一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料及制備方法
【專利摘要】本發明屬于防水技術領域，公開了一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料及其制備方法。該防水涂料由A、B兩組分混合組成。其中A組分：聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、二苯基甲烷二異氰酸酯、擴鏈劑、消泡劑、抗氧化劑、催化劑、2，3?二甲基?2，3?二苯基丁烷。B組分：活性填料。本發明所公開的聚氨酯防水涂料摒棄了傳統聚氨酯涂料含有的溶劑、增塑劑等對人體和環境造成危害的組分，屬于環保材料；同時具有固含量高、耐老化性能、不透水性能、拉伸強度和撕裂強度高以及施工簡單和防水效果好的顯著特點。
【專利說明】
一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料及制備方法
[0001 ] 技術領域:
本發明涉及防水技術領域，具體的涉及一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料及制備方法。
[0002]【背景技術】:
防水處理在整個建筑工程中占有重要的地位，建筑防水涉及到建筑物諸多部位。房屋，路基，橋梁等易受雨水的侵蝕。例如，在過去橋梁防水不到位，導致了橋梁面層出現滲水，鋼筋銹蝕而引發混凝土脹烈等嚴重問題。房屋缺少防水層導致房屋滲水，嚴重時導致墻面出現裂縫。
[0003]防水涂料與防水卷材是建筑防水材料領域主要的兩大類材料。卷材不能形成連續的防水層，同時容易出現搭接界面開裂，而且會增加橋梁，鋼架結構的負重。防水涂料經固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、彈塑性、抗裂性、抗滲性及耐候性，能起到防水、防滲和保護作用。由于防水涂料施工簡便，質量輕，粘結力強，滲透力強，應用范圍廣等特點，在許多領域成為了不可替代的選擇。眾多的防水涂料中聚氨酯防水涂料憑借其優異的性能例如，質量穩定，施工維修方便，易于調節組分，滿足了建筑物不同部位的防水要求，受到國內玩防水領域的青睞。
[0004]隨著社會的發展和人民生活水平的提高，人們開始更重視環保和身體健康。聚氨酯防水涂料的一些不足之處逐漸顯現出來。國家和地方行業主管部門對含有煤焦油和揮發性有毒害有機溶劑的聚氨酯防水涂料采取了強制淘汰措施，并禁止使用焦油型聚氨酯防水涂料。而聚氨酯防水涂料中普遍使用的交聯劑是莫卡(MOCA)，該物質外觀為白色至淡黃色結晶粉末，有毒及致癌傾向，亦有燃燒和爆炸危險;加熱到200 °C以上或燃燒時，該物質分解生成含氯化物和氮氧化物等有毒和有腐蝕性煙霧。現如今，市場上的聚氨酯防水涂料大多都含有大量的有機溶劑對人體和環境造成危害，例如甲苯，二甲苯等。聚氨酯中涂料在儲存過程中，密度大的填料會緩慢下沉，造成涂料分層，影響其性能。由于老化等原因，聚氨酯涂料隨著時間的延長，力學性能逐漸降低，防水性能下降，甚至起不到防水作用。
[0005]
【發明內容】
:
本發明針對現有不足，提供一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料及制備方法，該工藝無溶劑，增塑劑等對環境造成危害的組分，固含量高，其中的活性填料作為交聯網絡中心，增加了涂料的力學性能，通過自由基緩釋劑引發分子鏈上不飽和鍵聚合，增加涂料交聯密度，使得涂料長時間后使用仍能保持優異的力學性能。調整配方，使得涂料粘度適中，通過水固化或氣固化，適應不環境下的施工作業，過程簡單方便。
[0006]實現本發明上述目的的技術方案為:
一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料，由A、B兩組分組成;其中A組分包括聚醚多元醇I?20份、聚碳酸酯多元醇5?30份、聚丁二烯多元醇5?30份、二苯基甲烷二異氰酸酯10?35份、擴鏈劑卜3份、消泡劑0.1?份、抗氧化劑0.1?I份、催化劑0.1?I份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷0.1?I份;B組分包括活性填料8?40份。
[0007]構成上述雙組分環保型聚氨酯防水涂料中， 一一所述的填料為炭黑，滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、硅微粉、云母粉的一種或幾種組合；一一所述的聚醚多元醇包括聚醚二元醇、聚醚三元醇一種或兩種組合，其相對分子質量為2000?5000，羥值25?65mgK0H/g。聚醚多元醇的添加量優選的為8?15份；
——所述的聚丁二烯多元醇相對分子質量為1000~3000，羥值為50?100mgK0H/g。聚丁二烯多元醇的添加量優選的為10?25份；
所述的聚碳酸酯二醇相對分子質量為800?1000，羥值為100?140mgK0H/g。聚碳酸酯二醇的添加量優選的為1?20份；
一一所述的二苯基甲烷二異氰酸酯的添加量優選的為15?25份；
一一所述的擴鏈劑包括I，4丁二醇、乙二醇，一縮二乙二醇；
——所述的消泡劑為BYK-A500、BYK-A501 ；
--所述的抗氧化劑為抗氧化劑245、抗氧化劑1010、抗氧化劑1098 ；
一一所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三乙胺。
[0008]一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，包括
A組分制備:將計量的聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、抗氧化劑、2，3_二甲基-2，3-二苯基丁烷、消泡劑加入反應釜中，在溫度為100?120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌I?3小時。將物料降溫至55?75°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯和擴鏈劑，反應I?2小時后升溫至80?85°C，加入催化劑繼續反應I?3小時，降至室溫后充氮氣密封保存，即得雙組分環保型聚氨酯防水涂料中的A組分；
