CN105585945B - 一种白色聚脲防水涂料及应用 - Google Patents
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Abstract
一种白色聚脲防水涂料及应用，所述防水涂料由预聚体A组分和固化剂B组分组成，所述A组分由以下质量百分比的原料组成：40～65％的脂肪族类多异氰酸酯、30～45％的聚醚多元醇、0.1～0.3％的催化剂和0.001～0.3％的阻聚剂；所述固化剂B组分由以下质量百分比的原料组成：30～60％的端氨基聚醚树脂、20～50％的扩链剂、10～25％的白色填料、0.3～3％的紫外光吸收剂、0.2～0.5％的流平剂和0.2～0.5％的分散剂。本发明之防水涂料具有100％固含量，并且喷涂于沥青卷材上时可在10min内自行固化完全，完全满足沥青卷材在线生产速度的要求；并且具有高的光反射率。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水涂料，具体涉及一种白色聚脲防水涂料及应用。
背景技术
随着能源紧缺现象的产生，节能已越来越受到人们的关注。其中，冷屋面系统属于建筑节能的重要措施之一，据美国环境保护署估计，每年用于商业建筑的制冷费用约为400亿美元，相当于全美用电费用的1/6，而一个好的冷屋面系统每年可以节约空调费用达10％～40％。在我国虽然没有具体的详细统计，但是夏天空调制冷的大量使用却也是不争的事实。因此，冷屋面系统已经逐渐引起了我国屋面设计者和广大业主的高度重视。
现今，市场上冷屋面产品主要有保护涂料和单层屋面系统两类。其中，单层屋面系统，例如TPO等，价格比较昂贵。而具有高反射率的白色保护涂料涂覆于在线生产的沥青卷材表面上制得白色卷材，并将其应用于冷屋面系统可以大大提高性价比，但是该方法需要白色涂料具有很快的固化成膜速度，通常应在10min以内成膜，以满足沥青卷材正常生产的速度。目前，比较常用和成熟的方法是采用可紫外固化的白色涂料涂覆于沥青卷材表面，然后对其进行紫外照射固化成膜生产白色沥青卷材，然而该方法需要专门的紫外固化装置，并且所需的紫外光强度较高，耗能较大，同时强紫外光的照射可能还会加速材料的老化。
因此，亟待开发一种自身可快速固化成膜并且具有高的光反射率的白色防水涂料，来克服目前在线生产白色沥青卷材所遇到的高能耗及材料老化的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种100％固含量、可快速固化成膜并且具有高的光反射率的白色聚脲防水涂料及应用。
本发明解决其技术问题采用的技术方案，一种白色聚脲防水涂料，由预聚体A组分和固化剂B组分双组分组成，所述A组分由以下质量百分比的原料组成：40～65％的脂肪族类多异氰酸酯、30～45％的聚醚多元醇、0.1～0.3％的催化剂和0.001～0.3％的阻聚剂；所述固化剂B组分由以下质量百分比的原料组成：30～60％的端氨基聚醚树脂、20～50％的扩链剂、10～25％的白色填料、0.3～3％的紫外光吸收剂、0.2～0.5％的流平剂和0.2～0.5％的分散剂，以预聚体A组分和固化剂B组分体积比按0.95～1.15的混合使用，混合后其A、B组分之间的-NCO的物质的量与-NH2的物质的量之比是0.95～1.15。
进一步，预聚体A组分中，所述脂肪族类多异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、甲基环己烷二异氰酸酯(HTDI)或二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(H12MDI)，或以上所述二异氰酸酯的二聚体，或以上所述二异氰酸酯的三聚体，或以上所述二异氰酸酯的混合物。
进一步，预聚体A组分中，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇或/和聚醚三元醇。
进一步，预聚体A组分中，所述催化剂为辛酸亚锡或/和二月桂酸二丁基锡；所述阻聚剂为磷酸或/和苯甲酰氯。
进一步，固化剂B组分中，所述端氨基聚醚树脂为二元官能度端氨基聚醚树脂(二元官能度端氨基聚醚树脂优选不同分子量的二氨基封端的聚乙二醇和不同分子量的二氨基封端的聚丙二醇中的一种或两种以上的混合物，例如Hunstman公司的Jeffamine D4000、Hunstman公司的Jeffamine D2000、Hunstman公司的Jeffamine D400、BASF公司的D230、BASF公司的D400和BASF公司的D2000)；三元官能度端氨基聚醚树脂(三元官能度端氨基聚醚树脂优选不同分子量的三氨基封端的聚乙二醇甘油醚和不同分子量的三氨基封端的聚丙二醇甘油醚中的一种或两种以上的混合物，例如Hunstman公司的Jeffamine T5000、Hunstman公司的Jeffamine T3000、Hunstman公司的Jeffamine T403、BASF公司的T403和BASF公司的T5000)；或其混合物。
进一步，固化剂B组分中，所述扩链剂为脂肪族多元醇、脂肪族多元胺和脂肪族多元胺多元醇中的一种或两种以上的混合物。
进一步，所述脂肪族多元醇为1，4-丁二醇、1，6-己二醇、甘油、二甘醇和山梨醇中的一种或者两种以上的混合物；所述脂肪族多元胺为乙二胺、己二胺、异氟尔酮二胺、4，4’-亚甲基双(N-异丁基-环己基-1-胺)、4，4’-亚甲基双(N-异丁基-环己基-1-胺)的衍生物、N1，N3-二异丙基-1，5，5-三甲基环己基-1，3-二胺、N1，N3-二异丙基-1，5，5-三甲基环己基-1，3-二胺的衍生物中的一种或两种以上的混合物；所述脂肪族多元胺多元醇为二乙胺基乙醇。
