一種雙組分環(huán)保型聚氨酯防水涂料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于防水技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種雙組分環(huán)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(kuò)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(fā)明所公開的聚氨酯防水涂料摒棄了傳統(tǒng)聚氨酯涂料含有的溶劑、增塑劑等對人體和環(huán)境造成危害的組分，屬于環(huán)保材料；同時(shí)具有固含量高、耐老化性能、不透水性能、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高以及施工簡單和防水效果好的顯著特點(diǎn)。
【專利說明】
一種雙組分環(huán)保型聚氨酯防水涂料及制備方法
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及防水技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種雙組分環(huán)保型聚氨酯防水涂料及制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
防水處理在整個(gè)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(dǎo)致了橋梁面層出現(xiàn)滲水，鋼筋銹蝕而引發(fā)混凝土脹烈等嚴(yán)重問題。房屋缺少防水層導(dǎo)致房屋滲水，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致墻面出現(xiàn)裂縫。
[0003]防水涂料與防水卷材是建筑防水材料領(lǐng)域主要的兩大類材料。卷材不能形成連續(xù)的防水層，同時(shí)容易出現(xiàn)搭接界面開裂，而且會(huì)增加橋梁，鋼架結(jié)構(gòu)的負(fù)重。防水涂料經(jīng)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?jié)B性及耐候性，能起到防水、防滲和保護(hù)作用。由于防水涂料施工簡便，質(zhì)量輕，粘結(jié)力強(qiáng)，滲透力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)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(yōu)異的性能例如，質(zhì)量穩(wěn)定，施工維修方便，易于調(diào)節(jié)組分，滿足了建筑物不同部位的防水要求，受到國內(nèi)玩防水領(lǐng)域的青睞。
[0004]隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們開始更重視環(huán)保和身體健康。聚氨酯防水涂料的一些不足之處逐漸顯現(xiàn)出來。國家和地方行業(yè)主管部門對含有煤焦油和揮發(fā)性有毒害有機(jī)溶劑的聚氨酯防水涂料采取了強(qiáng)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(lián)劑是莫卡(MOCA)，該物質(zhì)外觀為白色至淡黃色結(jié)晶粉末，有毒及致癌傾向，亦有燃燒和爆炸危險(xiǎn);加熱到200 °C以上或燃燒時(shí)，該物質(zhì)分解生成含氯化物和氮氧化物等有毒和有腐蝕性煙霧?，F(xiàn)如今，市場上的聚氨酯防水涂料大多都含有大量的有機(jī)溶劑對人體和環(huán)境造成危害，例如甲苯，二甲苯等。聚氨酯中涂料在儲(chǔ)存過程中，密度大的填料會(huì)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(shí)間的延長，力學(xué)性能逐漸降低，防水性能下降，甚至起不到防水作用。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明針對現(xiàn)有不足，提供一種雙組分環(huán)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(huán)境造成危害的組分，固含量高，其中的活性填料作為交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中心，增加了涂料的力學(xué)性能，通過自由基緩釋劑引發(fā)分子鏈上不飽和鍵聚合，增加涂料交聯(lián)密度，使得涂料長時(shí)間后使用仍能保持優(yōu)異的力學(xué)性能。調(diào)整配方，使得涂料粘度適中，通過水固化或氣固化，適應(yīng)不環(huán)境下的施工作業(yè)，過程簡單方便。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為:
一種雙組分環(huán)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(kuò)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(gòu)成上述雙組分環(huán)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(zhì)量為2000?5000，羥值25?65mgK0H/g。聚醚多元醇的添加量優(yōu)選的為8?15份；
——所述的聚丁二烯多元醇相對分子質(zhì)量為1000~3000，羥值為50?100mgK0H/g。聚丁二烯多元醇的添加量優(yōu)選的為10?25份；
所述的聚碳酸酯二醇相對分子質(zhì)量為800?1000，羥值為100?140mgK0H/g。聚碳酸酯二醇的添加量優(yōu)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(yōu)選的為15?25份；
一一所述的擴(kuò)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(huán)保型聚氨酯防水涂料的制備方法，包括
A組分制備:將計(jì)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(yīng)釜中，在溫度為100?120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌I?3小時(shí)。將物料降溫至55?75°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑，反應(yīng)I?2小時(shí)后升溫至80?85°C，加入催化劑繼續(xù)反應(yīng)I?3小時(shí)，降至室溫后充氮?dú)饷芊獗４?，即得雙組分環(huán)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
在下述實(shí)施例中，
【申請人】提供了雙組分環(huán)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(fā)明可以如何實(shí)現(xiàn)，所提供的具體實(shí)施僅用于說明如何實(shí)現(xiàn)，而非構(gòu)成特別限定。
[0010]實(shí)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(yīng)釜中，在溫度為1000C，真空度為-0.09MPa下攪拌1.5小時(shí)。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(yīng)I小時(shí)后升溫至81°C，加入二月桂酸二丁基錫:0.1份繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)，降至室溫充氮?dú)饷芊獗４妫吹肁組分。
[0011]將30份的填料(滑石粉:硅微粉質(zhì)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0012]按照上述生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出A、B組分混合后，加入2份的水后涂刷，涂料產(chǎn)品性能為拉伸強(qiáng)度14.5Mpa，斷裂伸長率255%，撕裂強(qiáng)度70N/mm，與基材(混凝土)的粘接強(qiáng)度
