CN107641452A - 一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法，涉及防水材料技术领域。本发明防水涂料，包括以下重量百分比的组分：聚醚多元醇10～30％，增塑剂15～25％，分散剂0.05～0.25％，消泡剂0.01～0.15％，粉料30～45％，流变助剂0.1～0.5％，多异氰酸酯3.5～6.5％，环保溶剂油2～8％，催化剂0.5～1.5％。本发明的防水涂料可喷涂施工，并且其粘结性能、延伸性能和防流挂性能均较好。

Description

一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水材料技术领域，尤其涉及一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方 法。

背景技术

单组分聚氨酯防水涂料是一种新型高分子防水涂料，施工固化前为无定形液体，故有“液 体橡胶”之称，对于各种异形或复杂部位，管道纵横和变截面均易于施工，特别是对管道根， 落水口，阴阳角和防水层收头部位易于处理，刮涂或辊涂后，通过与空气中的湿气反应而固 化成膜，可形成一层连续，柔韧性好，无接缝的整体橡胶防水膜。

聚氨酯防水涂料可分为单组分和双组分两种，与双组份相比，单组分聚氨酯防水涂料省 去了施工前的配料工序，不会发生计量差错，施工极其方便，即开即用。但是，对于现今市 场而言，单组分聚氨酯防水涂料固然方便，人工施工成本太高；更重要的是单组分聚氨酯防 水涂料在立面施工时极易流淌，无法实现厚涂膜。通常工地要求1.5mm厚度需要施工7～10 遍，由于流挂及重力的双重作用，致使立面出现上面薄下面厚的现象，且底部大量液料堆积， 造成人力和材料严重浪费，且施工周期延长，耽误工程进度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法， 主要目的是提供一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，提高防流挂性能，粘结性能和延伸 性能。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，所述防水涂料包 括以下重量百分比的组分：

聚醚多元醇10～30％，增塑剂15～25％，分散剂0.05～0.25％，消泡剂0.01～0.15％，粉 料30～45％，流变助剂0.1～0.5％，多异氰酸酯3.5～6.5％，环保溶剂油2～8％，催化剂0.5～ 1.5％。

作为优选，所述防水涂料包括以下重量百分比的组分：

聚醚多元醇15～25％，增塑剂18～23％，分散剂0.1～0.2％，消泡剂0.05～0.12％，粉料 33～40％，流变助剂0.2～0.5％，多异氰酸酯4.5～6.0％，环保溶剂油3～6％，催化剂0.8～ 1.3％。

作为优选，所述聚醚多元醇为二元醇和/或三元醇，所述二元醇和三元醇均具有如下特性： 分子量为1000～6000、当量为500～3000、羟值为20～170mgKOH/g、水分含量≤0.05％、25℃ 粘度为300～4000mPa·s、酸值≤0.1mgKOH/g、色度APHA≤30、pH值为5～8.5及官能度为2～ 3。

作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲 酯、邻苯二甲酸二乙酯、磷酸甲苯二苯酯及氯化石蜡中的至少一种。

作为优选，所述分散剂选自型号为BYK-P104S、BYK-161、Dispers610S及Dispers740W 中的至少一种；所述消泡剂选自型号为BYC-1800、QS-416、DF-8205、FLOWNONAC-1160、 AC-901HF及AC-906N中的至少一种。

作为优选，所述粉料为表面无处理的普通碳酸钙和/或表面经处理的改性碳酸钙，所述改 性碳酸钙与所述普通碳酸钙的重量比为1-4:1；所述改性碳酸钙选自型号为Omyacarb 1T、 Omyacarb 2T及Omyacarb 5T中的至少一种；所述普通碳酸钙选自型号为Omyacarb 8、 Omyacarb 10及Omyacarb 15中的至少一种。

作为优选，所述流变助剂为有机膨润土和/或聚酰胺蜡，所述有机膨润土的型号为MT8800，所述聚酰胺蜡的型号为H-S800，所述MT8800与所述H-S800的重量比为1:1。

作为优选，所述多异氰酸酯为TDI-80和/或TDI-65，所述TDI-80与所述TDI-65的重量 比为3:1；

所述环保溶剂油选自无萘S150、无萘S180及无萘S200中的至少一种；

所述催化剂为有机铋催化剂和/或4-甲基六氢苯酐，所述有机铋催化剂与所述4-甲基六 氢苯酐的重量比为5:1。

另一方面，本发明实施例提供了上述喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，所 述方法包括以下步骤：

按原料配方准备各原料；将原料中的聚醚多元醇、增塑剂及分散剂加入反应釜，在第一 温度和第一次搅拌的同时加入粉料和流变助剂，之后升温至第二温度且在第一真空度下进行 脱水处理，脱水结束后去除真空度并降温至第三温度；

