CN100406530C - 环保型防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是用多异氰酸酯与多元醇反应制得的预聚体。它是一种湿固型聚氨酯涂料，加入惰性染料，阻燃材料可成为一种环保型、多功能防水材料。该涂料涂布在屋面、地下室、水池、和墙体建筑，它与空气中潮气，预聚体中-NCO基因与水反应而交联，固化成膜。涂膜具有优异的抗拉强度、伸长率、耐老化性能，并具有高附着力和抗冲击力。Ty-1型防水涂料不污染环境，无毒、成本低廉，是一种较理想的防水涂料。
Description
一、技术领域：
本发明提供一种高分子聚合物作防水涂料及其生产方法。
二、背景技术：
长期以来，屋顶防水，主要采用以沥青卷材为主的热沥青施工方法，工艺落后，污染严重，而且性能差，使用寿命短，造成建筑物的渗漏现象，相当普遍。
三、发明内容：
1、发明目的：本发明提供一种环保型防水涂料及其制备方法，其目的在于解决现有的防水材料在环境污染、耐候、耐老化和弹性、强度不够等方面存在的问题。
2、技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料是以多异氰酸酯与低聚多元醇为主要原料，以摩尔比为1∶1～2的比例反应后，得到的含有-NCO基的预聚体，该预聚体的-NCO基含量为4～5％；其中的多异氰酸酯为含有二官能度或以上的多异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、4.4二苯基甲烷4.4一二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多次甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种；低聚多元醇为聚酯、聚醚，以及选自端羟基烃类化合物，含羟基的接枝化合物，低碳酸酯二醇、蓖麻油、聚酯酰胺中的一种或多种，分子量为1000～3000；该涂料中加入重量百分比为10～30％的十溴联苯醚，10～12％的三氧化二锑，该涂料的氧指数为29.5～30。
该涂料是以多次甲基多苯基多异氰酸酯与蓖麻油为主要原料。
该涂料中加入重量百分比为8～15％的铝粉。
该涂料中加入苯甲酰氯、对甲苯磺酰氯、酒石酸、柠檬酸中的一种，体系中的PH值为3.5～4，加入量为重量百分比的0.1～0.5％。
该涂料中加入乙二醇、二甘醇、甘油、季戊四醇、间或邻-苯二胺、MOCA、以及二桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种，添加量为重量百分比的0.1～0.5％。
该涂料中加入重量百分比50％的膨润土和40％的乙炔碳黑混合。
一种环保型防水涂料的制备方法，其特征在于：该制备方法是在反应釜中加入低聚多元醇，搅拌升温至40～50℃，加入多异氰酸酯，然后缓慢升温至75～80℃，恒温反应2.5～3小时，视情况加入醋酸丁酯调节粘度，粘度为32～36秒，-NCO含量为4～5％，降温至50℃，过滤包装，其中多异氰酸酯采用多次甲基多苯基多异氰酸酯，低聚多元醇采用蓖麻油。
该制备方法是在反应釜中加入低聚多元醇，低聚多元醇采用蓖麻油、聚醚N-220，即34.2kg的蓖麻油和7.8kg的聚醚N-220，加入反应釜中，搅拌升温至40～50℃，加入42kg的多异氰酸酯，多异氰酸酯采用多次甲基多苯基多异氰酸酯，然后缓慢升温至75～80℃，恒温反应2.5～3小时，视情况加入醋酸丁酯调节粘度，粘度为32～36秒，-NCO含量为4～5％，降温至50℃，过滤包装。
3、优点及效果：本发明是采用毒性很低、价廉的多次甲基多苯基多异氰酸酯与蓖麻油直接进行加成反应，生成氨基甲酸酯结构的端NCO基预聚体，其工艺简单、价格低廉，施工方便，涂层性能优异，成膜可承受重大压力，抗拉强度达20MPa，断裂伸长率600％左右，附着力一级，抗冲击力50kg/cm2，人工加速耐候老化1000小时以上，国内外均未见报道。该涂料可在-10℃～50℃条件下施工，具有优良的耐候、耐老化特性，涂层无接缝，防水层寿命可在10年以上。使用的溶剂为非苯类溶剂，符合有关环保要求。以膨润土为填充剂，可吸收空气中的水分，反应中不生成二氧化碳，消除了施工中产生的气泡。加入铝粉，涂层为银白色，在屋顶形成一种对日光的反射作用，使建筑物在酷暑时减少高温的影响，同时还美化涂层。加入阻燃材料以满足较高的场合使用，是一种较理想的防水材料。
四、具体实施方式：
本发明是采用多异氰酸酯与低聚多元醇直接进行加成反应，生成氨基甲酸酯结构的端NCO基预聚体，该涂料为粘稠液体，当它暴露在空气中时，预聚体中-NCO基团与水反应而交联，固化成膜。当它涂布在屋面、地下室、水池和墙体建筑物上，具有很高的抗拉强度和伸长率，还具有很高的附着力和高抗冲击性能，能适用于酸、碱、盐环境中，并有优良的耐候性和不透水性。
防水涂料的组成：
1、有机多异氰酸酯是制备预聚体的重要原料，凡是含有二官能度或以上的多异氰酸酯均可使用，如甲苯二异氰酸酯(简称TDi)，4.4二苯基甲烷，4.4-二异氰酸酯(MDi)、己二异氰酸酯(HDi)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDi)、多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPi)一般使用其中的一种或多种复合使用；但要考虑其来源、价格、毒性和制备的预聚体性能因素来定。
