本發(fā)明涉及一種熱致變色聚氨酯防水涂料。
背景技術(shù)：
：熱變色材料是一類在一定范圍內(nèi)，其顏色隨著溫度改變而改變的特種材料，其顏色的改變可以從無色到有色；可以從有色變到無色，也可以從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色的智能型材料，最初主要是將其應(yīng)用于測量某些特殊物體表面的溫度及其分布，即其主要被用做示溫材料，自20世紀(jì)80年代以來，其應(yīng)用范圍已從簡單的示溫作用拓展到紡織品、印刷、涂料、防偽等各個(gè)方面。目前歐美等國對這方面的研究和應(yīng)用處于領(lǐng)先地位，已研制出許多用途不同的可逆熱致變色材料，我國起步較晚，與國外還存在較大差距，具有廣闊的開發(fā)與應(yīng)用前景。聚氨酯材料是應(yīng)用最廣泛、性能最優(yōu)異的材料之一，目前市場上聚氨酯防水涂料顏色多為黑色、綠色和紅棕色等，色調(diào)比較單一，而單一的色彩已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嫣岣叩蔫b賞品味，開發(fā)一些色彩多樣、藝術(shù)表現(xiàn)力強(qiáng)的防水涂料產(chǎn)品已經(jīng)是未來的發(fā)展趨勢。本發(fā)明利用對溫度敏感的熱致變材料，制備出顏色隨溫度改變的聚氨酯防水涂料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是解決目前聚氨酯防水涂料產(chǎn)品顏色單一的問題，提供一種具有多樣性的聚氨酯防水涂料，將含羥基或氨基的熱致變有機(jī)材料與異氰酸酯反應(yīng)，在聚氨酯分子鏈中引入熱致變材料。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：熱致變色聚氨酯防水涂料，按重量計(jì)，包括熱致變聚合物5-20份，異氰酸酯20-50份，聚醚多元醇10-80份，增塑劑30-100份，顏填料20-100份，助劑1-3份，促進(jìn)劑1-3份，催化劑0.1-3份，其中熱致變聚合物與異氰酸酯合成含羥基的熱致變聚合物；合成含羥基的熱致變聚合物是通過熱致變聚合物上的-OH與異氰酸酯-NCO反應(yīng)，將熱致變聚合物接枝到聚氨酯分子鏈中，使聚氨酯防水涂料具有防水功能的同時(shí)也具備熱致變色性能。具有熱致變色性能的聚氨酯結(jié)構(gòu)式為：其中R為等中的任意一種。R’為中的一種或幾種。本發(fā)明通過含羥基或氨基的熱致變色有機(jī)材料接入到聚氨酯分子鏈中，使聚氨酯防水涂料在具備防水性能，同時(shí)具有了隨溫度變化顏色發(fā)生改變的特性。能夠應(yīng)用于對溫度敏感的防水領(lǐng)域，同時(shí)豐富了涂料多樣性，提高了聚氨酯產(chǎn)品的生活藝術(shù)性。具體實(shí)施方式本發(fā)明利用對溫度敏感的熱致變材料對聚氨酯進(jìn)行改性，使改性后聚氨酯涂料的顏色隨溫度變化而改變，增加了聚氨酯防水涂料的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了聚氨酯產(chǎn)品的生活藝術(shù)性和多樣性。下面對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。熱致變聚氨酯防水涂料，按重量計(jì)，包括熱致變聚合物5-20份，異氰酸酯20-50份，聚醚多元醇10-80份，增塑劑30-100份，顏填料20-100份，助劑1-3份，促進(jìn)劑1-3份，催化劑0.1-3份。本發(fā)明中需要合成含羥基的熱致變聚合物，通過熱致變聚合物上的-OH與異氰酸酯-NCO反應(yīng)，將熱致變聚合物接枝到聚氨酯分子鏈中，使聚氨酯防水涂料具有防水功能的同時(shí)也具備熱致變色性能。具有熱致變色性能的聚氨酯結(jié)構(gòu)式為：其中R為等中的任意一種。R’為中的一種或幾種。本發(fā)明中熱致變聚合物選自5-苯甲?；?4-羥基-1，3，3三甲基螺、5-羥基-1，3，3三甲基螺，1-氯-3-氨基-6-甲基-7-氨基熒烷等含羥基的螢烷類、螺吡喃類或者席夫堿類有機(jī)變色聚合物中的任意一種。聚氨酯合成過程是將有機(jī)變色聚合物中羥基或者氨基與異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)，通過共價(jià)鍵形式結(jié)合在聚氨酯分子鏈上，如下式；本發(fā)明中，所述的異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)等中的一種和/或一種以上的混合物。聚醚多元醇選自PPG類聚醚多元醇、POP類聚合物聚醚多元醇、PTMEG類聚四氫呋喃型多元醇等中的一種和/或一種以上的混合物；其中所述的聚醚多元醇選自聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一種和/或一種以上的混合物；增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、檸檬酸酯類、熱塑性丙烯酸樹脂等中的一種和/或一種以上的混合物。催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、異辛酸鉛等有機(jī)金屬催化劑或脂肪胺類、脂環(huán)胺類、芳香胺類和醇胺類及其銨鹽類化合物等叔胺類催化劑的一種和/或一種以上的混合物；增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、檸檬酸酯類、熱塑性丙烯酸樹脂等中的一種和/或一種以上的混合物。