进一步，固化剂B组分中，所述白色填料为碳酸钙、二氧化钛、氧化锌和氧化铝中的一种或两种以上的混合物；所述流平剂为有机硅流平剂或/和聚丙烯酸酯流平剂；所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐和聚丙烯酸酯盐中的一种或两种以上的混合物；所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、水杨酸苯酯、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2，4，6-三(2’-正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪中的一种或两种以上的混合物。
本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案，一种白色聚脲防水涂料在线生产的白色沥青卷材中的应用，预聚体A组分和固化剂B组分体积比按0.95～1.15∶0.95～1.15(优选体积比为1∶1)的混合喷涂于在线生产的沥青卷材表面。
与现有沥青卷材用白色涂料相比，本发明之防水涂料喷涂于沥青卷材表面时可自行发生快速的化学反应，无需额外的高耗能设备辅助即可在10min内自行固化成膜，固化成膜速度完全可以满足沥青卷材的生产速度要求；而且由于100％固含量，生产过程无污染。所制备的白色沥青卷材具有优异的防水、耐黄变、耐候和耐沾污性能，同时具有很高的光反射率，可大大降低夏天室内空调的能耗，节能环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1、白色聚脲防水涂料的制备
(1)预聚体A组分的制备
预先将异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、磷酸和二月桂酸二丁基锡按质量比100∶0.2∶0.2混合均匀，制得二异氰酸酯混合物1，用于下面的合成工艺。
将5％的PPG500和30％的PPG2000加入反应釜中，在100℃下减压脱水1～3h，取样测定含水率，当含水率达到0.08％以下时，停止脱水；冷却至80℃并维持在该温度时，边搅拌边向釜中滴加5％的二异氰酸酯混合物1，滴加完毕后，在80℃继续反应2h；然后在该温度下再滴加剩余60％的二异氰酸酯混合物1，滴加完毕后，继续保温反应4h，冷却至40℃出料并密封于容器中，制得预聚体A组分。
(2)固化剂B组分的制备
将20％美国UOP公司的ClearlinkTM1000(扩链剂)、5％美国UOP公司的ClearlinkTM3000(扩链剂)、50％Huntsman公司的Jeffamine D2000(端氨基聚醚树脂)、4％Huntsman公司的Jeffamine T5000(端氨基聚醚树脂)、1％的2-羟基-4-甲基二苯甲酮、0.5％的有机硅流平剂、0.5％的聚磷酸盐分散剂和19％的纳米TiO2加入拉缸中，高速搅拌分散，制得固化剂B组分。
2、白色聚脲防水涂料的应用
将预聚体A组分与固化剂B组分按体积比1∶1喷涂于在线生产的沥青卷材表面。
制备得到的白色沥青卷材表面平滑光亮，无针孔，阳光反射率为80％；耐老化和沾污性好，1年后卷材表面无明显黄变等变色现象，阳光反射率为70％。
实施例2
1、白色聚脲防水涂料的制备
(1)预聚体A组分的制备
预先将六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、磷酸和二月桂酸二丁基锡按质量比100∶0.2∶0.2混合均匀，制得二异氰酸酯混合物2，用于下面的合成工艺。
将6％的PPG500和30％的PPG2000加入反应釜中，在100℃下减压脱水1～3h，取样测定含水率，当含水率达到0.08％以下时，停止脱水；冷却至80℃并维持在该温度时，边搅拌边向釜中滴加5％的二异氰酸酯混合物2，滴加完毕后，在80℃继续反应2h；然后在该温度下再滴加剩余59％的二异氰酸酯混合物2，滴加完毕后，继续保温反应4h，冷却至40℃出料并密封于容器中，制得预聚体A组分。
(2)固化剂B组分的制备
将20％美国UOP公司的ClearlinkTM1000(扩链剂)、4％美国UOP公司的ClearlinkTM3000(扩链剂)、51％Huntsman公司的Jeffamine D2000(端氨基聚醚树脂)、4％Huntsman公司的Jeffamine T5000(端氨基聚醚树脂)、1％的2-羟基-4-甲基二苯甲酮、0.5％的有机硅流平剂、0.5％的聚磷酸盐分散剂和19％的纳米TiO2加入拉缸中，高速搅拌分散，制得固化剂B组分。
2、白色聚脲防水涂料的应用
将预聚体A组分与固化剂B组分按体积比1∶1喷涂于在线生产的沥青卷材表面。
制备得到的白色沥青卷材表面平滑光亮，无针孔，阳光反射率为78％；耐老化和沾污性好，1年后卷材表面无明显黄变等变色现象，阳光反射率为69％。
实施例3
1、白色聚脲防水涂料的制备
(1)预聚体A组分的制备
预先将六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、磷酸和二月桂酸二丁基锡按质量比100∶0.2∶0.2混合均匀，制得二异氰酸酯混合物2，用于下面的合成工艺。
