CN106147580A - 一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，所述该防水涂料的拉伸强度为2.3MPa，断裂伸长率为740%；所述该防水涂料的撕裂强度为15.5N/mm，固体含量为99%，该防水涂料，按重量份计算，包括聚醚多元醇34份、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)8.5份、三乙酸丙三醇酯8份、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)12份、分散剂0.1份、颜填料30份、改性剂2.5份、固化剂4.8份和催化剂0.1份。本发明不添加任何溶剂，在施工过程中不产生任何刺鼻气味和有害气体，对施工人员的身体健康负责，通过本发明所述的生产配方所制成的无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料涂膜具有高弹性和自愈性；成膜后，涂膜表面光滑如镜，涂膜层密实，无针孔、气泡；涂膜与水泥基面的粘结性能优异，不易与基层剥离。

Description

一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及防水技术领域，尤其涉及一种防水涂料，具体是指一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们越来越重视环保和身体健康问题。以石油沥青纸胎油毡、乳化沥青为代表的沥青基防水材料和含焦油类的防水材料也早已被国家相关部门明确列入淘汰产品之列，聚氨酯防水涂料以其优异的性能和适中的价格，已在建筑行业中得到了广泛的认可和应用，但无论是单组份聚氨酯防水涂料还是双组分聚氨酯防水涂料都含有大量的有机溶剂，用以降低自身的粘度来方便施工，常用的有机溶剂有甲苯、二甲苯和三甲苯等，这些溶剂都会对人的身体健康造成不同程度的危害。

聚氨酯防水涂料的最新标准GB/T 19250—2013也体现了对环保的重视，对以上有害物质都做了限量，其中A类规定挥发性有机化合物(VOC)≤50 g/L，甲苯、乙苯、二甲苯的总量≤1.0 g/kg，目前已有很多对于无溶剂聚氨酯防水涂料的研究，但绝大部分为双组分，单组份的无溶剂聚氨酯防水涂料几乎没有。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，该工艺是通过配方设计和原材料的调整，避免了有机溶剂和甲苯二异氰酸酯(TDI)在单组份聚氨酯防水涂料中的使用，使单组份聚氨酯防水涂料无毒无味，固含量达99%，不但保障了施工人员的身体健康， 而且具有优异的防水性能；同时提供了一种无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料的生产工艺。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，所述该防水涂料的拉伸强度为2.3MPa，断裂伸长率为740%；所述该防水涂料的撕裂强度为15.5N/mm，固体含量为99%。

一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，按重量份计算，包括聚醚多元醇34份、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）8.5份、三乙酸丙三醇酯8份、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）12份、分散剂0.1份、颜填料30份、改性剂2.5份、固化剂4.8份和催化剂0.1份。

本产品使用增塑剂的另一个好处就是其不会挥发到空气中降低涂膜的厚度，可做到99%固体含量（约有1%因异氰酸根与空气反应，放出二氧化碳而损失），与普通单组份聚氨酯防水涂料相比，涂刷厚度相同的情况下，能节省17%的物料；同时施工过程无任何刺鼻的气味，更加安全；而普通聚氨酯防水涂料，在像卫生间、厨房等密闭、通风差的空间内涂刷时，容易造成施工人员头晕缺氧，甚至窒息。

作为优选，所述34份的聚醚多元醇由20份的聚醚DL-2000D和14份的聚醚EP-330N组成。

作为优选，所述聚醚DL-2000D的羟值为54.5~57.5；所述聚醚EP-330N的羟值为32.5~35.5。

作为优选，所述颜填料包括按重量份比为12：18的高岭土和滑石粉。

作为优选，所述改性剂为1，6一己二醇。

一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，所述工艺步骤如下：

（1）在配料罐中边搅拌边依次加入配方中所述的20份的聚醚DL-2000D、14份的聚醚EP-330N、8份的三乙酸丙三醇酯、12份的乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）0.1份的分散剂，搅拌均匀后，再按照重量比为12 ：18的配比关系分别加入由高岭土和滑石粉组成的30份颜填料，加热升温至95+5℃；

