一种双组份环保型氰凝材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚氨酯防潮保温材料技术领域，具体涉及一种双组份环保型氰凝材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着冷库的广泛应用，对冷库的性能的要求越来越高，不仅要求冷库能维持温度稳定，同时还需要降低冷库热负荷、节约能耗，因此，在需要在冷库的外侧设置隔热材料和防潮隔汽层，防潮隔汽层可以防止水蒸气进入导致隔热材料受潮而降低隔热性能和减少使用寿命。现有的防潮隔汽层主要采用以聚氨酯为主要成分的单组分氰凝制备而成既能加固混凝土层的强度，又能起到防水隔汽防潮的作用，还能大大提高聚氨酯硬泡与基面的附着力。但是当单组分氰凝采用喷涂施工时，存在力学性能较差的问题。
3.专利cn 113321998 a公开了一种冷库用双组分无溶剂防潮隔汽喷涂材料及其制备方法，由独立存在的a组分和b组分组成；所述a组分含有二异氰酸酯和低聚物多元醇；所述b组分含有低聚物多元醇，还可以添加有添加剂，所述添加剂为扩链剂、降粘剂、催化剂、阻燃剂、颜料和助剂中的一种或两种以上；在不需要额外添加有机溶剂的条件下进行喷涂施工，有利于环境保护，但是在使用过程中产生大量的二氧化碳释放到大气环境中，不利于环境保护。


技术实现要素：

4.为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种双组份环保型氰凝材料及其制备方法，通过多苯基多亚甲基多异氰酸酯、增塑剂、溶剂、催化剂、表面活性剂、硅油、氯化钙和三乙醇胺的相互配合，在喷涂时迅速吸收反应产生的二氧化碳，无污染性气体释放。
5.本发明的技术方案是：一种双组份环保型氰凝材料，按重量分数计，包括组分a 27～32份和组分b 27～32份；所述组分a包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述组分b包括增塑剂6～8份、溶剂17～21份、催化剂0.01～0.03份、表面活性剂0.5～0.7份、硅油0.4～0.6份、碳酸丙烯酯1～2份、氯化钙0.3～0.5份和三乙醇胺0.3～0.5份。
6.进一步地，所述增塑剂为脂肪酸酯类增塑剂。
7.进一步地，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯和乙酸丁酯中的一种或多种。
8.进一步地，所述催化剂包括三亚乙基二胺、甲基二乙醇胺、n-甲基吗啡啉和n,n-甲基二环乙基氨中的一种或多种。
9.进一步地，所述表面活性剂为非离子型的水溶性聚硅氧烷泡沫稳定剂。
10.进一步地，所述组分a和组分b的中质量比为1:1。
11.一种双组份环保型氰凝材料的制备方法，具体步骤如下：将a组分和搅拌均匀的b组分分别放置在不同的料桶内，将双组分高压无气喷涂设备的两个提料泵分别插入a组分和b组分内，打开主加热器和管道加热器对a组分和b组分进行加热，主加热器的温度设置为
50～65℃，管道加热器温度设置为50～65℃，开始喷涂。
12.进一步地，所述主加热器的温度在夏天设置为50～55℃，在冬天设置为60～65℃；所述管道加热器温度在夏天设置为50～55℃，在冬天设置为60～65℃。
13.本发明的一种双组份环保型氰凝材料在制备时，组分a含有异氰酸根，组分a和组分b经过混合喷出后，异氰酸根迅速与空气中的水分反应，形成一层致密性的薄膜，且产生二氧化碳，生成的二氧化碳被碳酸丙烯酯迅速吸收，不会造成任何气体损失，整个反应过程无污染性气体释放。在组分a和组分b混合后与水反应过程中，水分含量低，因此，水与异氰酸酯反应的产生的二氧化碳基本上全部被然算丙烯酯吸收。组分b中含有氯化钙具有吸湿性，会吸收空气中的水分，从而使得足量的水分与异氰酸酯进行充分反应，且氯化钙吸收空气中的水分后，再将水分和异氰酸酯反应，延长了反应的时间，增加了喷涂操作的时间，便于操作，且氯化钙在水中溶解时释放出热量，从而使得主加热器和管道加热器的加热温度较低即可实现顺利的喷涂过程。此外，通过三乙醇胺的添加，使得组分a和组分b的混合物为弱碱性，有利于反应，结合氯化钙，使得加热温度较低时即可实现反应和顺利的喷涂，且三乙醇胺对反应有一定的促进异氰酸酯和水反应的作用，提高反应效率。
14.此外，本发明的组分b中添加溶剂可以有效提高异氰酸酯的分散性，降低双组份氰凝材料的黏度；使用的增塑剂为非邻苯类的无毒环保增塑剂，含水量低，自身憎水效果明显，可阻隔水分进入反应生成的聚氨酯材料的内部；通过使用催化剂，加快异氰酸酯与水的反应速度；通过使用表面活性剂，使得异氰酸酯和水的反应效率更高，且有利于增强最终固化后的产物的力学性能，此外，表面活性剂有一定的消泡作用，延长材料发泡固定时间；硅油不仅是乳化剂，还具有一定的消泡作用，延长发泡固化时间，便于操作。
15.采用上述技术方案，本发明实现的有益效果如下：
16.(1)通过组分a和组分b经过混合喷出后，组分a的异氰酸根迅速与空气中的水分反应，形成一层致密性的薄膜，且产生的二氧化碳被碳酸丙烯酯迅速吸收，不会造成任何气体损失，整个反应过程无污染性气体释放，有利于环保。
