[发明专利]一种环保型高脲键快速固化单组分聚脲材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环保型高脲键快速固化单组分聚脲材料，其特征在于，由封端异氰酸酯预聚体80～140份、聚脲型液体填料5.5～7份、端氨基聚醚30～40份、端氨基扩链剂5～10份、固体填料4～6份，助剂1～2份组成；

其中，所述端氨基聚醚为市售的端氨基聚醚；

所述端氨基扩链剂为市售的乙二胺、二甲硫基甲苯二胺、二乙基甲苯二胺的一种或多种；

所述固体填料为气相二氧化硅、滑石粉、色浆的一种或多种；

所述助剂为：分散剂、消泡剂、流平剂、抗水解剂、抗黄剂、紫外线吸收剂的一种或多种；

所述封端异氰酸酯预聚体，由二官能度异氰酸酯36～48份、多元醇40～100份、羟基扩链剂6～16份、羟基交联剂0.6～2份、硅烷偶联剂1～2份以及NCO封端剂反应生成，预聚体的NCO质量分数为8％～13％；NCO封端剂根据预聚体的NCO摩尔数确定，添加摩尔数为异氰酸酯预聚体的NCO摩尔数的4～6倍；

其中，所述二官能度异氰酸酯为：甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的一种或多种；

所述多元醇为：聚四氢呋喃二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚丙二元醇、3-甲基PTMEG、端羟基聚丁二烯的一种或多种；

所述羟基交联剂为：三羟甲基丙烷基三醇；

所述羟基扩链剂为：1,4-丁二醇；

所述硅烷偶联剂为：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的一种或多种；

所述的封端剂为：甲乙酮肟、2-甲基咪唑的一种或两种；

所述聚脲型液体填料，由三官能度及以上的异氰酸酯和单官能度的氨基化合物反应构成，按照异氰酸酯的NCO和氨基化合物活泼氢的摩尔数之比为1：1～1.3：1的比例反应构成；

其中，所述三官能度及以上的异氰酸酯为：HDI三聚体、TDI三聚体中的一种或两种；

所述单官能度氨基化合物为：M600、M1000、M2005或M2070。

2.如权利要求1所述的环保型高脲键快速固化单组分聚脲材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备封端异氰酸酯预聚体；

2)制备聚脲型液体填料；

3)将所制得的聚脲型液体填料、端氨基聚醚、端氨基扩链剂、气相二氧化硅、色浆以及助剂放入低高速分散釜中进行高速分散得到树脂组分；

4)将步骤1)制得的封端异氰酸酯预聚体和步骤3)制得的树脂组分依次加入到-20℃-5℃、氮气保护的高速分散釜中进行分散；

5)脱泡、氮气封装，常温保存。

3.如权利要求2所述的环保型高脲键快速固化单组分聚脲材料的制备方法，其特征在于，所述封端异氰酸酯预聚体制备方法，包括如下步骤：

1)反应条件：氮气保护；

2)多元醇、羟基扩链剂、羟基交联剂分别进行除水处理：将多元醇、羟基扩链剂及羟基交联剂原材料分别加入到高速分散真空釜中，加热到130℃，高速分散，抽真空，加热1-2小时将各原材料中的水分除干净；

3)把二官能度异氰酸酯加入到反应釜中，加入多元醇和羟基扩链剂的混合物，反应体系放热，待体系温度稳定之后，加热反应釜升温至85～95℃反应2.5小时，得到异氰酸酯的预聚体；

4)降低反应体系温度至30℃以下，加入羟基交联剂，待体系温度稳定不再上升之后，加热反应釜升温至60～65℃反应0.5小时，得到三异氰酸酯预聚体；

5)降低反应体系温度至20℃以下，加入硅烷偶联剂，保持30℃以下低温反应0.5小时，得到硅烷偶联剂改性的二异氰酸酯预聚体；

6)降低反应体系温度至20℃，测量体系NCO，滴加入与体系NCO摩尔数4～6倍的NCO封闭剂，待体系温度稳定后，升温至60～75℃反应3小时，得到硅烷偶联剂改性的封端异氰酸酯预聚体。