[发明专利]聚脲膨胀型防火涂料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及防火涂料领域，特别涉及一种以聚脲树脂为成膜物的膨胀型防火涂料及其用途。

背景技术

喷涂聚脲弹性体技术采用端氨基聚醚和胺类扩链剂作为活泼氢组分，与异氰酸酯反应，不需要催化剂即可在室温下快速固化。该类涂料具有快速固化、对温湿度不敏感、机械性能优异、耐高温、耐老化的特点。随着人们安全环保意识的增强，许多领域，如建筑、交通、船舶等，对防火性能提出了更高的要求。而喷涂聚脲弹性体本身是一种易燃的高聚物，需要添加防火阻燃成分才能达到目的。

美国专利US5567763公开了一种喷涂阻燃聚氨酯材料的方法，该专利使用异氰酸酯半预聚体和固体阻燃剂(如五氧化二锑、三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化铝)混合作为A组分，B组分由聚醚多元醇、扩链剂、交联剂、端氨基聚醚、催化剂颜料、以及固体阻燃剂组成(如五氧化二锑、三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化铝)。

中国专利ZL200710130184.3公开了一种100％固化量的阻燃柔性聚脲组合物，该组合物由A、R两组份组成，所述的A组分由官能度在2-2.7之间的多异氰酸酯与分子量低于1000的阻燃多元醇合成的半预聚物，其中阻燃多元醇占30-50份，多异氰酸酯占70-50份，该半预聚物中的游离异氰酸酯基含量在13％-18％之间；所述的R组分由5-30份官能度是2-3的扩链剂、40-60份端氨基聚醚、10-30份阻燃剂组成。该材料喷涂到基材上后，快速固化，形成强韧的阻燃柔性聚脲涂层。

上述专利均为通过添加固体或液体非反应性阻燃剂达到阻燃的目的，但与膨胀型防火涂料有较大区别。膨胀型防火涂料涂膜受热膨胀形成蜂窝状炭化层，比原涂层厚几十甚至几百倍，且膨胀后泡沫层的导热系数比未膨胀前的涂层至少低一个数最级，使火焰热量受到隔离而减少或减缓对底材的传递；同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释了空气，从而起到阻燃和延缓火焰扩展、蔓延的作用，为人们提供更多的灭火时间。现有技术中膨胀型防火涂料的主要组分是树脂、成碳剂、发泡剂、催化剂、颜填料。国内常用的成膜树脂多为丙烯酸树脂、高氯化聚乙烯树脂等，并且耐水性不好，不适合在户外使用。

发明内容

本发明的目的为提供一种漆膜交联密度大、封闭性强、防火组分不易潮解、具有梯度发泡效果、高撕裂强度、抗冲击性强、耐介质性能突出，耐侯性好的膨胀型防火涂料。

本发明的另一目的为提供上述膨胀型防火涂料应用在户内、户外钢结构及非金属结构上的用途。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种膨胀型防火涂料，其包含A、B两种组份：

其中，A组份包含：

异氰酸酯预聚物                30-50重量份

B组份包含：

端氨基聚醚                    30-50重量份

多元胺扩链剂                  1-5重量份

稀释剂                        5-12重量份

成碳催化剂                    40-60重量份

成炭剂                        15-25重量份

发泡剂                        13-19重量份

阻燃剂                        10-20重量份

烟雾抑制剂                    6-12重量份

颜填料                        5-15重量份

助剂                          1-4重量份

混合溶剂                      25-35重量份

所述异氰酸酯预聚物是由异氰酸酯和聚醚多元醇生成的半预聚体，如huntsman公司Rubinate系列的1245、9016、1820。

所述异氰酸酯为二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种；

所述端氨基聚醚为芳香族或脂肪族端伯氨基或芳香族或脂肪族端仲氨基聚醚，例如huntsman公司Jeffamine系列的T403、D230、D2000，BASF公司的D400、T403、D2000；所述多元胺扩链剂为二胺类扩链剂；

A、B组份的重量比为1∶5-1∶7。