4.9MPa，表干時(shí)間5小時(shí)，實(shí)干時(shí)間16小時(shí)。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0013]實(shí)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(yīng)釜中，在溫度為1050C，真空度為-0.09MPa下攪拌1.5小時(shí)。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(yīng)I小時(shí)后升溫至80°C，加入辛酸亞錫:0.1份繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)，降至室溫后加入活性填料:29.2份繼續(xù)攪拌0.5小時(shí)后出料，充氮?dú)饷芊獗４?，即得A組分。
[0014]將28份的填料(碳酸鈣:炭黑:云母粉質(zhì)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0015]按照上述生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出A、B組分混合后，加入4份的水后涂刷，涂料產(chǎn)品性能為拉伸強(qiáng)度15.5 M P a，斷裂伸長率3 O 2 %，撕裂強(qiáng)度7 3 N / m m，與基材(混凝土)的粘接強(qiáng)
5.3MPa，表干時(shí)間4.5小時(shí)，實(shí)干時(shí)間14.3小時(shí)。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0016]實(shí)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(yīng)釜中，在溫度為110°C，真空度為_0.09MPa下攪拌2小時(shí)。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(yīng)I小時(shí)后升溫至830C，加入辛酸亞錫:0.2份繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)，降至室溫后充氮?dú)饷芊獗４?，即得A組分。
[0017]將30份的填料(硅微粉:云母粉質(zhì)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0018]按照上述生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出A、B組分混合后加入5份的水后涂刷，涂料產(chǎn)品性能為拉伸強(qiáng)度17.謂?&，斷裂伸長率282%，撕裂強(qiáng)度84~臟，與基材(混凝土)的粘接強(qiáng)5.410^，表干時(shí)間4.0小時(shí)，實(shí)干時(shí)間13小時(shí)。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0019]實(shí)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(yīng)釜中，在溫度為120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌2小時(shí)。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(yīng)I小時(shí)后升溫至85°C，加入二月桂酸二丁基錫:0.2份繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，降至室溫后充氮?dú)饷芊獗４?，即得A組分。
[0020]將10份的填料(碳酸鈣:高嶺土:硅微粉質(zhì)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0021]按照上述生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出A、B組分混合后，加入8份的水后涂刷，涂料產(chǎn)品性能為拉伸強(qiáng)度18.5Mpa，斷裂伸長率293%，撕裂強(qiáng)度89N/mm，與基材(混凝土)的粘接強(qiáng)7.2MPa，表干時(shí)間3.5小時(shí)，實(shí)干時(shí)間11小時(shí)。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
[0022]實(shí)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(yīng)釜中，在溫度為115 °C，真空度為-0.09MPa下攪拌2小時(shí)。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(yīng)I小時(shí)后升溫至85°C，加入二月桂酸二丁基錫:
0.2份繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，降至室溫后加入活性填料:25.6份繼續(xù)攪拌I小時(shí)后出料，充氮?dú)饷芊獗４?，即得A組分。
[0023]將22份的填料(炭黑:滑石粉:碳酸鈣:高嶺土質(zhì)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，得到B組分。
[0024]按照上述生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出A、B組分混合后涂刷，涂料產(chǎn)品性能為拉伸強(qiáng)度16.5Mpa，斷裂伸長率304%，撕裂強(qiáng)度72N/mm，與基材(混凝土)的粘接強(qiáng)7.3MPa，表干時(shí)間5小時(shí)，實(shí)干時(shí)間20小時(shí)。不透水性為0.3MPa，120分鐘不透水。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙組分環(huán)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(kuò)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(zhì)量為2000?5000，羥值25?65mgKOH/g;聚醚多元醇的添加量優(yōu)選的為8?15份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(zhì)量為1000~3000，羥值為50?100mgK0H/g;所述聚丁二烯多元醇的添加量優(yōu)選的為10?25份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(zhì)量為800?1000，輕值為100?140mgK0H/g;所述聚碳酸酯二醇的添加量優(yōu)選的為1?20份。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)保型聚氨酯防水涂料的制備方法，其特征在于:所述的擴(kuò)鏈劑包括I，4丁二醇、乙二醇，一縮二乙二醇。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分環(huán)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(huán)保型聚氨酯防水涂料的制備方法，包括 A組分制備:將計(jì)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(yīng)釜中，在溫度為100?120°C，真空度為-0.09MPa下攪拌I?3小時(shí);將物料降溫至55?75°C后加入二苯基甲烷二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑，反應(yīng)I?2小時(shí)后升溫至80?85°C，加入催化劑繼續(xù)反應(yīng)I?3小時(shí)，降至室溫后充氮?dú)饷芊獗４?，即得雙組分環(huán)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(yīng)2小時(shí)，將產(chǎn)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(shí)，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(fā)明人】侯秋會(huì), 付強(qiáng), 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