[发明专利]用于阻燃聚氨酯的有机硅主链预聚物

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及聚氨酯，更具体地涉及具有改进的阻燃性的聚氨酯涂料。

背景技术

聚氨酯弹性涂料是需要坚固、持久保护的工业应用中经常使用的。实例包括屋顶薄膜、建筑物地基的防水材料、桥梁面板、水管和污水管、卡车底座衬垫和二次安全壳（secondary containment）。用于液态天然气（丙烯或乙烯）的运输器也需要保温，而这通常通过应用可喷硬质聚氨酯泡沫体来实现，然后，由于所运输气体的高度可燃性，在保温层的上面应用阻燃可喷薄膜。由于建筑规范或法律责任问题，出现了同样需要阻燃性的其它应用。这些应用包括建筑、采矿、装运和运输应用。聚氨酯本身的化学性质并不能阻燃，因而需要添加剂来改进这种性质。过去的方法包括使用卤代物、含磷化合物（磷酸盐、膦酸酯）、无机填料、焦炭促进剂（promoters）、膨胀添加剂、以及使用其他官能团如异氰尿酸酯和噁唑烷酮的混合化学品。然而，这些方法的有效性在涂料方面有局限。因此，需要具有改进的阻燃性的聚氨酯弹性涂料。

发明内容

本发明的实施方式提供涂料，其包括以下物质的反应产物：至少一种硅酸钠溶液，具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分，至少一种膨胀填料，至少一种填料，任选的悬浮剂，和至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物。所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物。所述预聚物反应混合物包括：至少一种异氰酸酯，羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇，和具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂。

实施方式包括一种涂料，其包括反应体系的反应产物，所述反应体系包括：

至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物；

硅酸钠溶液；

具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；

至少一种膨胀填料；

至少一种填料；和

任选的悬浮剂。

所述具有异氰酸酯官能团的预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：

至少一种异氰酸酯；

羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和

具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂。

本发明的实施方式还提供制备涂料的方法，所述方法包括：

使反应体系反应，所述反应体系包括：

至少一种具有异氰酸酯官能团的预聚物，其中所述预聚物包括预聚物反应混合物的反应产物，所述预聚物反应混合物包括：

至少一种异氰酸酯；

羟基官能度为约2至约6的至少一种多元醇；和

具有至少一个异氰酸酯反应性部分的至少一种有机硅表面活性剂；

硅酸钠溶液；

具有约2至约4的羟基和胺基官能度中至少之一的至少一种异氰酸酯反应性组分；

至少一种膨胀填料；

至少一种填料；和

任选的悬浮剂。

具体实施方式

本发明的实施方式提供具有改进的阻燃性的聚氨酯弹性涂料。实施方式结合聚氨酯预聚物（其包括至少一种异氰酸酯、至少一种有机硅表面活性剂和至少一种多元醇的反应产物）以及无机填料、膨胀填料、扩链剂、催化剂和硅酸钠盐的水溶液（通常称为水玻璃）的混合物。当混合时，这些组分固化并形成阻燃性提高的最终制品。然而，普通的聚氨酯制品在暴露在火焰下仅几秒钟之后并不会自动灭火，本发明的实施方式在暴露几分钟之后会自动灭火。与常规聚氨酯配方相比，本发明的实施方式释放热和释放烟的速度也较低。