促進(jìn)劑選自N，N-二甲苯胺(DMA)、N，N-二甲基-對甲苯胺(DMT)，環(huán)烷酸鈷、對氯苯亞硫酰胺酰二氯等中一種和/或一種以上的混合物。顏填料為炭黑、鈦白粉、鐵黃、高嶺土、水泥、重鈣、硫酸鋇、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石、硅微粉、滑石粉等中的一種和/或一種以上的混合物。助劑為消泡劑、流平劑、防沉劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑等中的一種和/或一種以上的混合物多種。本發(fā)明所采用的制備步驟如下：合成甲組分：將聚醚多元醇在90-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯和熱致變材料，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。合成乙組分：在容器中加入增塑劑，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。在施工過程中，將甲乙組分按照一定比例配料形成熱致變色聚氨酯防水涂料，然后攪拌均勻即可進(jìn)行施工。具體實(shí)例一(1.)合成甲組分：將聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯和熱致變材料，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。(2.)合成乙組分：在容器中加入增塑劑，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。具體實(shí)例二(1.)合成甲組分：將聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯和熱致變材料，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。(2.)合成乙組分：在容器中加入增塑劑石蠟，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。具體實(shí)例三(1.)合成甲組分：將聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯和熱致變材料，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。(2.)合成乙組分：在容器中加入增塑劑，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。具體實(shí)例四(1.)合成甲組分：將聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯和熱致變材料，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。(2.)合成乙組分：在容器中加入增塑劑，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。對比實(shí)例五(1.)合成甲組分：將聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa條件下脫水2-3小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入異氰酸酯，升溫至80-100℃反應(yīng)3-4小時(shí)，再降溫至50℃出料，即可制得聚氨酯預(yù)聚體。(2.)合成乙組分：在容器中加入增塑劑，消泡劑等助劑，然后升溫至100℃，加入填料，助劑，促進(jìn)劑，在100-130℃，真空-0.01MPa條件下脫水3-4小時(shí)，然后降溫至50-80℃加入溶劑和催化劑，脫氣1小時(shí)出料，制得乙組分。項(xiàng)目實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3實(shí)例4對比例拉神強(qiáng)度/MPa2.52.42.73.02.6斷裂延伸率/％580540610650570撕裂強(qiáng)度/N/mm1615171816受熱顏色變化桃紅色桃紅色紫色紫色白色本發(fā)明結(jié)合了熱致變材料與聚氨酯各自的優(yōu)點(diǎn)，通過異氰酸酯與熱致變聚合物中的羥基或氨基發(fā)生反應(yīng)，將熱致變聚合物接枝到聚氨酯分子鏈上，使聚氨酯防水涂料具備防水功能的同時(shí)，具備熱致變性；解決了聚氨酯防水涂料產(chǎn)品顏色單一，滿足不了人們生活多樣化需求的問題，通過改性聚氨酯，使涂料的顏色具有了隨溫度變化而改變能力，能夠應(yīng)用于對溫度敏感的領(lǐng)域，例如用于冷庫保溫效果檢測，可以直觀的發(fā)現(xiàn)保溫效果差別區(qū)域，便于查找保溫漏洞，豐富了涂料多樣性，提高了聚氨酯產(chǎn)品的生活藝術(shù)性。以上僅為本發(fā)明實(shí)施例的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明實(shí)施例，凡在本發(fā)明實(shí)施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3