非异氰酸酯聚氨酯的制备及在喷涂聚脲中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102718964A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102718964A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210235219.0(22)申请日2012.07.09(71)申请人广西民族大学地址530006广西壮族自治区南宁市大学东路188号(72)发明人赵彦芝周菊英(74)专利代理机构广西南宁公平专利事务所有限责任公司45104代理人王素娥(51)Int.Cl.C08G71/04(2006.01)C08G64/34(2006.01)C09D175/04(2006.01)C09D175/02(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书88页页附图附图11页(54)发明名称非异氰酸酯聚氨酯的制备及在喷涂聚脲中的应用(57)摘要本发明公开了非异氰酸酯聚氨酯的制备及在喷涂聚脲中的应用。非异氰酸酯聚氨酯的制备方法包括下述步骤：⑴聚醚二元醇二缩水甘油醚中间体的制备；⑵非均相负载碳酸钾和碘化钾催化剂的制备；⑶聚醚双环碳酸酯的制备；⑷产品非异氰酸酯聚氨酯的制备。本发明的有益效果：1.本发明制备方法具有能耗低，无污染，成本低的优势，同时具有绿色环保、低碳经济和原子经济的概念。2.本发明制备的非异氰酸酯聚氨酯作为喷涂聚脲的胺树脂，具有耐化学性、耐水解性以及抗渗透性均比较优。对基材附着力、流平性方面即优于端氨基聚醚。CN10278964ACN102718964A权利要求书1/2页1.非异氰酸酯聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的非异氰酸酯聚氨酯的结构如下：式中，n为正整数，R为烷基、环烷基或芳香基；所述方法包括下述步骤：⑴将聚醚二元醇和聚醚二元醇质量分数的5%的氢氧化钾加入到装有搅拌器、温度计和氮气入口的四口烧瓶中，将温度控制在50℃～60℃慢慢滴加环氧氯丙烷，环氧氯丙烷的量为聚醚二元醇摩尔数的1～1.5倍，滴加完毕后控制温度80℃反应4小时，再滴加浓度为40%碱溶液，加入碱的量为环氧氯丙烷摩尔数的1～1.1倍，2h内滴完，在80℃保温5h，将所得粗产物水洗，除去其中的盐和残留碱性物质，减压蒸馏脱水，得到聚醚二元醇二缩水甘油醚中间体；上述聚醚二元醇是分子量为400-2000的聚丙二醇二元醇、聚乙二醇二元醇、聚四氢呋喃二醇、聚丙二醇二元醇、聚乙二醇二元醇或聚四氢呋喃二醇；⑵非均相负载碳酸钾和碘化钾催化剂的制备：按碳酸钾占总重量的15%、碘化钾占总重量的10%、活性炭占总重量的75%的比例称取碳酸钾、碘化钾和活性炭，采用等体积浸渍法制备，浸渍过程在超声振动器中处理3h后，抽滤，干燥，置于120℃的烘箱中烘干6h后，置于氮气的气氛炉中，在设定温度下煅烧3h进行活化；⑶将聚醚二元醇二缩水甘油醚和制取的非均相负载碳酸钾和碘化钾催化剂加入到高压釜中，以20ml/min的流量通入二氧化碳，压力在6Mpa，温度在200℃条件下，反应6小时，过滤催化剂，得到聚醚双环碳酸酯；⑷在C6-C14的单烷基二胺、芳香族二胺或环烷基二胺中的一种中滴加步骤⑶得到的聚醚双环碳酸酯，聚醚双环碳酸酯滴加完毕后保持温度在80℃反应8小时，得到产品非异氰酸酯聚氨酯。2.如权利要求1制取的非异氰酸酯聚氨酯在喷涂聚脲中的应用，其特征在于，所述非异氰酸酯聚氨酯在喷涂聚脲中的应用，包括下述步骤：⑴异氰酸酯组分以下简称A组份的制备将一定量的二苯基甲烷二异氰酸酯加入到装有搅拌器、温度计、氮气入口的四口烧瓶中，把计算好的分子量为1000的聚丙二醇慢慢滴入到反应瓶中，控制温度在60～70℃，反应到NCO%大约为15～16%，快速降温，制得A组分；⑵胺基组分以下简称R组分的制备将脱水后的颜填料及的非异氰酸酯聚氨酯在三辊研磨机上研磨，将研磨好的浆料投入到反应釜中，加入扩链剂二乙基甲苯二胺、4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷，混合均匀，制得R组分；⑶将步骤⑴制得的A组分和步骤⑵制得的R组分用美国Graco公司生产的EXP主机2CN102718964A权利要求书2/2页和FusionAP喷枪的喷涂设备喷涂在混凝土预制板上，主要喷涂工艺参数为压力：60～70kg/cm2，物料温度：60～70℃，体积比为1∶1，经七天自然晾干得到非异氰酸酯聚氨酯喷涂聚脲涂膜。3CN102718964A说明书1/8页非异氰酸酯聚氨酯的制备及在喷涂聚脲中的应用技术领域[0001]本发明属于有机高分子材料领域，尤其涉及一种非异氰酸酯聚氨酯的制备以及在喷涂聚脲中的应用。背景技术[0002]聚氨酯在工业和生活中具有举足轻重的作用，目前聚氨酯涂料多由多异氰酸酯和多元醇反应制备。但是，在制备中使用高毒性的异氰酸酯材料，而且制备多异氰酸酯的原料光气毒性更大，这给人类的健康和环境带来危害。[0003]非异氰酸酯聚氨酯不仅在制备过程中不使用高毒性和湿敏性物质的多异氰