（2）将物料通过砂磨机研磨，然后将物料从研磨罐打入聚氨酯反应釜，然后真空度-0.09MPa 、温度115+5℃下，脱水4.5个小时，每40~50分钟返料一次；

（3）脱水完毕后，降温到80℃，从滴加罐加入8.5份的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50），反应2个小时；

（4）然后控制温度在80℃，真空依次吸入加入催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.1 份，反应0.5 个小时；

（5）之后加入固化剂4.8份，搅拌至均匀，再加入1，6一己二醇2.5 份，反应0.5 个小时；

（6）最后真空度-0.09MPa下，脱泡20分钟，停止搅拌，用30目双层铁网过滤放料包装。

作为优选，所述的固化剂和改性剂1，6一己二醇不可同时添加，必须先加固化剂，待搅拌均匀后，再真空吸入1，6一己二醇。

现在的工艺是将单组份聚氨酯的生产分到三个反应釜中进行，之前是在一个反应釜内。现在将无溶剂单组份聚氨酯防水涂料的生产工艺划分为配料、研磨、反应三个工段，每个工段一个反应釜，这样产品更加稳定，与之前有很大的不同，关键是加入了研磨工段，对降低无溶剂单组份聚氨酯防水涂料物料的粘度有至关重要的作用：材料本身没有溶剂需要保证其自身粘度，又不能加过多增塑剂导致返油和拉伸强度不足，所以利用机械研磨是较好的方法。

本发明的有益效果：通过本发明所述的技术方案制得的无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料使用方便，采用MDI完全代替有毒的TDI， 不添加任何溶剂，在施工过程中不产生任何刺鼻气味和有害气体，对施工人员的身体健康负责。此外，通过本发明所述的生产配方所制成的无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料涂膜具有高弹性和自愈性；成膜后，涂膜表面光滑如镜，涂膜层密实，无针孔、气泡；涂膜与水泥基面的粘结性能优异，不易与基层剥离。

具体实施方式

为便于说明，下面对本发明的无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料及其生产工艺做详细说明。

实施例1：

一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，按重量份计算，包括由20 份羟值为54.5~57.5的聚醚DL—2000D 和14份羟值为32.5~35.5的聚醚EP-330N 所组成共计34 的份聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）8.5份、三乙酸丙三醇酯8 份、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）12份、分散剂0.1 份、由高岭土12 份和滑石粉18 份所组成共计30份的颜填料、普通型潜固化剂4.8份、改性剂1，6一己二醇2.5份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.1 份。

本发明所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法步骤如下：

（1）在配料罐中边搅拌边依次加入配方中所述的20份的聚醚DL-2000D、14份的聚醚EP-330N、8份的三乙酸丙三醇酯、12份的乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）、0.1份的分散剂，搅拌均匀后，再按照重量比为12 ：18的配比关系分别加入由高岭土和滑石粉组成的30份颜填料，加热升温至95+5℃，

（2）将物料通过砂磨机研磨，然后将物料从研磨罐打入聚氨酯反应釜，然后真空度-0.09MPa 、温度115+5℃下，脱水4.5个小时，每40~50分钟返料一次。

（3）脱水完毕后，降温到80℃，从滴加罐加入8.5份的MDI-50，反应2个小时。

（4）然后控制温度在80℃，真空依次吸入加入二丁基锡二月桂酸酯0.1 份，反应0.5 个小时。

（5）之后加入固化剂4.8份，搅拌至均匀，再加入1，6一己二醇2.5 份，反应0.5 个小时。

（6）最后真空度-0.09MPa下，脱泡20分钟，停止搅拌，用30目双层铁网过滤放料包装。

实施例2：

与实施例1 相比较，还包括硫磺0.1份、三氧化二铝粉末4份、光屏蔽剂5份、800目的榆树皮粉末12份和500目牛筋粉8份。

本发明所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法步骤如下：

（1）在配料罐中边搅拌边依次加入配方中所述的20份的聚醚DL-2000D、14份的聚醚EP-330N、8份的三乙酸丙三醇酯、12份的乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）、硫磺0.1份、三氧化二铝粉末4份、光屏蔽剂5份、800目的榆树皮粉末12份和500目牛筋粉8份、0.1份的分散剂，搅拌均匀后，再按照重量比为12 ：18的配比关系分别加入由高岭土和滑石粉组成的30份颜填料，加热升温至95+5℃，

