CN105419612B - 一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺 - Google Patents

一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自闭型聚氨酯防水涂料，所述的防水涂料包括两种组分，分别为A组分和B组分。所述防水涂料两种组分的质量配比为A组分：B组分=2:1。A组分包括以下原料组分：己二酸、2，6‑二异氰酸基己酸甲酯、1，6‑己二异氰酸酯、辛酸亚锡、聚己内酯多元醇；B组分包括以下原料组分：HTPB、钙基膨润土、白炭黑、二乙基三胺、有机铋、溶剂油。本发明防水涂料具有自闭性能，而且表干、实干时间短，粘接性能强。

Description

一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种防水涂料，具体的说涉及一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺，属于防水涂料领域。
背景技术
聚氨酯防水涂料是一种新型高档防水、防腐材料，能满足各种防水工程的要求，适合任何构造复杂的基层施工，特别适合于特殊结构的屋面、地下室和管道较多的厕浴间防水、防渗，及化工厂地面和管道的防腐，也可用来制作人造草坪及弹性地面等，保证整个工程的防水防渗质量，它克服传统的沥青系列防水涂料和防水卷材的不足，具有整体防水效果优异、防水层轻、强度高、弹性好、黏结力强、耐高低温、耐腐蚀等优点，受到国内外防水界的青睐。
但是近年来却屡屡发生建筑物使用聚氨酯防水涂料后漏水的情况，原因基本为：（1）聚氨酯防水涂料对基层要求普遍较高，若基层松动或含水率较高，会引起防水层与基层脱层，容易使防水层在某一点发生应力集中，然后导致开裂，引发漏水；（2）施工人员对做好的防水层不及时保护，造成硬物或尖锐物品破坏防水层，引发漏水；（3）施工中添加各类稀释剂，造成聚氨酯防水层性能降低，若基层沉降容易发生开裂，导致漏水。
由以上原因分析可以得出：聚氨酯防水涂料发生渗漏基本上都是因为防水层被破坏引起的，破坏分为开裂和穿刺等；而发生这些状况之后，防水涂料由于不能实现自闭，进而导致越来越严重，直到无法继续使用。
现有技术具有以下缺陷：（1）自闭性差，开裂或穿刺后无法恢复不渗水的状态；（2）表干时间和实干时间长；（3）粘结强度较低；防水能力不够好；（4）耐低温性能差；（5）拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度不强。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺，以实现以下发明目的：
1、使本发明聚氨酯防水涂料具有自闭性能；同时提高聚氨酯防水涂料的自闭性，使其受到外力损坏后，20～22h实现裂缝不渗水；
2、缩短聚氨酯防水涂料的表干时间和实干时间；
3、提高聚氨酯防水涂料的粘结强度；
4、提高聚氨酯防水涂料的不透水性；
5、提高聚氨酯防水涂料的耐低温性能；
6、提高聚氨酯防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种自闭型聚氨酯防水涂料，所述的防水涂料包括两种组分，分别为A组分和B组分。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述防水涂料两种组分的质量配比为A组分：B组分=2:1。
所述防水涂料A组分包括以下原料组分：己二酸、2，6-二异氰酸基己酸甲酯、1，6-己二异氰酸酯、辛酸亚锡、聚己内酯多元醇；
所述防水涂料B组分包括以下原料组分：HTPB、钙基膨润土、白炭黑、二乙基三胺、有机铋、溶剂油。
所述防水涂料A组分的各原料组分，以重量份计，含量为：己二酸6～9份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯18～22份、1，6-己二异氰酸酯15～20份、辛酸亚锡0.1～0.3份、聚己内酯多元醇50～60份；
所述防水涂料B组分的各原料组分，以重量份计，含量为：HTPB 28～40份、钙基膨润土25～30份、白炭黑5～6份、二乙基三胺20～30份、有机铋0. 1～0. 5份、溶剂油5～10份。
所述防水涂料A组分的各原料组分，以重量份计，含量为：己二酸6份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯18份、1，6-己二异氰酸酯15份、辛酸亚锡0.1份、聚己内酯多元醇50份；
