阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料及其制备方法，该仿真树树皮材料由双组份组成，其中包括A组分以及R组分，A组分中含有聚醚二元醇和聚醚三元醇，TDI和PAPI，R组分含有二甲苯和乙二醇乙醚醋酸脂的混合溶剂，有机磷阻燃剂和氢氧化镁阻燃剂，催干剂松香，增塑剂聚醚二元醇，硫化剂二元胺，俗称摩卡MOCA，有机填料古马隆树脂，着色颜料，无机填料重钙粉和滑石粉，紫外线吸收剂和抗氧剂；制备出来的产品具有良好的阻燃性、拉伸强度、断裂强度、施工性能以及优异的耐候性能。
【专利说明】阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仿真树树皮材料，特别涉及一种阻燃、环保、弹性、性能突出的仿真树树皮材料。
【背景技术】
[0002]自1987年中国电信开始开办移动电话业务以来到现在用户增长速度均在200%以上，从1994年移动用户规模超过百万大关，移动电话用户数每年几乎比前一年翻一番。1997年7月17日，我国移动电话第1000万个用户在江苏南京诞生，标志着我国移动通信又上了一个台阶，它意味着中国移动电话用不到10年时间所发展的用户数超过了固定电话110年的发展历程。目前我国移动通信网的增长速度名列世界第一位，移动用户总数跃居世界第一位。过去的移动通讯塔，样式单调，矗立在旅游风景区内，严重影响了景观，与周围环境严重不协调，这就要求创新出与环境互为协调的讯号发射塔，因而浙江电联工程技术有限公司向中国移动公司推出了多种讯号发射景观塔，外观是一颗十分逼真的仿真树，树顶则为讯号发射装置，此塔一经推出，就受到各方面的好评，仿真树的品种主要为仿真松树，仿真椰树、仿真香樟树、仿真垂柳树等等。用于仿真树的树皮材料，最开始使用的水泥造型，水泥材质则易开裂，易粉化，质脆，坚硬，冬天施工的更易开裂脆化。后来改用原子灰，虽然水泥材质的缺陷克付了，但是仍存在材质坚硬、易老化，表面必须施涂装饰涂料的问题；再后来改用弹性聚氨酯注塑胶，以上性能缺陷和不足没有了，但是存在成本较高，在林区易燃的问题；现在采用聚氨酯防水涂料作为代用品，成本得到降低，弹性、耐水性较为满意，但是，仍存在在林区易燃，干性较慢以及耐候性差等问题。
[0003]另外，随着中国对度假村、园林景观、环保以及风景区建筑物等的重视，各种景观装饰建材也逐渐开始盛行，但是大多数景观建材还采用水泥材料或原子灰作为树皮材料，水泥材质坚硬、极易开裂和粉化。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的是为了克服上述【背景技术】中的缺陷，制成含少量挥发性有机溶剂的无毒无害、环境友好型、低成本、多用途、阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料。
[0005]本发明的另一个发明目的是为第一个发明目的为阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料提供一种合理的切实可行的制备方法。克服传统仿真树树皮材料坚硬的缺陷，刮涂造型后涂层为具有弹性的材质，具有弹性材质的材料有聚酯-聚氨酯和聚醚-聚氨酯，聚酯-聚氨酯弹性体室外耐水性、耐潮热湿气性差，聚醚-聚氨酯的耐水性、耐候性十分卓越。因此，选择聚醚-聚氨酯弹性体作为仿真树树皮涂层。
[0006]本发明的技术方案是:一种阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，采用双组分，A组分为聚醚聚氨酯预聚物，为了增加交联密度，采用聚醚二元醇和聚醚三元醇混合物，聚醚二元醇分子量选择2000，聚醚三元醇分子量选择3000 ;二者重量比为75:25，由于单纯的TDI反应活性低，固化速度无法满足施工单位的要求，有必要搭配活性更高的多亚甲基苯基多异氰酸酯PAPI，如把TD1、PAP1、聚醚多元醇一起投入反应釜中聚合，则预聚物粘度很高，施工性差，反应活性也低，采用低分子量的聚醚二元醇和PAPI聚合，TDI和聚醚二元醇、聚醚三元醇聚合，然后再拼合搭配。
[0007]所述的阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，其中A组分的各组成成分以及其重量的百分比为:聚醚二元醇30%~70%，聚醚三元醇10%~40%，
TD1: 10%~20%，PAP1:1%~10%，稳定剂:万分之五~万分之十，溶剂二甲苯:1%~
10% ；
所述的阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，另一组分R组分采用古马隆树脂作为有机填料，单用芳烃溶剂很难溶解古马隆树脂，经过实验，二甲苯与乙二醇乙醚醋酸酯的混合溶剂可以很好的溶解古马隆树脂；采用有机磷阻燃剂和氢氧化镁无机阻燃剂搭配使用，增强阻燃性能，降低生产成本；采用聚醚二元醇作为弹性体的增塑剂，使用范围宽广，随意调节树皮材料的弹性；采用3，3’ - 二氯-4，4’ - 二苯基甲烷二胺(MOCA)最为交联固化剂；松香作为催干剂；含有着色颜料；重钙粉、滑石粉作为填料；紫外线吸收剂和抗氧剂增强耐老化性能。