（2）将物料通过砂磨机研磨，然后将物料从研磨罐打入聚氨酯反应釜，然后真空度-0.09MPa 、温度115+5℃下，脱水4.5个小时，每40~50分钟返料一次。

（3）脱水完毕后，降温到80℃，从滴加罐加入8.5份的MDI-50，反应2个小时。

（4）然后控制温度在80℃，真空依次吸入加入二丁基锡二月桂酸酯0.1 份，反应0.5 个小时。

（5）之后加入固化剂4.8份，搅拌至均匀，再加入1，6一己二醇2.5 份，反应0.5 个小时。

（6）最后真空度-0.09MPa下，脱泡20分钟，停止搅拌，用30目双层铁网过滤放料包装。

为了检测上述2个实施例中所制得的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的性能，将制得的无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料分2次刮涂到涂有脱模剂的玻璃板上，制得厚度(1.5±0.1)mm的涂层，在标准试验条件下成膜，并与国家标准“GB/T19250-2013”进行比照对比，其中所述标准检验条件为温度23±2℃，湿度60±15％，养护96h，然后脱模，涂膜翻过来再在标准试验条件下养护72h，制得涂膜防水层。

Claims (8)

1.一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述该防水涂料的拉伸强度为2.3MPa，断裂伸长率为720~765%，所述该防水涂料的撕裂强度为15.5~17.8N/mm，所述该防水涂料的固体含量为99%。

2.根据权利要求1所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：按重量份计算，包括聚醚多元醇34份、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）8.5份、三乙酸丙三醇酯8份、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）12份、分散剂0.1份、颜填料30份、改性剂2.5份、固化剂4.8份和催化剂0.1份。

3.根据权利要求2所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：按重量份计算，还包括硫磺0.1份、三氧化二铝粉末4份、光屏蔽剂5份、800目的榆树皮粉末12份和500目牛筋粉8份。

4.根据权利要求2所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述34份的聚醚多元醇由20份的聚醚DL-2000D和14份的聚醚EP-330N组成。

5.根据权利要求4所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述聚醚DL-2000D的羟值为54.5~57.5；所述聚醚EP-330N的羟值为32.5~35.5。

6.根据权利要求2所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述颜填料包括按重量份比为12：18的高岭土和滑石粉。

7.根据权利要求2所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述改性剂为1，6一己二醇。

8.根据权利要求2所述的一种单组份无溶剂型聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征是：所述工艺步骤如下：

（1）在配料罐中边搅拌边依次加入配方中所述的20份的聚醚DL-2000D、14份的聚醚EP-330N、8份的三乙酸丙三醇酯、12份的乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）0.1份的分散剂，搅拌均匀后，再按照重量比为12 ：18的配比关系分别加入由高岭土和滑石粉组成的30份颜填料，加热升温至95+5℃；

（2）将物料通过砂磨机研磨，然后将物料从研磨罐打入聚氨酯反应釜，然后真空度-0.09MPa 、温度115+5℃下，脱水4.5个小时，每40~50分钟返料一次；

（3）脱水完毕后，降温到80℃，从滴加罐加入8.5份的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50），反应2个小时；

（4）然后控制温度在80℃，真空依次吸入加入催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.1 份，反应0.5 个小时；

（5）之后加入固化剂4.8份，搅拌至均匀，再加入1，6一己二醇2.5 份，反应0.5 个小时；

（6）最后真空度-0.09MPa下，脱泡20分钟，停止搅拌，用30目双层铁网过滤放料包装。