所述防水涂料B组分的各原料组分，以重量份计，含量为：HTPB 28份、钙基膨润土25份、白炭黑5份、二乙基三胺20份、有机铋0. 1份、溶剂油5份。
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g。
所述的钙基膨润土，主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量MgO、CaO、K2O等；其中，SiO2和Al2O3占钙基膨润土质量的85～90%。
一种自闭型聚氨酯防水涂料的生产工艺，包括A组分的生产工艺、B组分的工艺。
所述的A组分的生产工艺包括以下步骤：
步骤1、向反应釜中加入己二酸，通入氮气，氮气通入量：每小时0.7～0.8m3；升温至70±5℃；
步骤2、向混合罐中加入2，6-二异氰酸酯基己酸甲酯和1，6-己二异氰酸酯，混合均匀；
步骤3、将混合罐中的异氰酸酯缓慢滴加到反应釜中，升温至85～90℃，70~80 r/min搅拌反应1.5h；
步骤4、向反应釜中加入辛酸亚锡，反应2h，再加入已脱水的聚酯内酯多元醇，反应1.5h；
步骤5、降温至60±5℃放出物料。
所述的B组分的生产工艺包括以下步骤：
步骤1、向反应釜中加入HTPB，升温至100±5℃，加入钙基膨润土、白炭黑，研磨，在120±5℃、-0.095～-0.01MPa下脱水2h；
步骤2、将反应釜降温至75±5℃，加入二乙基三胺、有机铋、溶剂油，60～65 r/min搅拌1h；
步骤3、降温至60±5℃放出物料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明防水涂料具有优异的自闭性，经试验， 20～22h试样裂缝实现不渗水；
2、本发明防水涂料表干时间为3.0～3.5h，实干时间为10～11h；
3、本发明防水涂料粘结强度为1.8～2.1MPa；
4、本发明防水涂料0.3 MPa，120min不透水；
5、本发明防水涂料低温弯折性:-35℃无裂纹；
6、本发明防水涂料拉伸强度为4.1～4.8MPa，断裂伸长率为870～1070%；撕裂强度为23～29.5N/mm。
采用本发明方法生产的聚氨酯防水涂料涂层固化后，分子中含有大量特殊化学基团（酰氨己基、氨酯键、脲键），当涂层被破坏时，断裂表面会聚集大量的非缔合基团，这些基团非常活泼，通过氢键（即酰氨己基氢键、氨酯氢键、脲氢键）的可逆交联作用，实现自我闭合，可有效解决聚氨酯防水层被破坏导致的漏水问题 ；本发明的自闭型聚氨酯防水涂料是一种耐热、耐候、耐水解，力学性能优异，与基层粘结力强，可实现自我闭合的防水涂料。
具体实施方式
为便于说明，对发明的一种自闭型聚氨酯防水涂料及其生产工艺做详细说明。
实施例1 一种自闭型聚氨酯防水涂料
所述的防水涂料，包括A组分、B组分;
质量比为A组分：B组分=2:1。
所述A组分包括以下重量份的组分：
己二酸8份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯（LDI）20份、1，6-己二异氰酸酯18份、辛酸亚锡0.1份、聚己内酯多元醇54份。
所述B组分包括以下重量份的组分：
HTPB 37份、钙基膨润土30份、白炭黑5份、二乙基三胺20份、有机铋0. 2份、100#溶剂油8份。
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g，水分小于0.02%；可与含有酰氨己基的聚合物进一步合成遥爪聚氨酯预聚体。
所述的1，6-己二异氰酸酯：-NCO含量≥49.7%，可水解氯化物≤0.03%。
所述的HTPB为端羟基聚丁二烯，型号为CS-15，分子量为2800～3600，官能度2.2～2.4，含25%共聚苯乙烯。
所述的钙基膨润土，主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量MgO、CaO、K2O等；其中，SiO2和Al2O3占钙基膨润土质量的85～90%；钙基膨润土交换性阳离子含量为400毫克当量/100g，膨胀倍数为18，吸水量为230%，可以有效吸附基层的水分。
有机铋的型号：DY-20。
实施例2 一种自闭型聚氨酯防水涂料
所述的防水涂料，包括A组分、B组分;
质量比为A组分：B组分=2:1。
所述A组分包括以下重量份的组分：