向反应釜中加入多异氰酸酯搅拌，并升温至第四温度进行反应，反应结束后降温至第五 温度，再加入催化剂、消泡剂和环保溶剂油且在第二真空度下进行脱气泡处理，脱气泡结束 后的产物即为单组分聚氨酯防水涂料。

作为优选，所述第一次搅拌的速率为800～1200r/min，所述第一温度为80～85℃；

所述第二温度为115～125℃，所述第一真空度为-0.095～-0.1MPa，所述脱水处理的时间 为2～3h，所述第三温度为80℃；

所述第四温度为82～85℃，在第四温度下的反应时间为2～3h；

所述第五温度为65℃，所述第二真空度为-0.095～-0.1MPa，所述脱气泡处理的时间为 30～60min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的防水涂料具有拉伸强度高、富有弹性且延伸性能好、粘结性好、体积收缩小， 且对基层裂缝伸缩性的变形有较强的适应性，耐磨性、耐化学腐蚀性、耐久性均良好，整体 防水效果好等优点。

本发明的防水涂料粘度低，可喷涂且施工方便快捷，触变型较好，且防流挂，也可用于 立面施工；故被广泛应用于建筑屋面、地下室、厕浴间、贮水池、游泳池、地铁、混凝土构 件伸缩缝、桥梁及化工厂地面的防潮、防水、防渗等领域。

附图说明

图1是本发明实施例1制备的防水涂料与对比例1制备的防水涂料防流挂对比图；

图2是本发明实施例1制备的防水涂料与对比例1制备的防水涂料的另一防流挂对比图。

(图1与图2的左图为对比例1的防水涂料，右边为实施例1的防水涂料)

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施 例，对依据本发明申请的具体实施方式，技术方案，特征及其功效，详细说明如后。下述说 明中的多个实施例中的特定特征，结构，或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

按表1所示配方计量原料，在密闭反应釜中加入聚醚多元醇、增塑剂、分散剂，在转速 800～1200r/min、80～85℃的条件下，加入粉料、流变助剂，搅拌10～20min后，升温至115～ 125℃，并且在-0.095～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h，之后除去真空度，降温至80℃， 加入计量好的多异氰酸酯，搅拌10min，随后升温至82～85℃反应2～3h，最后降温至65℃， 加入催化剂、消泡剂和环保溶剂油，在-0.095～-0.1MPa真空条件下脱气泡30～60min，出料 即可得到喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料；经检测，该成品料粘度25℃：3000mPa·s。

表1.实施例1的喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料的配方

注：在基础配方中，各组分按质量份。

将制备的防水涂料刮涂在聚四氟乙烯板上，制成厚1.5mm的膜，放在标准试验条件： 23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能。防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度按照GB/T 16777-2008《建筑防水材料试验方法》进行测试；撕裂强度按GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试；低温弯折性按GB/T 16777-2008第14章进行试验；不透水性按GB/T 16777-2008第15章进行试验，金属网孔径0.5±0.1mm。

实施例1制备的防水涂料的性能检测结果如表2所示。

表2.实施例1的防水涂料的性能测试结果

实施例2

按表3所示配方计量原料，在密闭反应釜中加入聚醚多元醇、增塑剂、分散剂，在转速 800～1200r/min、80～85℃的条件下，加入粉料、流变助剂，搅拌10～20min后，升温至115～ 125℃，并且在-0.095～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h，之后除去真空度，降温至80℃， 加入计量好的多异氰酸酯，搅拌10min，随后升温至82～85℃反应2～3h，最后降温至65℃， 加入催化剂、消泡剂和环保溶剂油，在-0.095～-0.1MPa真空条件下脱气泡30～60min，出料 即可得到喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料；经检测，该成品料粘度25℃：3500mPa·s。

表3.喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料的配方

注：在基础配方中，各组分按质量份。

将制备的防水涂料，刮涂在聚四氟乙烯板上，制成厚1.5mm的膜，放在标准试验条件： 23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能。涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度按GB/T 16777-2008《建筑防水材料试验方法》进行测试；撕裂强度按GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试；低温弯折性按 GB/T 16777-2008第14章进行试验；不透水性按GB/T 16777-2008第15章进行试验，金属网孔径0.5±0.1mm。

