本发明涉及一种热致变色聚氨酯防水涂料。
背景技术：
：热变色材料是一类在一定范围内，其颜色随着温度改变而改变的特种材料，其颜色的改变可以从无色到有色；可以从有色变到无色，也可以从一种颜色变为另一种颜色的智能型材料，最初主要是将其应用于测量某些特殊物体表面的温度及其分布，即其主要被用做示温材料，自20世纪80年代以来，其应用范围已从简单的示温作用拓展到纺织品、印刷、涂料、防伪等各个方面。目前欧美等国对这方面的研究和应用处于领先地位，已研制出许多用途不同的可逆热致变色材料，我国起步较晚，与国外还存在较大差距，具有广阔的开发与应用前景。聚氨酯材料是应用最广泛、性能最优异的材料之一，目前市场上聚氨酯防水涂料颜色多为黑色、绿色和红棕色等，色调比较单一，而单一的色彩已经无法满足人们日益提高的鉴赏品味，开发一些色彩多样、艺术表现力强的防水涂料产品已经是未来的发展趋势。本发明利用对温度敏感的热致变材料，制备出颜色随温度改变的聚氨酯防水涂料。技术实现要素：本发明的目的是解决目前聚氨酯防水涂料产品颜色单一的问题，提供一种具有多样性的聚氨酯防水涂料，将含羟基或氨基的热致变有机材料与异氰酸酯反应，在聚氨酯分子链中引入热致变材料。实现上述目的的技术方案如下：热致变色聚氨酯防水涂料，按重量计，包括热致变聚合物5-20份，异氰酸酯20-50份，聚醚多元醇10-80份，增塑剂30-100份，颜填料20-100份，助剂1-3份，促进剂1-3份，催化剂0.1-3份，其中热致变聚合物与异氰酸酯合成含羟基的热致变聚合物；合成含羟基的热致变聚合物是通过热致变聚合物上的-OH与异氰酸酯-NCO反应，将热致变聚合物接枝到聚氨酯分子链中，使聚氨酯防水涂料具有防水功能的同时也具备热致变色性能。具有热致变色性能的聚氨酯结构式为：其中R为等中的任意一种。R’为中的一种或几种。本发明通过含羟基或氨基的热致变色有机材料接入到聚氨酯分子链中，使聚氨酯防水涂料在具备防水性能，同时具有了随温度变化颜色发生改变的特性。能够应用于对温度敏感的防水领域，同时丰富了涂料多样性，提高了聚氨酯产品的生活艺术性。具体实施方式本发明利用对温度敏感的热致变材料对聚氨酯进行改性，使改性后聚氨酯涂料的颜色随温度变化而改变，增加了聚氨酯防水涂料的应用领域，提高了聚氨酯产品的生活艺术性和多样性。下面对本发明做详细的说明。热致变聚氨酯防水涂料，按重量计，包括热致变聚合物5-20份，异氰酸酯20-50份，聚醚多元醇10-80份，增塑剂30-100份，颜填料20-100份，助剂1-3份，促进剂1-3份，催化剂0.1-3份。本发明中需要合成含羟基的热致变聚合物，通过热致变聚合物上的-OH与异氰酸酯-NCO反应，将热致变聚合物接枝到聚氨酯分子链中，使聚氨酯防水涂料具有防水功能的同时也具备热致变色性能。具有热致变色性能的聚氨酯结构式为：其中R为等中的任意一种。R’为中的一种或几种。本发明中热致变聚合物选自5-苯甲酰基-4-羟基-1，3，3三甲基螺、5-羟基-1，3，3三甲基螺，1-氯-3-氨基-6-甲基-7-氨基荧烷等含羟基的萤烷类、螺吡喃类或者席夫碱类有机变色聚合物中的任意一种。聚氨酯合成过程是将有机变色聚合物中羟基或者氨基与异氰酸酯发生反应，通过共价键形式结合在聚氨酯分子链上，如下式；本发明中，所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等中的一种和/或一种以上的混合物。聚醚多元醇选自PPG类聚醚多元醇、POP类聚合物聚醚多元醇、PTMEG类聚四氢呋喃型多元醇等中的一种和/或一种以上的混合物；其中所述的聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一种和/或一种以上的混合物；增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡、柠檬酸酯类、热塑性丙烯酸树脂等中的一种和/或一种以上的混合物。催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅等有机金属催化剂或脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物等叔胺类催化剂的一种和/或一种以上的混合物；增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡、柠檬酸酯类、热塑性丙烯酸树脂等中的一种和/或一种以上的混合物。促进剂选自N，N-二甲苯胺(DMA)、N，N-二甲基-对甲苯胺(DMT)，环烷酸钴、对氯苯亚硫酰胺酰二氯等中一种和/或一种以上的混合物。颜填料为炭黑、钛白粉、铁黄、高岭土、水泥、重钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、滑石粉等中的一种和/或一种以上的混合物。助剂为消泡剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂等中的一种和/或一种以上的混合物多种。本发明所采用的制备步骤如下：合成甲组分：将聚醚多元醇在90-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯和热致变材料，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。合成乙组分：在容器中加入增塑剂，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。在施工过程中，将甲乙组分按照一定比例配料形成热致变色聚氨酯防水涂料，然后搅拌均匀即可进行施工。具体实例一(1.)合成甲组分：将聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯和热致变材料，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。(2.)合成乙组分：在容器中加入增塑剂，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。具体实例二(1.)合成甲组分：将聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯和热致变材料，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。(2.)合成乙组分：在容器中加入增塑剂石蜡，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。具体实例三(1.)合成甲组分：将聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯和热致变材料，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。(2.)合成乙组分：在容器中加入增塑剂，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。具体实例四(1.)合成甲组分：将聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯和热致变材料，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。(2.)合成乙组分：在容器中加入增塑剂，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。对比实例五(1.)合成甲组分：将聚醚多元醇在100-120℃，真空-0.01MPa条件下脱水2-3小时，然后降温至50-80℃加入异氰酸酯，升温至80-100℃反应3-4小时，再降温至50℃出料，即可制得聚氨酯预聚体。(2.)合成乙组分：在容器中加入增塑剂，消泡剂等助剂，然后升温至100℃，加入填料，助剂，促进剂，在100-130℃，真空-0.01MPa条件下脱水3-4小时，然后降温至50-80℃加入溶剂和催化剂，脱气1小时出料，制得乙组分。项目实例1实例2实例3实例4对比例拉神强度/MPa2.52.42.73.02.6断裂延伸率/％580540610650570撕裂强度/N/mm1615171816受热颜色变化桃红色桃红色紫色紫色白色本发明结合了热致变材料与聚氨酯各自的优点，通过异氰酸酯与热致变聚合物中的羟基或氨基发生反应，将热致变聚合物接枝到聚氨酯分子链上，使聚氨酯防水涂料具备防水功能的同时，具备热致变性；解决了聚氨酯防水涂料产品颜色单一，满足不了人们生活多样化需求的问题，通过改性聚氨酯，使涂料的颜色具有了随温度变化而改变能力，能够应用于对温度敏感的领域，例如用于冷库保温效果检测，可以直观的发现保温效果差别区域，便于查找保温漏洞，丰富了涂料多样性，提高了聚氨酯产品的生活艺术性。以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。当前第1页1 2 3