CN103540254B - 一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法 - Google Patents

一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法 Download PDF

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于学彬
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Jilin Hongyuan Waterproof Material Co. Ltd.
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Abstract

本发明公开了一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：向反应釜中加入聚醚二元醇、聚醚三元醇、增塑剂、分散剂，搅拌，加热升温至80℃，加入粉体填料，升温至115-120℃，真空下脱水；向反应釜中加入CO2吸收剂，降温至80℃，加入多异氰酸酯；向反应釜中加入催化剂；向反应釜中加入固化剂；向反应釜中加入扩链剂。采用上述配比的原料所制备的单组份水固化聚氨酯防水涂料，固化速度快，无毒、无污染、施工周期短，成本低，涂层性能优良。

Description

一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑防水涂料，具体的说是涉及一种单组份水固化聚氨酯
防水涂料的制备方法。
背景技术
聚氨酯防水涂料以其优异的制品性能和加工多样性，已成为全球涂料工业近十年来发展最快的品种之一。在国外聚氨酯的年均增长率已达到涂料行业平均增长率的2倍，在我国聚氨酯涂料的年产量已超过20万吨，约占全国涂料总产量的8－10%，消费总量位居各涂料总量的第3位。
目前，聚氨酯防水涂料因其优越的物理、化学性能，已经在建筑防水行业内得到了广泛的认可和应用。聚氨酯防水涂料有单组分、双组分之分，双组份聚氨酯防水涂料常用致癌物质的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷作为固化剂，并含有大量的有机溶剂，这些物质对健康和环境相当的不利；现有的单组份聚氨酯防水涂料容易因空气中的湿度不够造成固化时间长、延误工期等。
发明内容
本发明要解决的问题是针对上述技术问题的不足，提供一种固化速度快，无毒、无污染、施工周期短，成本低，涂层性能优良的单组份水固化聚氨酯防
水涂料的制备方法。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、向反应釜中加入聚醚二元醇120份、聚醚三元醇70份、增塑剂350份、分散剂1份，搅拌，加热升温至80℃，加入粉体填料380份，升温至115-120℃，真空下脱水；
b、向反应釜中加入CO2吸收剂90份，降温至80℃，加入多异氰酸酯26份，反应2个小时；
c、向反应釜中加入催化剂1-5份，反应0.5个小时；
d、向反应釜中加入固化剂10-50份，反应0.5个小时；
e、向反应釜中加入扩链剂30份，搅拌25分钟，降温至60℃，过滤，放料包装。
以下是本发明的进一步改进：
所述催化剂的加入量为3份。
进一步改进：
所述固化剂的加入量为30份。
进一步改进：
所述粉体填料为高岭土与重钙的混合物，其中高岭土为130份,重钙为250份。
进一步改进：
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异丁酯。
进一步改进：
所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
进一步改进：
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
进一步改进：
所述固化剂为噁唑烷潜固化剂。
进一步改进：
所述聚醚二元醇采用DL-2000，所述聚醚三元醇采用DL-330N。
进一步改进：
采用上述制备方法制得的聚氨酯防水涂料的拉伸强度为2.6Mpa,撕裂强度为20.82N/mm,表干时间为2h，实干时间为8h。
采用上述配比的原料所制备的单组份水固化聚氨酯防水涂料，固化速度快，无毒、无污染、施工周期短，成本低，涂层性能优良；施工时加入占涂料质量百分比为20%的水即可固化，形成坚韧，富有弹性的防水涂膜，其涂层具有良好的化学性能和力学性能；此外，用噁唑烷潜固化剂代替3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷固化剂减少了对健康和环境的不利，适量噁唑烷潜固化剂的加入可起到缩短固化时间，提高断裂延伸率的作用；CO2吸收剂的加入可消除成膜过程中产生的CO2，可减少聚氨酯防水涂料产生气泡；调整二月桂酸二丁基锡的加入量可影响涂膜的表干、实干时间。
具体实施方式：
实施例1
设备：反应釜；
原料：聚醚二元醇，聚醚三元醇，邻苯二甲酸二异丁酯，分散剂，高岭土，重钙，CO2吸收剂，甲苯二异氰酸酯，二月桂酸二丁基锡，噁唑烷潜固化剂。
a、向反应釜中加入聚醚二元醇120份、聚醚三元醇70份、邻苯二甲酸丁苄酯350份、分散剂1份，搅拌，加热升温至80℃，加入高岭土和重钙的混合物380份，升温至115-120℃，真空下脱水；
b、向反应釜中加入CO2吸收剂90份，降温至80℃，加入甲苯二异氰酸酯26份，反应2个小时；
c、向反应釜中加入二月桂酸二丁基锡1份，反应0.5个小时；