B組分制備:將10?40份的填料，0.1?4份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到20?80份去離子水中，攪拌下升溫至65?75°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入0.1?4份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0009]【具體實施方式】:
在下述實施例中，
【申請人】提供了雙組分環保型聚氨酯防水涂料的具體組成和制備方法用于說明本發明可以如何實現，所提供的具體實施僅用于說明如何實現，而非構成特別限定。
[0010]實施例1
將聚醚DL-2000:5份、聚碳酸酯多元醇:20份、聚丁二烯多元醇:25份、抗氧化劑1010:
0.1份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷:0.2份、消BYK-A500: 0.1份加入反應釜中，在溫度為1000C，真空度為-0.09MPa下攪拌1.5小時。將物料降溫至55°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯:15份、乙二醇:I份，反應I小時后升溫至81°C，加入二月桂酸二丁基錫:0.1份繼續反應I小時，降至室溫充氮氣密封保存，即得A組分。
[0011]將30份的填料(滑石粉:硅微粉質量比=1:2)，3份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到60份去離子水中，攪拌下升溫至70°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入3份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0012]按照上述生產工藝流程生產出A、B組分混合后，加入2份的水后涂刷，涂料產品性能為拉伸強度14.5Mpa，斷裂伸長率255%，撕裂強度70N/mm，與基材(混凝土)的粘接強度
4.9MPa，表干時間5小時，實干時間16小時。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0013]實施例2
將聚醚DL-2000:5份、聚醚EP-330N: 5份聚碳酸酯多元醇:15份、聚丁二烯多元醇:25份、抗氧化劑1010:0.1份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷:0.4份、BYK-A500: 0.2份加入反應釜中，在溫度為1050C，真空度為-0.09MPa下攪拌1.5小時。將物料降溫至60°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯:18份、乙二醇:2份，反應I小時后升溫至80°C，加入辛酸亞錫:0.1份繼續反應I小時，降至室溫后加入活性填料:29.2份繼續攪拌0.5小時后出料，充氮氣密封保存，即得A組分。
[0014]將28份的填料(碳酸鈣:炭黑:云母粉質量比=1:1:2)，2份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到50份去離子水中，攪拌下升溫至70°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入2份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0015]按照上述生產工藝流程生產出A、B組分混合后，加入4份的水后涂刷，涂料產品性能為拉伸強度15.5 M P a，斷裂伸長率3 O 2 %，撕裂強度7 3 N / m m，與基材(混凝土)的粘接強
5.3MPa，表干時間4.5小時，實干時間14.3小時。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0016]實施例3
將聚醚DL-2000:8份、聚醚EP-330N: 7份聚碳酸酯多元醇:10份、聚丁二烯多元醇:20份、抗氧化劑245:0.5份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷0.4份、BYK-A501: 0.2份加入反應釜中，在溫度為110°C，真空度為_0.09MPa下攪拌2小時。將物料降溫至60°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯:20份、乙二醇3份，反應I小時后升溫至830C，加入辛酸亞錫:0.2份繼續反應1.5小時，降至室溫后充氮氣密封保存，即得A組分。
[0017]將30份的填料(硅微粉:云母粉質量比=1:1)，1.5份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到50份去離子水中，攪拌下升溫至69°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入1.5份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0018]按照上述生產工藝流程生產出A、B組分混合后加入5份的水后涂刷，涂料產品性能為拉伸強度17.謂?&，斷裂伸長率282%，撕裂強度84~臟，與基材(混凝土)的粘接強5.410^，表干時間4.0小時，實干時間13小時。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0019]實施例4
將聚醚DL-2000:10份、聚醚EP-330N:5份聚碳酸酯多元醇:20份、聚丁二烯多元醇:25份、抗氧化劑1010:1份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷:I份、BYK-A500: 0.2份加入反應釜中，在溫度為120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌2小時。將物料降溫至60°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯:25份、I，4丁二醇2份，反應I小時后升溫至85°C，加入二月桂酸二丁基錫:0.2份繼續反應2小時，降至室溫后充氮氣密封保存，即得A組分。