2、低聚多元醇，为聚酯、聚醚两种，以及其它低聚物多元醇，包括端羟基烃类化合物，含羟基接枝化合物，低碳酸酯二醇，蓖麻油、聚酯酰胺等，分子量为1000～3000，一般使用其中一种或一种以上复合使用。
3、溶剂：一般采用有机溶剂，但不含有能与预聚体中NCO基团作用，而且对预聚体混溶性好，一般芳烃、酮、酯、醚均可使用，但不应选用含苯类溶剂，以满足环保要求。
4、交联剂：它在防水涂料固化成膜时起很大作用，如乙二醇、二甘醇、甘
油、季戊四醇、三乙胺、三乙烯二胺、间-苯二胺、邻一苯二胺、3.3′-二氯-4.4′二苯基甲烷二胺(MOCA)、以及二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等，一般添加量为涂料的以重量百分比的0.1～0.5％。
5、填充剂，为一种粘矿物土，化学组成AL2O3-nSiO2-H2O，外观为白色粉末，SiO2含量≥60％，熔点1800℃，此外还可用滑石粉，石棉粉，膨润土，硅灰石粉，这些填充剂加入可降低成本，添加总量为50～90％。
6、耐老化剂：如抗氧剂1010、抗氧剂2.6.4和紫外吸收剂uv-9、uv-531、uv-419、uv-2000。
7、缓凝剂：如苯甲酰氯、对甲苯磺酰氯、酒石酸、柠檬酸等均为有效的缓凝剂，PH值为3.5～4，加入量为以重量百分比的0.1～0.5％。
8、加入阻燃材料如十溴联苯醚和三氧化二锑，阻燃效果显著，以满足较高的场合使用，是一种较理想的防水材料。
实施例1：将34.2Kg经处理合格后的蓖麻油7.8Kg聚醚N-220加入反应釜中，搅拌升温至40-50℃，加入42Kg多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPi)，多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPi)：蓖麻油的摩尔比为1∶1～2，然后缓慢升至75-80℃，恒温反应2.5-3小时，取样分析预聚物-NCO基含量和粘度，视粘度情况用溶剂醋酸丁酯调节，降温至50℃，过滤包装。-NCO％含量为4～5；粘度(涂-4杯)35秒；测试结果：抗拉强度：19.4MPa，伸长率：600％，其它性能优异。
实施例2：将经处理合格的聚醚N-220和聚醚330N共计100Kg于反应釜中，升温至40℃，加入30Kg甲苯二异氰酸酯(TDi)和30Kg醋酸丁酯混合物，缓慢温75-80℃，恒温3小时，取样分析预聚物-NCO基含量和粘度，视粘度情况用溶剂醋酸丁酯调节，降温至50℃，过滤包装。-NCO％含量为4.2；抗拉强度：8.6MPa，伸长率：1100％，其它性能优异。
实施例3：在实施例2制出的预聚体10kg，加入处理后的膨润土4kg和乙炔碳黑5kg混合均匀，其拉伸强度6.1MPa，伸长率870％。
实施例4：在实施例1中取制出的预聚体10kg，加入1.2kg铝粉，制成银灰色防水涂料，其涂层为银白色，涂布于高层建筑物的屋顶，可防止建筑物对太阳热量的吸收。
实施例5：在实施例1中取制出的预聚体10kg，加入十溴联苯醚1kg和三氧化二锑1kg，阻燃效果显著。
检验报告
Claims (6)
1.一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料是以多异氰酸酯与低聚多元醇为主要原料，以摩尔比为1∶1～2的比例反应后，得到的含有一NCO基的预聚体，该预聚体的一NCO基含量为4～5％；其中的多异氰酸酯为含有二官能度或以上的多异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯、4.4二苯基甲烷4.4一二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多次甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种；低聚多元醇为聚酯、聚醚，以及选自端羟基烃类化合物，含羟基的接枝化合物，低碳酸酯二醇、蓖麻油、聚酯酰胺中的一种或多种，分子量为1000～3000；该涂料中加入重量百分比为10～30％的十溴联苯醚，10～12％的三氧化二锑，该涂料的氧指数为29.5～30。
2.根据权利要求1所述的一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料是以多次甲基多苯基多异氰酸酯与蓖麻油为主要原料。
3.根据权利要求1所述的一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料中加入重量百分比为8～15％的铝粉。
4.根据权利要求1所述的一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料中加入苯甲酰氯、对甲苯磺酰氯、酒石酸、柠檬酸中的一种，体系中的PH值为3.5～4，加入量为重量百分比的0.1～0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料中加入乙二醇、二甘醇、甘油、季戊四醇、间或邻-苯二胺、3.3′-二氯-4.4′二苯基甲烷二胺、以及二桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种，添加量为重量百分比的0.1～0.5％。
6.根据权利要求1所述的一种环保型防水涂料，其特征在于：该涂料中加入重量百分比50％的膨润土和40％的乙炔碳黑混合。
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