将6％的PPG500和30％的PPG2000加入反应釜中，在100℃下减压脱水1～3h，取样测定含水率，当含水率达到0.08％以下时，停止脱水；冷却至80℃并维持在该温度时，边搅拌边向釜中滴加5％的二异氰酸酯混合物2，滴加完毕后，在80℃继续反应2h。然后在该温度下再滴加剩余59％的二异氰酸酯混合物2，滴加完毕后，继续保温反应4h，冷却至40℃出料并密封于容器中，制得预聚体A组分。
(2)固化剂B组分的制备
将21％Huntsmag公司的JefflinkTM754(扩链剂)、3％Huntsmag公司的JefflinkTM7027(扩链剂)、51％Huntsmag公司的Jeffamine D2000(端氨基聚醚树脂)、4％Huntsman公司的Jeffamine T5000(端氨基聚醚树脂)、1％的2-羟基-4-甲基二苯甲酮、0.5％的有机硅流平剂、0.5％的聚磷酸盐分散剂和19％的纳米TiO2加入拉缸中，高速搅拌分散，制得固化剂B组分。
2、白色聚脲防水涂料的应用
将预聚体A组分与固化剂B组分按体积比1∶1喷涂于在线生产的沥青卷材表面。
制备得到的白色沥青卷材表面平滑光亮，无针孔，阳光反射率为78％；耐老化和沾污性好，1年后卷材表面无明显黄变等变色现象，阳光反射率为69％。
Claims (8)
1.一种白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，将所述白色聚脲防水涂料的预聚体A组分和固化剂B组分按体积比0.95～1.15∶0.95～1.15混合喷涂于在线生产的沥青卷材表面；
所述预聚体A组分由以下质量百分比的原料组成：40～65％的脂肪族类多异氰酸酯、30～45％的聚醚多元醇、0.1～0.3％的催化剂和0.001～0.3％的阻聚剂；
所述固化剂B组分由以下质量百分比的原料组成：30～60％的端氨基聚醚树脂、20～50％的扩链剂、10～25％的白色填料、0.3～3％的紫外光吸收剂、0.2～0.5％的流平剂和0.2～0.5％的分散剂；
其中，所述脂肪族类多异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，或以上所述二异氰酸酯的二聚体，或以上所述二异氰酸酯的三聚体，或以上所述二异氰酸酯的混合物；
所述催化剂为辛酸亚锡或/和二月桂酸二丁基锡；
所述阻聚剂为磷酸或/和苯甲酰氯；
所述流平剂为有机硅流平剂或/和聚丙烯酸酯流平剂；
所述分散剂为聚羧酸盐和/或聚磷酸盐。
2.根据权利要求1所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，预聚体A组分中，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇或/和聚醚三元醇。
3.根据权利要求1所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，固化剂B组分中，所述端氨基聚醚树脂为二元官能度端氨基聚醚树脂、三元官能度端氨基聚醚树脂或其混合物。
4.根据权利要求1所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，所述二元官能度端氨基聚醚树脂选自不同分子量的二氨基封端的聚乙二醇和不同分子量的二氨基封端的聚丙二醇中的一种或两种以上的混合物；所述三元官能度端氨基聚醚树脂选自不同分子量的三氨基封端的聚乙二醇甘油醚和不同分子量的三氨基封端的聚丙二醇甘油醚中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，固化剂B组分中，所述扩链剂为脂肪族多元醇、脂肪族多元胺和脂肪族多元胺多元醇中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求5所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，所述脂肪族多元醇为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、二甘醇和山梨醇中的一种或者两种以上的混合物；所述脂肪族多元胺为乙二胺、己二胺、异氟尔酮二胺、4,4’-亚甲基双(N-异丁基-环己基-1-胺)、4,4’-亚甲基双(N-异丁基-环己基-1-胺)的衍生物、N1,N3-二异丙基-1,5,5-三甲基环己基-1,3-二胺、N1,N3-二异丙基-1,5,5-三甲基环己基-1,3-二胺的衍生物中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的白色聚脲防水涂料在在线生产的白色沥青卷材中的应用，其特征在于，固化剂B组分中，所述白色填料为碳酸钙、二氧化钛、氧化锌和氧化铝中的一种或两种以上的混合物；所述紫外光吸收剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、水杨酸苯酯、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶和2,4,6-三(2’-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或两种以上的混合物。
8.一种白色沥青防水卷材，其特征在于，其是将权利要求1-7任一项所述的白色聚脲防水涂料按照预聚体A组分与固化剂B组分体积比0.95～1.15∶0.95～1.15混合喷涂于在线生产的沥青卷材表面得到。
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