17.(2)在氯化钙、三乙醇胺等的作用下，提高组分a和组分b反应的反应效率，且在较低的加热温度下即可实现顺利的喷涂，耗能小，便于操作。
18.(3)本发明喷涂生成的聚氨酯防潮保温材料具有良好的防潮保温性能，且韧性好。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
20.实施例1
21.一种双组份环保型氰凝材料，包括组分a 30kg和组分b 30kg；所述组分a包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯(购于万华化学集团股份有限公司)，所述组分b包括邻苯二甲酸二丁酯dbp 7kg、丙酮19kg、三亚乙基二胺0.01kg、niax l-580 0.6kg、硅油0.59kg份、碳酸丙烯酯2kg、氯化钙0.4kg和三乙醇胺0.4kg。
22.一种双组份环保型氰凝材料的制备方法，具体步骤如下：先将组分a加入到闭口料桶中，再将7kg邻苯二甲酸二丁酯dbp、19kg丙酮、0.01kg三亚乙基二胺、0.6kg niax l-580、0.59kg硅油、2kg碳酸丙烯酯、0.4kg氯化钙和0.4kg三乙醇胺加入到搅拌釜中，搅拌30min后，出料，得到混合均匀的b组分，装入闭口料桶中；从而将a组分和搅拌均匀的b组分分别放
置在不同的料桶内；然后将双组分高压无气喷涂设备的两个提料泵分别插入装有a组分和b组分的料桶内，打开主加热器和管道加热器对a组分和b组分进行加热，在夏天主加热器的温度设置为53℃，管道加热器温度设置为53℃，安装喷枪，打开喷涂开关，开始喷涂，在样板基面(混凝土基面)上喷涂成膜，喷涂用量为0.4～0.6kg/m2，8～12h后喷涂的膜硬化。
23.实施例2
24.一种双组份环保型氰凝材料，按重量分数计，包括组分a 31kg和组分b 31kg；所述组分a包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述组分b包括邻苯二甲酸二丁酯dbp 8kg、乙酸乙酯20kg、n-甲基吗啡啉0.02kg、dabco dc190 0.5kg、硅油0.58kg、碳酸丙烯酯1kg、氯化钙0.5kg和三乙醇胺0.4kg。
25.一种双组份环保型氰凝材料的制备方法，具体步骤如下：先将组分a加入到闭口料桶中，再将8kg邻苯二甲酸二丁酯dbp、20kg乙酸乙酯、0.02kg n-甲基吗啡啉、0.5kg dabco dc190、0.58kg硅油、1kg碳酸丙烯酯、0.5kg氯化钙和0.4kg三乙醇胺加入到搅拌釜中，搅拌30min后，出料，得到混合均匀的b组分，装入闭口料桶中；从而将a组分和搅拌均匀的b组分分别放置在不同的料桶内；然后将双组分高压无气喷涂设备的两个提料泵分别插入装有a组分和b组分的料桶内，打开主加热器和管道加热器对a组分和b组分进行加热，在冬天主加热器的温度设置为60℃，管道加热器温度设置为60℃，安装喷枪，打开喷涂开关，开始喷涂，在样板基面(混凝土基面)上喷涂成膜，喷涂用量为0.4～0.6kg/m2，8～12h后喷涂的膜硬化。
26.对照组1
27.对照组1和实施例1的区别在于组分b中删除碳酸丙烯酯。
28.对照组2
29.对照组2和实施例1的区别在于删除组分b中的碳酸丙烯酯、氯化钙和三乙醇胺，在一种双组份环保型氰凝材料的制备方法的具体步骤中，在冬天主加热器的温度设置为65℃，管道加热器温度设置为65℃。
30.性能测试
31.对实施例1、实施例2、对比例1和对比例2的成膜硬度、附着力、不透水性和抗渗性进行测试，且利用二氧化碳气体检测仪检测是否有二氧化碳从喷枪排出。
32.其中成膜硬度按照gb/t531.1-2008规定进行试验，用邵氏d橡胶硬度计测定。附着力测试按照gb/t16777-2008第7章a法进行试验，水泥砂浆块采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥，水泥和砂的质量配比为1：1。不透水性按照gb/t16777-2008第15章进行试验，试验压力和持续时间为0.3mpa，30分钟。抗渗性按照gb/t 50082-2009第6.2章逐级加压法进行试验。具体结果如表1所示。
33.表1性能测试结果
34.组别成膜硬度附着力测试不透水性抗渗性二氧化碳排放实施例165-70d≥2mpa或混凝土破坏不透水≥0.4mpa无实施例265-70d≥2mpa或混凝土破坏不透水≥0.4mpa无对照组150-55d≥2mpa或混凝土破坏不透水≥0.4mpa有对照组245-50d≥2mpa或混凝土破坏不透水≥0.4mpa有
35.从表1数据可以看出，实施例1、实施例2、对照组1和对照组2的附着力、不透水性和
抗渗性都很好，具有良好的防潮隔汽功能。但是实施例1和实施例2的成膜硬度较大，对照组1和对照组2的成膜硬度较小，且对照组2小于对照组1的成膜硬度，说明碳酸丙烯酯、氯化钙和三乙醇胺的添加，有利于喷涂时异氰酸酯和水进行充分反应，且氯化钙和三乙醇胺对反应具有促进作用。实施例1和实施例2无二氧化碳排放，对照组1和对照组2有二氧化碳排放，说明实施例1和实施例2通过碳酸丙烯酯、氯化钙和三乙醇胺的添加，有效的吸收反应生成的二氧化碳，有利于环保。