[0020]將10份的填料(碳酸鈣:高嶺土:硅微粉質量比=1:2:1)，0.8份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到20份去離子水中，攪拌下升溫至73°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入0.8份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0021]按照上述生產工藝流程生產出A、B組分混合后，加入8份的水后涂刷，涂料產品性能為拉伸強度18.5Mpa，斷裂伸長率293%，撕裂強度89N/mm，與基材(混凝土)的粘接強7.2MPa，表干時間3.5小時，實干時間11小時。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0022]實施例5
將聚醚DL-2000:5份、聚醚EP-330N:10份聚碳酸酯多元醇:20份、聚丁二烯多元醇:10份、抗氧化劑1098:1份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷:I份、BYK-A500:0.2份加入反應釜中，在溫度為115 °C，真空度為-0.09MPa下攪拌2小時。將物料降溫至60 V后加入二苯基甲烷二異氰酸酯:25份、一縮二乙二醇:2份，反應I小時后升溫至85°C，加入二月桂酸二丁基錫:
0.2份繼續反應2小時，降至室溫后加入活性填料:25.6份繼續攪拌I小時后出料，充氮氣密封保存，即得A組分。
[0023]將22份的填料(炭黑:滑石粉:碳酸鈣:高嶺土質量比=1:2:1:1), 2份的3_氨基丙基三乙氧基硅烷加入到40份去離子水中，攪拌下升溫至75°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入2份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
[0024]按照上述生產工藝流程生產出A、B組分混合后涂刷，涂料產品性能為拉伸強度16.5Mpa，斷裂伸長率304%，撕裂強度72N/mm，與基材(混凝土)的粘接強7.3MPa，表干時間5小時，實干時間20小時。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
【主權項】
1.一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料，其特征在于:由A、B兩組分組成；其中A組分包括聚醚多元醇I?20份、聚碳酸酯多元醇5?30份、聚丁二烯多元醇5?30份、二苯基甲烷二異氰酸酯10?35份、擴鏈劑1~3份、消泡劑0.1?份、抗氧化劑0.1?I份、催化劑0.1~1份、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷0.1?I份;B組分包括活性填料8?40份。2.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的填料為炭黑，滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、硅微粉、云母粉的一種或幾種組合。3.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的聚醚多元醇包括聚醚二元醇、聚醚三元醇一種或兩種組合，其相對分子質量為2000?5000，羥值25?65mgKOH/g;聚醚多元醇的添加量優選的為8?15份。4.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的聚丁 二烯多元醇相對分子質量為1000~3000，羥值為50?100mgK0H/g;所述聚丁二烯多元醇的添加量優選的為10?25份。5.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的聚碳酸酯二醇相對分子質量為800?1000，輕值為100?140mgK0H/g;所述聚碳酸酯二醇的添加量優選的為1?20份。6.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的擴鏈劑包括I，4丁二醇、乙二醇，一縮二乙二醇。7.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的消泡劑為BYK-A500或BYK-A501。8.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的抗氧化劑為抗氧化劑245、抗氧化劑11或抗氧化劑1098。9.根據權利要求1所述的一種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或三乙胺。10.—種雙組分環保型聚氨酯防水涂料的制備方法，包括 A組分制備:將計量的聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、抗氧化劑、2，3_二甲基-2，3-二苯基丁烷、消泡劑加入反應釜中，在溫度為100?120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌I?3小時;將物料降溫至55?75°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯和擴鏈劑，反應I?2小時后升溫至80?85°C，加入催化劑繼續反應I?3小時，降至室溫后充氮氣密封保存，即得雙組分環保型聚氨酯防水涂料中的A組分； B組分制備:將10?40份的填料，0.1?4份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入到20?80份去離子水中，攪拌下升溫至65?75°C，反應2小時，將產物至于90°C真空干燥箱中干燥至恒重，降溫至50°C后加入0.1?4份的二苯基甲烷二異氰酸酯攪拌I小時，得到B組分。
【文檔編號】C09D175/08GK106010207SQ201610360310
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月28日
【發明人】侯秋會, 付強, 莊英春, 李喬, 張鑫, 薛東良, 辛國興, 王春曉, 史詠梅, 姜國飛, 赴海榮, 李雪, 蘇瑞芬, 范麗娟
【申請人】河北寶源工程橡塑有限公司