[发明专利]常温固化无泡聚氨酯催化剂

说明书

本发明是关于常温固化无泡聚氨酯催化剂（以下简称无泡催化剂）的制造及使用方法。

由聚合物多元醇与二异氰酸酯合成的含游离异氰酸基的液体聚氨酯（又叫预聚体）在固化时遇水或潮湿空气，因异氰酸基与水反应产生二氧化碳形成气泡，影响了聚氨酯制品的质量，甚至成为废品。现在所有使用的聚氨酯催化剂如叔胺类，有机锡类，只能加速异氰酸基与羟基（包括水O的反应，而都不能消除因异氰酸基与水反应产生二氧化碳形成的气泡。因此，在由液体聚氨酯制作制品时，对所有原材料及成型系统（包括模具等）都必须经过严格的干燥处理，而且在成型过程中，也往往采取真空脱泡措施，聚氨酯建筑涂料为了避免起泡，不得不对基面的含水量及空气湿度提出苛刻要求，使用受到了限制。

本发明的目的是制造能使液体聚氨酯在常温下迅速固化，在固化过程中与水或潮湿空气接触而制品没有气泡的催化剂。

本发明的无泡催化剂的主要特征是：能加速异氰酸基与羟基（包括水的反应，并能吸收异氰酸基与水反应产生的二氧化碳，因此固化后的聚氨酯制品完全没有气泡。

本发明的无泡催化剂由多元醇与硅酸盐矿物质和硝酸钴组成，其多元醇包括低分子量聚乙二醇，聚丙二醇和蓖麻油等。硅酸盐矿物质可以分为天然的与人造的两种。其分子结构的特点是含有羟基如AL₂Si₂o₅（OH）₄和Ca₂Mg₂（Sio₄o₁₁）（OH）等，因此它们在水和醇中有一定的溶解度。

本发明的无泡催化剂的制造方法是：硅酸盐矿物质和水一起碾磨，然后再与多元醇一起碾磨，澄清液中加入1%的硝酸钴。

本发明的无泡催化剂的化学组成包括：AL₂O₃0.2～2%，CaO0.4-3%，Co²⁺0.6-1%，Fe³⁺0.10.6%，R（OH）₂80-85%（R为烷基或烷氧）H₂O5-10%。

本发明的无泡催化剂使用方法是：液体聚氨酯与本发明的无泡催化剂按100∶5-25的重量比混合均匀即可，因本发明的无泡催化剂含有多元醇，所以一般不需另加扩链剂及交联剂，若另外需要加二胺类扩链剂时，应先将液体聚氨酯与二胺混合，然后加入本发明的催化剂，其用量应适当减少。

本发明的催化剂适用于制作各种无泡聚氨酯制品，特别适用于聚氨酯涂料。

实施例1

将化学组成为Sio₂23.3%/AL₂O₃6.7%/Cao46.1%OH11.4%的硅酸盐矿物质10克与水10克一起碾磨成浆状，然后再与三缩乙二醇40克一起碾磨，静置24小时后，取出上层的透明的清液，加入1%的硝酸钴即为配成的无泡催化剂，密封保存。

秤取由聚丙二醇与甲苯二异氰酸酯合成的液体聚氨酯100克（游离异氰酸基含量4.5%），加入上述方法配成的催化剂10克，搅拌均匀，在室温下放置2小时后接触固化，然后硫化3-5天，弹性体的抗张强度310公斤/平方厘米，伸长率300%。

若不采用本发明的催化剂，同样的液体聚氨酯和三缩乙二醇混合，24小时后仍具有流动性。

实施例2

采用例1制备的催化剂10克，与蓖麻油型液体聚氨酯（游离异氰基含量3%）40克及煤焦油40克混合搅拌均匀后涂布在浸过水的水泥地板上，厚度2毫米，阳光下4小时接触固化，8小时后人可步行。

若不采用本发明的催化剂，同样的液体聚氨酯及煤焦油与三缩乙二醇混合均匀后，涂布在浸过水的水泥地板上，经日晒两天后指触固化，涂层表面有许多凸泡及凹坑。