己二酸6份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯（LDI）18份、1，6-己二异氰酸酯15份、辛酸亚锡0.1份、聚己内酯多元醇50份。
所述B组分包括以下重量份的组分：
HTPB 28份、钙基膨润土25份、白炭黑5份、二乙基三胺20份、有机铋0. 1份、100号溶剂油5份。
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g，水分小于0.02%；可与含有酰氨己基的聚合物进一步合成遥爪聚氨酯预聚体。
所述的1，6-己二异氰酸酯：-NCO含量≥49.7%，可水解氯化物≤0.03%。
所述的HTPB为端羟基聚丁二烯，型号为CS-15，分子量为2800～3600，官能度2.2～2.4，含25%共聚苯乙烯。
所述的钙基膨润土，主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量MgO、CaO、K2O等；其中，SiO2和Al2O3占钙基膨润土质量的85～90%；钙基膨润土交换性阳离子含量为400毫克当量/100g，膨胀倍数为18，吸水量为230%，可以有效吸附基层的水分。
有机铋的型号：DY-20。
实施例3 一种自闭型聚氨酯防水涂料
所述的防水涂料，包括A组分、B组分;
质量比为A组分：B组分=2:1。
所述A组分包括以下重量份的组分：
己二酸7份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯（LDI）20份、1，6-己二异氰酸酯18份、辛酸亚锡0.2份、聚己内酯多元醇55份。
所述B组分包括以下重量份的组分：
HTPB 32份、钙基膨润土27份、白炭黑5.5份、二乙基三胺25份、有机铋0. 3份、100号溶剂油7份。
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g；
有机铋的型号：DY-20。
实施例4 一种自闭型聚氨酯防水涂料
所述的防水涂料，包括A组分、B组分;
质量比为A组分：B组分=2:1。
所述A组分包括以下重量份的组分：
己二酸9份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯（LDI）22份、1，6-己二异氰酸酯20份、辛酸亚锡0.3份、聚己内酯多元醇60份。
所述B组分包括以下重量份的组分：
HTPB 40份、钙基膨润土30份、白炭黑6份、二乙基三胺30份、有机铋0. 5份、100号溶剂油10份。
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g，水分小于0.02%；可与含有酰氨己基的聚合物进一步合成遥爪聚氨酯预聚体。
所述的1，6-己二异氰酸酯：-NCO含量≥49.7%，可水解氯化物≤0.03%。
所述的HTPB为端羟基聚丁二烯，型号为CS-15，分子量为2800～3600，官能度2.2～2.4，含25%共聚苯乙烯。
所述的钙基膨润土，主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量MgO、CaO、K2O等；其中，SiO2和Al2O3占钙基膨润土质量的85～90%；钙基膨润土交换性阳离子含量为400毫克当量/100g，膨胀倍数为18，吸水量为230%，可以有效吸附基层的水分。
有机铋的型号：DY-20。
实施例5 一种自闭型聚氨酯防水涂料的生产工艺
所述生产工艺包括：
（一）A组分的生产工艺
步骤1、按配方比例称量A组分的各原料；
向反应釜中加入己二酸，通入氮气保护，氮气通入量：每小时0.7～0.8m3；升温至70±5℃；
步骤2、向混合罐中加入2，6-二异氰酸酯基己酸甲酯和1，6-己二异氰酸酯，通入氮气保护，常温下在混合罐中搅拌混合，速度为60～65 r/min，混合均匀；
步骤3、将混合罐中的异氰酸酯缓慢滴加到反应釜中，升温至85～90℃，70～80 r/min定速搅拌反应1.5h，
步骤4、向反应釜中加入辛酸亚锡，继续反应2h，
再加入已脱水的聚酯内酯多元醇，反应1.5h，
步骤5、然后降温至60±5℃放出物料。
（二）B组分的工艺
步骤1、按配方比例称量B组分的各原料；
向反应釜中加入HTPB，升温至100±5℃，加入钙基膨润土、白炭黑；
经内循环研磨后，在120±5℃、-0.095～-0.01MPa下脱水2h。
步骤2、将反应釜降温至75±5℃，加入二乙基三胺、有机铋、100#溶剂油，60～65r/min搅拌1h；
步骤3、然后降温至60±5℃放出物料。
