时，聚氨酯固化时间较长，一般需要几天才能固化。芳香族聚氨酯不耐黄变，在户外使用几天就变黄，而脂肪族类异氰酸酯与多元醇化合物反应活性很低，固化产物的力学性能差。目前还没有有效的方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供，本专利技术采用添加潜固化剂优先与水气作用生成交联剂，再与异氰酸根作用固化成膜，固化过程中不会有二氧化碳产生，在5°C时，I天就可以固化成膜。采用了端氨基聚醚与脂肪族异氰酸酯反应制备预聚物，制备的聚氨酯具有致密无泡、高强、高弹、耐磨、防腐、不变黄的优良物理性能，能够用于室外保护涂层。脂肪族异氰酸酯与潜伏固化剂具有良好的储存效果，储存期大于六个月。本专利技术提供了一种湿固化单组份暴露型聚氨酯，包括:脂肪族异氰酸酯、端氨基聚醚、潜固化剂、二氧化钛、填料、紫外线吸收剂和抗氧化剂，其重量百分比为:脂肪族异氰酸酯10%~30%，端氨基聚醚20%~50%，潜固化剂4%~15%，二氧化钛5%~10%，填料20%~40%，紫外线吸收剂0.2%~0.5%，抗氧化剂0.2%~0.5%。优选的，所述的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯或4，4 二环己基甲烷二异氰酸酯的一种或两种以上的组合物。更加优选的，所 述端氨基聚醚为端氨基聚醚D2000。更加优选的，所述潜固化剂为氨基甲酸酯二唑烷。更加优选的，所述二氧化钛为金红石型二氧化钛。更加优选的，所述填料为滑石粉和/或高岭土。更加优选的，所述紫外线吸收剂为UV531或UV327。更加优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或168。更加优选的，所述湿固化单组份暴露型聚氨酯的制备方法是:将端氨基聚醚真空脱水，然后滴加到脂肪族异氰酸酯中，在加温下保温聚合得到预聚体，然后依次加入脱水的二氧化钛、填料、紫外线吸收剂、抗氧化剂和潜固化剂，搅拌均匀后形成成品，再通过与空气中的水分接触而反应成膜。更加优选的，将端氨基聚醚加入反应釜中，在100°C~110°C真空抽真空，抽去端氨基聚醚中的水分，形成脱水的端氨基聚醚。更加优选的，将脂肪族异氰酸酯加入反应釜中，加热升温至50~60°C，然后滴加脱水的端氨基聚醚，滴加完后升温，在80°C~120°C保温反应2h后制得预聚体。更加优选的，制得预聚体后，降温至50~60°C，依次加入脱水的二氧化钛、填料、紫外线吸收剂、抗氧化剂和潜固化剂，搅拌0.5h后出料形成成品，再通过与空气中的水分接触而反应成膜。本专利技术的成膜机理是:本专利技术提供的湿固化单组份暴露型聚氨酯固化机理是，产品与空气中的水分接触，潜固化剂先与水反应释放出交联剂`，然后与聚氨酯中的异氰酸根反应固化成膜。潜固化剂与水的反应速度远大于异氰酸根与水的反应速度，涂膜固化过程水几乎不参与与异氰酸根反应，没有二氧化碳产生，从而形成的致密涂膜。其中，所述端氨基聚醚是一类主链为端氨基聚醚结构，末端活性官能团为胺基的聚合物。端氨基聚醚胺是通过聚乙二醇、聚丙二醇或者乙二醇/丙二醇共聚物在高温高压下氨化得到的。通过选择不同的聚氧化烷基结构，可调节端氨基聚醚胺的反应活性、韧性、粘度以及亲水性等一系列性能，而胺基提供给端氨基聚醚胺与多种化合物反应的可能性。其特殊的分子结构赋予了端氨基聚醚胺优异的综合性能，目前商业化的端氨基聚醚胺包括单官能、双官能、三官能，分子量从230到5000的一系列产品。在聚氨酯喷涂、大型复合材料制成以及环氧树脂固化剂等众多领域得到了广泛应用。具体产品分为3官能度的T系列及2官能度的D系列和E系列。其中，所述二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉。钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶:板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。其中，所述高岭土中质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。其中，所述紫外线吸收剂UV531的中文名称为2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮，是一种性能卓越的高效防老化助剂，能吸收240-340纳米的紫外光，具有色浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点.它对聚合物有最大的保护作用，并有助于减少色泽，同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失.它广泛用于PE、PVC、PP、PS、PC、有机玻璃、丙纶纤维和乙烯醋酸乙烯酯等方面.而且对于干性酚醛和醇酸清漆类、聚氨酯类、丙烯酸类、环氧类和其它空气干燥产品及汽车整修漆、粉末涂料、聚氨酯、橡胶制品等，为它们提供了良好的光稳定效果.其中，所述紫外线吸收剂UV327的中文名称是2- (2-羟基-3，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿固化单组份暴露型聚氨酯，其特征在于，包括：脂肪族异氰酸酯、端氨基聚醚、潜固化剂、二氧化钛、填料、紫外线吸收剂和抗氧化剂，其重量百分比为：脂肪族异氰酸酯10％～30％，端氨基聚醚20％～50％，潜固化剂4％～15％，二氧化钛5％～10％，填料20％～40％，紫外线吸收剂0.2％～0.5％，抗氧化剂0.2％～0.5％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭松涛，田继斌，李建芳，
申请(专利权)人：河北宇阳泽丽防水材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13