d、向反应釜中加入噁唑烷潜固化剂10份，反应0.5个小时；
e、向反应釜中加入扩链剂30份，搅拌25分钟，降温至60℃，过滤，放料包装。
所述加入的高岭土为130份,重钙为250份。
所述聚醚二元醇采用DL-2000，所述聚醚三元醇采用DL-330N。
实施例2
设备：反应釜；
原料：聚醚二元醇，聚醚三元醇，邻苯二甲酸二异丁酯，分散剂，高岭土，重钙，CO2吸收剂，甲苯二异氰酸酯，二月桂酸二丁基锡，噁唑烷潜固化剂。
一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
a、向反应釜中加入聚醚二元醇120份、聚醚三元醇70份、邻苯二甲酸二异丁酯350份、分散剂1份，搅拌，加热升温至80℃，加入高岭土和重钙的混合物380份，升温至115-120℃，真空下脱水；
b、向反应釜中加入CO2吸收剂90份，降温至80℃，加入甲苯二异氰酸酯26份，反应2个小时；
c、向反应釜中加入二月桂酸二丁基锡3份，反应0.5个小时；
d、向反应釜中加入噁唑烷潜固化剂30份，反应0.5个小时；
e、向反应釜中加入扩链剂30份，搅拌25分钟，降温至60℃，过滤，放料包装。
所述加入的高岭土为130份,重钙为250份；
所述聚醚二元醇采用DL-2000，所述聚醚三元醇采用DL-330N。
实施例3
设备：反应釜；
原料：聚醚二元醇，聚醚三元醇，邻苯二甲酸二异丁酯，分散剂，高岭土，重钙，CO2吸收剂，甲苯二异氰酸酯，二月桂酸二丁基锡，噁唑烷潜固化剂。
a、向反应釜中加入聚醚二元醇120份、聚醚三元醇70份、邻苯二甲酸二异丁酯350份、分散剂1份，搅拌，加热升温至80℃，加入高岭土和重钙的混合物380份，升温至115-120℃，真空下脱水；
b、向反应釜中加入CO2吸收剂90份，降温至80℃，加入甲苯二异氰酸酯26份，反应2个小时；
c、向反应釜中加入二月桂酸二丁基锡5份，反应0.5个小时；
d、向反应釜中加入噁唑烷潜固化剂50份，反应0.5个小时；
e、向反应釜中加入扩链剂30份，搅拌25分钟，降温至60℃，过滤，放料包装。
所述加入的高岭土为130份,重钙为250份。
所述聚醚二元醇采用DL-2000，所述聚醚三元醇采用DL-330N。
施工时，采用实施例1-3的方法制得的单组份水固化聚氨酯防水涂料加入占涂料质量百分比为20%的水即可固化。
上述实施例1-3中的分散剂采用市售的分散剂，所述扩链剂也采用市售的扩链剂。
将上述实施例中的单组份水固化聚氨酯防水涂料分别加入20%的水混合搅拌均匀涂膜进行测试，在指定条件下按照建筑防水材料的实验方法GB/T16777-2008进行物理力学测试，下表列出了测试的结果。
检测项目 GB/T16777-2008 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度（MPa） 1.9 2.2 2.60 1.9
断裂延伸率（%） 550 680 721 520
撕裂强度（N/mm） 10 18 20.82 14
低温弯折（℃） ≦-40无裂纹 -40 -40 -40
表干时间（h） 12 8 2 12
实干时间（h） 24 10 8 18
潮湿基面粘结强度（MPa） 0.5 1.13 1.13 1.13
由上表可知，随着加入噁唑烷潜固化剂量的增加单组份水固化聚氨酯防水涂料的拉伸强度、断裂延伸率、撕裂强度先增加然后下降；随着二月桂酸二丁基锡催化剂用量的增加，加快了固化反应，涂膜的表干、实干时间显著缩短。
经过分析，催化剂用量达到50份后涂膜的表干、实干时间最短，因此实施例2中所述的制备单组份水固化聚氨酯防水涂料的方法是最优的制备方法。
需要说明的是，本发明专利除有特殊声明外，所述由成分的配比关系均按照重量份进行计算。
在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、向反应釜中加入聚醚二元醇120份、聚醚三元醇70份、增塑剂350份、分散剂1份，搅拌，加热升温至80℃，加入粉体填料380份，升温至115-120℃，真空下脱水；
b、向反应釜中加入CO2吸收剂90份，降温至80℃，加入多异氰酸酯26份，反应2个小时；
c、向反应釜中加入催化剂1-5份，反应0.5个小时；
d、向反应釜中加入固化剂10-50份，反应0.5个小时；
e、向反应釜中加入扩链剂30份，搅拌25分钟，降温至60℃，过滤，放料包装；
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异丁酯；
所述固化剂为噁唑烷潜固化剂。
2.根据权利要求1所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述催化剂的加入量为3份。
3.根据权利要求2所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述固化剂的加入量为30份。
4.根据权利要求3所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述粉体填料为高岭土与重钙的混合物，其中高岭土为130份,重钙为250份。
5.根据权利要求1所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
7.根据权利要求1所述的一种单组份水固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述聚醚二元醇采用DL-2000，所述聚醚三元醇采用DL-330N。
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