本发明防水涂料使用时，A组分、B组分按2:1的质量配比混合均匀之后使用；
对实施例1-4的防水涂料进行性能检测，检测结果如表1中所示：
表1
通过表1中可知，本发明防水涂料具有优异的自闭性， 20～22h试样裂缝实现不渗水；
本发明防水涂料表干时间为3.0～3.5h，实干时间为10～11h；
本发明防水涂料固体含量为97%，粘结强度为1.8～2.1MPa；
本发明防水涂料0.3 MPa，120min不透水；
本发明防水涂料低温弯折性:-35℃无裂纹；
本发明防水涂料拉伸强度为4.1～4.8MPa，断裂伸长率为870～1070%；
本发明防水涂料撕裂强度为23～29.5N/mm。
需要说明的是，本发明专利除有特殊声明外，所述防水涂料成分的含量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 (5)

1.一种自闭型聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的防水涂料包括两种组分，分别为A组分和B组分；
所述防水涂料两种组分的质量配比为A组分：B组分=2:1；
所述防水涂料A组分的各原料组分，以重量份计，含量为：己二酸6~9份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯18~22份、1，6-己二异氰酸酯15~20份、辛酸亚锡0.1~0.3份、聚己内酯多元醇50~60份；
所述防水涂料B组分的各原料组分，以重量份计，含量为：HTPB 28~40份、钙基膨润土25~30份、白炭黑5~6份、二乙基三胺20~30份、有机铋0. 1~0. 5份、溶剂油5~10份；
所述的聚己内酯多元醇为聚己内酯二醇，型号为220N，分子量为2000，羟值为56.7KOHmg/g；
所述的钙基膨润土，主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量MgO、CaO、K2O等；其中，SiO2和Al2O3占钙基膨润土质量的85~90%。
2.根据权利要求1所述的一种自闭型聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述防水涂料A组分的各原料组分，以重量份计，含量为：己二酸6份、2，6-二异氰酸基己酸甲酯18份、1，6-己二异氰酸酯15份、辛酸亚锡0.1份、聚己内酯多元醇50份；
所述防水涂料B组分的各原料组分，以重量份计，含量为：HTPB 28份、钙基膨润土25份、白炭黑5份、二乙基三胺20份、有机铋0. 1份、溶剂油5份。
3.根据权利要求1所述的一种自闭型聚氨酯防水涂料的生产工艺，其特征在于：
包括A组分的生产工艺、B组分的工艺。
4.根据权利要求3所述的一种自闭型聚氨酯防水涂料的生产工艺，其特征在于：所述的A组分的生产工艺包括以下步骤：
步骤1、向反应釜中加入己二酸，通入氮气，氮气通入量：每小时0.7~0.8m3；升温至70±5℃；
步骤2、向混合罐中加入2，6-二异氰酸酯基己酸甲酯和1，6-己二异氰酸酯，混合均匀；
步骤3、将混合罐中的异氰酸酯缓慢滴加到反应釜中，升温至85~90℃，70~80 r/min搅拌反应1.5h；
步骤4、向反应釜中加入辛酸亚锡，反应2h，再加入已脱水的聚己内酯多元醇，反应1.5h；
步骤5、降温至60±5℃放出物料。
5.根据权利要求3所述的一种自闭型聚氨酯防水涂料的生产工艺，其特征在于：所述的B组分的生产工艺包括以下步骤：
步骤1、向反应釜中加入HTPB，升温至100±5℃，加入钙基膨润土、白炭黑，研磨，在120±5℃、-0.095~-0.01MPa下脱水2h；
步骤2、将反应釜降温至75±5℃，加入二乙基三胺、有机铋、溶剂油，60~65 r/min搅拌1h；
步骤3、降温至60±5℃放出物料。
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Granted publication date: 20171215

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Pledgor: HONGYUAN WATERPROOF TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd.

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