CN102010654A - 环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法 - Google Patents

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崔定伟
宋欢欢
王国炜
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Abstract

本发明公开了一种环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法。该聚氨酯防水涂料由环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分和环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分组成。其甲组分由甲苯二异氰酸酯、聚醚N-220、聚醚N-330、阻聚剂和催化剂等组成，其乙组分由液体固化剂、液体填料、消泡剂、分散剂、滑石粉、轻钙和钛白粉等组成。通过液体固化剂和液体填料的引入，制成了环保型高性能聚氨酯防水涂料，解决了现有高性能聚氨酯防水涂料固含量偏低和含有疑似致癌物质的弊端。该聚氨酯防水涂料具有表干、实干时间短，拉伸强度、断裂伸长率高等综合性能优异的特点。完全能满足铁路桥梁用聚氨酯防水涂料技术标准的要求。

Description

环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种聚氨酯防水涂料，具体是一种用于高速铁路桥梁的环保型高性能聚氨酯防水涂料。
背景技术
聚氨酯防水涂料是使用聚氨酯树脂为主要原材料制成的现场施工的防水材料。聚氨酯(PU)防水涂料由于具有拉伸强度高、弹性好、断裂伸长率大、耐寒、耐热、耐老化性能好、防水性能极佳、防水寿命长、适用范围广、施工简便和维修容易等优点而在防水涂料中占有很大的比例。
《铁路桥梁用聚氨酯防水涂料技术标准》同GB/T 19250-2003《聚氨酯防水涂料》相比具有表干时间短、拉伸强度大、固体含量高的优点。
专利CN 101418184A一种双组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，该涂料有组分A和B组成；组分A由MDI、聚醚N-330、聚醚N-220、端氨基聚醚树脂和酒石酸组成；组分B由聚醚N-330、抗氧剂、着色颜料、MOCA、氯化石蜡、DOP和绢云母粉组成。该防水涂料具有高固含、高强度、高断裂伸长率的优点，特适于高速铁路、公路、客运专线的混凝土桥梁做防水层。
专利CN 101230235A高性能环保型聚氨酯防水涂料及其制备工艺，该涂料有组分A和B组成；组分A由聚醚多元醇、改性液化二苯基甲烷二异氰酸酯和储存稳定剂组成；组分B由液体填料、无机粉体填料和固化剂组成。该防水涂料具有生产过程环保、易操作和节省成本的特点，适合客运专线上使用。
目前国内市售的铁路桥梁用聚氨酯防水涂料在某些性能上能达到《铁路桥梁用聚氨酯防水涂料技术标准》的要求，但存在固含量偏低、有机挥发物较多的问题。这会给一次厚膜施工带来困难并对环境带来很大的污染，此外现有高性能聚氨酯防水涂料采用的固化剂多为MOCA，MOCA是疑似致癌物质，会对人体健康带来很大的危害。
发明内容
本发明的目的为：通过液体固化剂和液体填料的引入，制成了环保型高性能聚氨酯防水涂料，解决了现有聚氨酯防水涂料普遍存在着固含量偏低和含有疑似致癌物质的弊端。
本发明是环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法，环保型高性能聚氨酯防水涂料由环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分和环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分两组分组成。
按质量百分数计，环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分的配方为：
甲苯二异氰酸酯           15.06～25.70％
聚醚N-220                59.07～67.53％
聚醚N-330                14.77～16.88％
阻聚剂                   0.28～0.32％
催化剂                   0.18～0.21％
按质量百分数计，环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分的配方为：
固化剂                   5.82～12.94％
液体填料                 36.67～46.38％
滑石粉                   14.25～20.82％
轻质碳酸钙               14.25～20.82％
钛白粉                   7.13～10.37％
分散剂                   3.41～4.98％
消泡剂                   0.52～1.64％
本发明环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法，按照以上所述配方备料，其步骤为：
(1)将聚醚N-220、聚醚N-330加入到反应釜中，边搅拌边加热升温至110℃，减压脱水1h；加入计量的阻聚剂、催化剂搅拌均匀，边搅拌边加入甲苯二异氰酸酯；待自升温结束后，升温至80℃，保温反应至NCO％值达到理论值，降温出料，即得环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分。
(2)先将分散剂、消泡剂和液体填料加到拉缸中，然后在高速搅拌下搅拌均匀，搅拌均匀后在搅拌的情况下缓慢加入固化剂和颜填料，再次搅拌均匀后研磨至细度合适后，即可得到环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分。
(3)使用前将甲组分和乙组分按质量比3∶2混合搅拌均匀，可刷涂和辊涂施工。
通过液体固化剂和液体填料的引入，制成了环保型高性能聚氨酯防水涂料，解决了现有高性能聚氨酯防水涂料固含量偏低和含有疑似致癌物质的弊端。环保型高性能聚氨酯防水涂料具有制备工艺简单、原料易得和性能稳定的特点，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
实施例1：本实施例示范了环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法。
(1)将67.53kg聚醚N-220、16.88kg聚醚N-330加入到反应釜中，边搅拌边加热升温至110℃，减压脱水1h；加入0.32kg苯甲酰氯、0.21kg二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，边搅拌边加入15.60kg甲苯二异氰酸酯；待自升温结束后，升温至80℃，保温反应至NCO％值达到3.97，降温出料，即得环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分。
(2)先将3.41kgBYK-110、1.64kgBYK-063和46.38kg蓖麻油加到拉缸中，然后在高速搅拌下搅拌均匀，搅拌均匀后在搅拌的情况下缓慢加入12.94kg2，4-二胺基-3，5-二甲硫基氯苯、14.25kg滑石粉、14.25kg轻钙和7.13kg钛白粉，再在高速下搅拌，搅拌均匀后研磨至细度≤70微米，即可得到环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分。
(3)使用前将甲组分和乙组分按质量比3∶2混合搅拌均匀，可刷涂和辊涂施工。
实施例2～3制备工艺与实施例1相同，其配方如下表所示：
(1)环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分的配方：单位：kg
序号      物料名称         实施例2     实施例3
1         甲苯二异氰酸酯   40.76       25.70
2         聚醚N-220        126.6       59.07
3         聚醚N-330        31.65       14.77
4         苯甲酰氯         0.60        0.28
5         二月桂酸二丁基锡 0.39        0.18
(2)环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分的配方：单位：kg
序号       物料名称           实施例2     实施例3
1          二甲硫基甲苯二胺   18.76       5.82
2          蓖麻油             83.05       36.67
3          滑石粉             35.07       20.82
4          轻质碳酸钙         35.07       20.82
5          钛白粉             17.5        10.37
6          BYK-110            8.39        4.98
7          BYK-063            2.16        0.52
(3)使用前将甲组分和乙组分按质量比3∶2混合搅拌均匀，可刷涂和辊涂施工。