[0008]所述的阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，其中R组分的各组成成分以及其重量的百分比为:二甲苯与乙二醇乙醚醋酸酯的混合溶剂3%~10%，二甲苯与乙二醇乙醚醋酸酯的重量比3:1，有机磷阻燃剂5%~15%，聚醚二元醇3%~15%，摩卡(MOCA) 4%~10%，松香1%~8%，古马隆树脂15%~30%，着色颜料5%~15%，重钙18%~25%，滑石粉6%~15%，无机阻燃剂15%~25%，紫外线吸收剂2%~3%，抗氧剂0.3%~0.5%。
[0009]本发明所述的阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料的制备方法包括下列步骤:
A)、制备A组分:(1)先将PAP1、部分聚醚二元醇按配方量精确称量后加入反应釜中；(2)搅拌，使温度平稳地上升至75°C，最高不能超过80°C，当温度过高时通冷却水降温，当温度达到70°C时开始计时，此温度下保持2小时；(3)将此预聚物放入容器内备用；(4)将聚醚三元醇、剩余的聚醚二元醇、TDI按配方量精确称量后加入反应釜中；加热升温搅拌，其过程需随时观察釜内温度，仔细控制，使温度平稳地上升至75°C，最高不能超过80°C，当温度过高时通冷却水降温，当温度达到70°C时开始计时，此温度下保持2小时;(5)投入聚合好的PAPI预聚物，配方量的二甲苯及稳定剂，搅拌10~15分钟，降温至50°C以下，灌装。
[0010]指标控制
颜色及外观浅棕色透明黏稠液体 NCO 值 4.5% ~4.8%
B)、制备R组分:按配方量将混合溶剂、有机磷阻燃剂、聚醚二元醇、M0CA、松香、古马隆树脂、着色颜料、填料重钙、氢氧化镁阻燃剂及滑石粉投入高速分散罐中，启动高速分散机，高速(1200~1400r/min)分散2~3小时，然后投入紫外线吸收剂和抗氧剂，高速分散10~15分钟，即可灌装。
[0011]C)、施工前将A组分与R组分按A:R=2:5~1:2的比例配比并搅拌均匀，然后加入适量的气相二氧化硅，以不流卦为准，即可手工涂抹造型或硅橡胶模具造型施工。
[0012]本发明的有益效果是:通过本发明方法制备出来的仿真树树皮材料具有良好的阻燃性，具有较高的拉伸强度、撕裂强度，本产品固体含量高达95%以上，在施工应用过程中可挥发的有机物含量(VOC)极低，降低了对通风量的要求，减少了有机物挥发造成的资源浪费和环境污染，以及对施工人员们的损害；且阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料经检验符合卫生标准要求；同时本发明技术产品与自然树皮一样，有多种颜色，达到更加逼真效果；仿真树皮的外观:具有与真树皮同样的外观形状，有的有纹理，有的上面有树屑粉末，等等款式丰富，真假难辨；除可应用于移动通讯塔外，还可应用于户外造景装饰、仿真树皮招牌、仿真树皮画、室内装饰、酒店装饰、商场超市装饰、别墅屋顶装饰、亭子屋顶点缀、树皮房屋的装饰。
【具体实施方式】
[0013]对本发明的进一步描述而举例说明如下:
例1:
【权利要求】
1.一种阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，其特征是它由双组份组成，其中包括A组分以及R组分，所述的A组分的组成成分及其重量百分比为:聚醚二元醇30%~50%,聚醚三元醇10%~30%，甲苯二异氰酸酯TD1: 15%~30%，多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI:5%~10%，苯甲酰氯:万分之五~万分之十，溶剂二甲苯5%~10%;所述的R组分的组成成分及其重量百分比为:二甲苯和乙二醇乙醚醋酸脂的混合溶剂3%~10%，二甲苯与乙二醇乙醚醋酸酯重量比为3:1，有机磷阻燃剂5%~15%，氢氧化镁阻燃剂25%~35%’松香1%~8%，聚醚二元醇3%~15%，硫化剂二元胺，俗称摩卡MOCA 4%~10%，古马隆树脂15%~20%，着色颜料5%~15%，重钙粉18%~25%，滑石粉6%~15%，紫外线吸收剂2%~3%，抗氧剂0.3%~0.5% ;使用前A组分与R组分按比例混合，其重量的配比为A:R=2:3~1:2。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型弹性聚氨酯仿真树树皮材料，其特征是其制备方法包括下列步骤: A)、制备A组份:先投入配方量的PAPI，再投入部分聚醚二元醇，搅拌、加热升温至70°C~75°C，此温度下保持1.5~2h，然后放出备用；然后按配比量将聚醚三元醇、配方剩余量的聚醚二元醇、TDI投入反应釜中，搅拌、加热升温至70°C~75°C，此温度下保持1.5~2h，然后加入预先聚合的PAPI预聚物，加入稳定剂及二甲苯，搅拌均匀后灌装； B)、制备R组份:按配方量将混合溶剂、有机磷阻燃剂、聚醚二元醇、M0CA、松香、古马隆树脂、着色颜料、重钙粉、紫外线吸收剂、抗氧剂，氢氧化镁及滑石粉投入高速分散罐中，启动高速分散机，高速1200~1400r/min分散2~4小时，自然升温至95~100°C，然后趁热灌装； C)施工前将A组分与R组分按A:R=2:3~1:2的比例配比并搅拌均匀，然后加入适量的气相二氧化硅， 以不流卦为准，即可手工涂抹造型或硅橡胶模具造型施工。
【文档编号】C09D7/12GK104073150SQ201410354833
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】王宇晖 申请人:苏州吉人漆业有限公司