CN106010188B - 自修复的聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自修复的聚氨酯防水涂料及其制备方法，它为单组份或双组份涂料，以重量百分比计，聚氨酯防水材料70‑90%，微胶囊材料10‑30%。本发明通过采用上述技术，克服了基层开裂拉裂防水层，实现了自修复，降低对基层的苛刻的要求；对建筑混凝土基层因热涨冷缩和水泥水化产生的细小裂缝有很好的自修补作用，大大提高防水材料的效用，为开发的自修复思路给建筑防水开拓新的思路，其工艺简便，能快速施工，不需要养护，工效快，是今后建筑防水的发展方向。
Description
技术领域
本发明属于建筑防水涂料领域，具体涉及一种自修复的聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术
高分子防水涂料是防水优良材料，目前采用的高分子涂料都采用水乳化的乳液为基础的水乳性涂料，它采用冷施工，但它固含量低，一般不超过（ 60-70%），每遍涂刷厚度都要受到固化条件限制，不可能很厚，成膜需要多遍涂刷，潮湿条件下，乳液的水份无法挥发，就不能固化。非常不方便。
改性沥青卷材如目前市场比较流行的SBS、APP卷材。它要火焰喷枪进行现场表面热熔，需明火，技术要求高，易使表面热熔胶焦化。卷材宽度只有一米，铺设时搭接多，因基层形状要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接缝防水隐患。
高分子卷材与基层的粘贴采用氯丁系胶粘剂，其耐水性差。很容易因脱胶而造成防水失败。高分子卷材的粘结成为防水质量的关键。
聚氨酯防水涂料是优良的弹性体防水涂料,固含量高,施工方便。但在弹性体防水层与基层的粘结方面，一直存在一个矛盾，如防水层与基层粘结牢固，优点是不会出现起鼓现象，也不易出现防水层下的窜水现象，缺点是防水层受基层变形的影响大，一旦基层开裂，防水层受到拉应力作用时，裂缝两侧的防水层几乎没有剥离区，拉应力无法向两侧传递而集中在开裂部位，很小的裂缝就可能造成防水层被拉裂，即使不被拉裂，裂缝部位的防水层也会由于长期处于高应力状态而加速老化，或者由于反复的拉伸产生疲劳破坏。因此就有了在可以预见的规则裂缝部位如板端缝等处采取空铺处理，或者防水层全部采用空铺、点粘或条铺的防水做法，即防水层与基层间只采用部分粘结的做法。但是由此又产生了另外一个问题，即一旦防水层在某个部位产生细小空洞或裂缝而漏水，在防水层下就会出现窜水现象，造成室内多处的渗漏，而且很难找到渗漏的源头，给修补工作带来很大的难度。
但是因为涂料粘接性好，但是防水层受基层变形的影响大，一旦基层开裂，防水层受到拉应力作用时，裂缝两侧的防水层几乎没有剥离区，拉应力无法向两侧传递而集中在开裂部位，很小的裂缝就可能造成防水层被拉裂。因结构形变、砼(砂浆)的水化收缩、以及热胀冷缩原因都会使其产生很多的裂纹。这是建筑目前的通病，虽然学者从各方面努力，但因施工、养护及人的因素等，砂浆和混凝土的裂缝仍然在所难免。这些材料性能存在的问题和技术的不足，限制了防水工程质量的提高和完善，急需提出一个完整的方案来解决上述问题。
发明内容
为了解决混凝土（砂浆）开裂引起的涂料开裂后的渗漏问题，本发明的目的是提供一种自修复的聚氨酯防水涂料及其制备方法。
它将凝胶技术和微胶囊技术应用于防水涂料，该涂料涂刷于混凝土面层，当基层裂缝开裂程度超过了涂料的延伸性时，涂料就会被拉裂，而产生漏水。涂料开裂后，内部的活性材料裸露出来，在水的作用下，它能够自动快速反应，生成反应物修复裂缝，堵塞渗漏渠道，同时修补了基层混凝土（砂浆）的缺陷。使该涂料粉刷层成为性的防水层。在无裂缝的情况下内部活性材料于封闭状态，当有水存在时能及时反应。克服了防水材料无法抵御开裂的弱点。本发明的另外一个目的是上述的渗漏自修复聚氨酯防水涂料的制备方法。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料，为单组份或双组份涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料70-90%，微胶囊材料10-30%。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料80-90%，微胶囊材料10-20%。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料85-90%，微胶囊材料10-15%，。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于所述聚氨酯防水涂料为单组分水固化聚氨酯防水涂料、单组分湿固化聚氨酯防水涂料或双组分聚氨酯防水涂料。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