Claims (11)

1.环保型高性能聚氨酯防水涂料由环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分和环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分两组分组成。按质量比计，甲组分和乙组分的配比为3∶2。
2.根据权利要求1所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料，其特征在于：按质量百分数计，环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分的组成为：
甲苯二异氰酸酯           15.06～25.70％
聚醚N-220                59.07～67.53％
聚醚N-330                14.77～16.88％
阻聚剂                   0.28～0.32％
催化剂                   0.18～0.21％
3.根据权利要求1所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料，其特征在于：按质量百分数计，环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分的组成为：
固化剂                   5.82～12.94％
液体填料                 36.67～46.38％
滑石粉                   14.25～20.82％
轻质碳酸钙               14.25～20.82％
钛白粉                   7.13～10.37％
分散剂                   3.41～4.98％
消泡剂                   0.52～1.64％
4.根据权利要求2所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分，其特征在于阻聚剂为苯磺酰氯、邻硝基苯甲酰氯、苯甲酰氯、磷酸、对甲苯磺酸甲酯、硫酸二甲酯。
5.根据权利要求2所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分，其特征在于催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡。
6.根据权利要求3所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分，其特征在于固化剂为2，4-二胺基-3，5-二甲硫基氯苯和二甲硫基甲苯二胺。
7.根据权利要求3所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分，其特征在于液体填料为聚醚N-330聚醚N-220、聚醚N-303、蓖麻油。
8.根据权利要求3所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分，其特征在于分散剂为BYK-190、BYK-163、BYK-110。
9.根据权利要求3所述的环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分，其特征在于消泡剂为BYK-052、BYK-063、BYK-066N。
10.环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分的制备方法，按权利要求2所述组分及其配比进行备料，其特征在于：
将聚醚N-220、聚醚N-330加入到反应釜中，边搅拌边加热升温至110℃，减压脱水1h；加入计量的阻聚剂、催化剂搅拌均匀，边搅拌边加入甲苯二异氰酸酯；待自升温结束后，升温至80℃，保温反应至NCO％值达到理论值，降温出料，即得环保型高性能聚氨酯防水涂料甲组分。
11.环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分的制备方法，按权利要求3所述组分及其配比进行备料，其特征在于：
先将分散剂、液体填料和消泡剂加到拉缸中，然后在高速搅拌下搅拌均匀，搅拌均匀后在搅拌的情况下缓慢加入固化剂和颜填料，再次搅拌均匀后研磨至细度≤70微米后，即可得到环保型高性能聚氨酯防水涂料乙组分。
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