1）将乙基纤维素在溶于水中，进行搅拌使其成液态，得到乙基纤维素水溶液；
2）将聚氨酯灌浆液和乳化剂混合均匀并乳化机进行乳化，形成乳化液；
3）将步骤2）的乳化液加入步骤1）的乙基纤维素水溶液中进行快速搅拌，得到混合液并将混合液的温度降为常温；
4）将步骤3）的混合液进入喷雾干燥器进行加热使表面成膜，得到微胶囊材料；
5）将步骤4）得到的微胶囊材料加入到聚氨酯防水涂料里进行缓慢搅拌均匀，得到自修复的聚氨酯防水涂料。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于乙基纤维素在溶于水中的温度为65-75℃，优选为70℃。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于乙基纤维素与水的投料重量比为1：3-5，优选为1：4。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于所述聚氨酯灌浆液为工程用的油溶性聚氨酯灌浆液。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于所述乳化剂为石油磺酸盐。
所述的自修复的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于聚氨酯灌浆液与乳化剂的投料重量比为1：2-4，优选为1:3。
将能快速固化的材料用微胶囊技术，用吸水材料进行包裹，均匀地分散于涂料之中。当涂料随着基层被拉裂时，内部的胶囊被裸露出来，它的吸水性壁材吸水后变软破裂，内部快速固化堵住了裂缝。实现了自修复。
本发明通过采用上述技术，与现有技术相比，其有益效果如下：
1）本发明通过采用外加的形式对涂料的缺陷进行修复，方便、简单，对聚合物水泥防水涂料的聚合物品质和性能不影响，主要技术思路在于：a采用微胶囊技术，将聚氨酯堵漏材料制成微胶囊，将胶囊的颗粒直径控制在100目以上（达到140微米以下）。并将材料均匀地、细微地分散在涂料里，使其在涂料的各个部位都能很好地起作用；b采用带亲水基团可吸水性材料作微胶囊的壁材，当材料遇水以后变软、膨胀、透水，可让内部材料发挥作用；为了快速堵住渗漏，胶囊的芯材采用与涂料相同材料种类的快速遇水凝聚材料，遇水以后能快速反应膨胀，堵住了渗漏的通路；
2）本发明通过采用上述技术，克服了基层开裂拉裂防水层，实现了自修复。降低对基层的苛刻的要求。对建筑混凝土基层因热涨冷缩和水泥水化产生的细小裂缝有很好的自修补作用。大大提高防水材料的效用。开发的自修复思路给建筑防水开拓新的思路。它工艺简便，能快速施工，不需要养护，工效快。是今后建筑防水的发展方向。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
本发明智能自修复聚氨酯防水涂料的原料各组分配比如下：
单组分湿固化聚氨酯液防水涂料 85%
微胶囊材料 15%
上述的智能自修复聚氨酯防水涂料制备方法如下：
1）将乙基纤维素在70℃温度下溶于4倍水中，进行搅拌使其成凝胶态；
2）将重量比为1:3的工程用的油溶性聚氨酯灌浆液和乳化剂石油磺酸盐混合，用乳化机进行乳化，形成乳化液；
3）将质量比为1：1的乳化液加入乙基纤维素水溶液中进行快速搅拌，将温度降为常温；
4）将混合液进入喷雾干燥器进行加热使表面成膜；
5）加入到单组分湿固化聚氨酯防水涂料 里进行缓慢搅拌均匀。
上述的智能自修复聚氨酯防水涂料的测试数据如下：
物理性能：抗拉强度（MPAa） 2.3
延伸率（%） 530
低温柔性 -40℃ ；
注水到裂缝封闭时间 15h。
实施例2
本发明可用智能自修复聚氨酯防水涂料的原料各组分配比如下：
单组分水固化聚氨酯防水涂料 87%
微胶囊材料 13%
上述的智能自修复聚氨酯防水涂料制备方法如下：
1）将乙基纤维素在70℃温度下溶于3倍的水中，进行搅拌使其成凝胶态；
2）将重量比为1:2的工程用的油溶性聚氨酯灌浆液和乳化剂石油磺酸盐混合，用乳化机进行乳化，形成乳化液；
3）将质量比为1：1的乳化液加入乙基纤维素水溶液中进行快速搅拌，将温度降为常温；
4）将混合液进入喷雾干燥器进行加热使表面成膜；
5）加入到单组分水固化聚氨酯防水涂料 里进行缓慢搅拌均匀。
物理性能：抗拉强度（MPa） 2.0MPA
延伸率（%） 520
低温柔性 -40℃ ；
注水到裂缝封闭时间封闭时间 20h
实施例3
本发明可用智能自修复聚氨酯防水涂料的原料各组分配比如下：
双组分聚氨酯防水涂料 85%
微胶囊材料 15%
上述的智能自修复聚氨酯防水涂料制备方法如下：
1）将乙基纤维素在70℃温度下溶于5倍水中，进行搅拌使其成凝胶态；
2）接重量比为1:4的工程用的油溶性聚氨酯灌浆液和乳化剂石油磺酸盐混合，用乳化机进行乳化，形成乳化液；
3）将质量比为1：1的乳化液加入乙基纤维素水溶液中进行快速搅拌，将温度降为常温；
4）将混合液进入喷雾干燥器进行加热使表面成膜即可；
5）加入到聚氨酯涂料不含固化剂的A组分里进行缓慢搅拌均匀。
物理性能：抗拉强度（MPaA） 3.0
延伸率（%） 80
低温柔性 -10℃ ；
注水到裂缝封闭时封闭时间 15h。
Claims (12)
1.自修复的聚氨酯防水涂料，为单组份或双组份涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料70-90%，微胶囊材料10-30%，它的制备方法包括以下的步骤：
1）将乙基纤维素溶于水中，水的温度为65-75℃，进行搅拌使其成液态，得到乙基纤维素水溶液；
2）将聚氨酯灌浆液和乳化剂混合均匀并用乳化机进行乳化，形成乳化液；
3）将步骤2）的乳化液加入步骤1）的乙基纤维素水溶液中进行快速搅拌，得到混合液并将混合液的温度降为常温；
4）将步骤3）的混合液进入喷雾干燥器进行加热使表面成膜，得到微胶囊材料；
5）将步骤4）得到的微胶囊材料加入到聚氨酯防水材料里进行缓慢搅拌均匀，得到自修复的聚氨酯防水涂料。
2.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料80-90%，微胶囊材料10-20%。
3.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于以重量百分比计，聚氨酯防水材料85-90%，微胶囊材料10-15%。
4.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于所述聚氨酯防水材料为单组份水固化聚氨酯防水涂料、单组份湿固化聚氨酯防水涂料或双组份聚氨酯防水涂料。
5.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤1）中乙基纤维素溶于水中的温度为65-75℃。
6.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤1）中乙基纤维素溶于水中的温度为70℃。
7.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤1）中乙基纤维素与水的投料重量比为1：3-5。
8.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤1）中乙基纤维素与水的投料重量比为1：4。
9.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤2）中所述聚氨酯灌浆液为工程用的油溶性聚氨酯灌浆液。
10.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤2）中所述乳化剂为石油磺酸盐。
11.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤2）中聚氨酯灌浆液与乳化剂的投料重量比为1：2-4。
12.根据权利要求1所述的自修复的聚氨酯防水涂料，其特征在于步骤2）中聚氨酯灌浆液与乳化剂的投料重量比为1:3。
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