实施例2制备的防水涂料的性能检测结果如表4所示。

表4.实施例2制备的防水涂料的性能测试结果

实施例3

按表5所示配方计量原料，在密闭反应釜中加入聚醚多元醇、增塑剂、分散剂，在转速 800～1200r/min、80～85℃的条件下，加入粉料、流变助剂，搅拌10～20min后，升温至115～ 125℃，并且在-0.095～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h，之后除去真空度，降温至80℃， 加入计量好的多异氰酸酯，搅拌10min，随后升温至82～85℃反应2～3h，最后降温至65℃， 加入催化剂、消泡剂和环保溶剂油，在-0.095～-0.1MPa真空条件下脱气泡30～60min，出料 即可得到喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料；经检测，该成品料粘度25℃：3100mPa·s。

表5.喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料的配方

注：在基础配方中，各组分按质量份。

将制备的防水涂料，刮涂在聚四氟乙烯板上，制成厚1.5mm的膜，放在标准试验条件： 23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能。涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度按GB/T 16777-2008《建筑防水材料试验方法》进行测试；撕裂强度按GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试；低温弯折性按 GB/T 16777-2008第14章进行试验；不透水性按GB/T 16777-2008第15章进行试验，金属网孔径0.5±0.1mm。

实施例3制备的防水涂料的性能检测结果如表6所示。

表6.实施例3制备的防水涂料的性能测试结果

对比例1

本对比例1与实施例1不同之处在于，按表7所示配方计量原料，在密闭反应釜中加入 聚醚多元醇、增塑剂、分散剂，在转速800～1200r/min、80～85℃的条件下，加入粉料、流变助剂，搅拌10～20min后，升温至115～125℃，并且在-0.095～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h，之后除去真空度，降温至80℃，加入计量好的多异氰酸酯，搅拌10min，随后升 温至82～85℃反应2～3h，最后降温至65℃，加入催化剂、消泡剂和溶剂油，在-0.095～ -0.1MPa真空条件下脱气泡30～60min，出料即可得到常规单组分聚氨酯防水涂料；经检测，该成品料粘度25℃：5000mPa·s。

表7.常规单组分聚氨酯防水涂料的配方

注：在基础配方中，各组分按质量份。

将制备的防水涂料刮涂在聚四氟乙烯板上，制成厚1.5mm的膜，放在标准试验条件： 23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能。防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度按照GB/T 16777-2008《建筑防水材料试验方法》进行测试；撕裂强度按GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试；低温弯折性按GB/T 16777-2008第14章进行试验；不透水性按GB/T 16777-2008第15章进行试验，金属网孔径0.5±0.1mm。

对比例1制备的防水涂料的性能检测结果如表8所示。

表8.对比例1的防水涂料的性能测试结果

由上述实施例1-3制备的防水涂料的性能检测结果可知：本发明防水材料的拉伸强度、 断裂伸长率、撕裂强度、低温弯折性、不透水性及粘结强度等性能均较好，吸水率低，VOC 含量低，其中未含萘。

本发明的防水涂料包括以下重量百分比的组分：聚醚多元醇10～30％，增塑剂15～25％， 分散剂0.05～0.25％，消泡剂0.01～0.15％，粉料30～45％，流变助剂0.1～0.5％，多异氰酸 酯3.5～6.5％，环保溶剂油2～8％，催化剂0.5～1.5％。

进一步优选配方为：聚醚多元醇15～25％，增塑剂18～23％，分散剂0.1～0.2％，消泡 剂0.05～0.12％，粉料33～40％，流变助剂0.2～0.5％，多异氰酸酯4.5～6.0％，环保溶剂油 3～6％，催化剂0.8～1.3％。

采用本发明的上述配方及方法制备的喷涂触变型单组分聚氨酯防水涂料的粘度低、触变 性较好，也可用于喷涂立面，解决立面施工时极易流淌，无法实现厚涂膜。通常工地要求 1.5mm厚度需要施工7～10遍，由于流挂及重力的双重作用，致使立面出现上面薄下面厚的 现象，且底部大量液料堆积，造成人力和材料严重浪费，且施工周期延长，耽误工程进度。 该材料可喷涂2遍，即可到要求厚度，防流挂，具体对比如图1和图2所示。本发明制备的 防水涂料可采用喷涂机喷涂，相比人工刮涂或辊涂，可大大降低人工成本费用，施工速度可 提高20倍以上，工期大幅度缩短。

本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖 在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述防水涂料包括以下重量百分比的组分：

聚醚多元醇10～30％，增塑剂15～25％，分散剂0.05～0.25％，消泡剂0.01～0.15％，粉料30～45％，流变助剂0.1～0.5％，多异氰酸酯3.5～6.5％，环保溶剂油2～8％，催化剂0.5～1.5％。

2.根据权利要求1所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述防水涂料包括以下重量百分比的组分：

聚醚多元醇15～25％，增塑剂18～23％，分散剂0.1～0.2％，消泡剂0.05～0.12％，粉料33～40％，流变助剂0.2～0.5％，多异氰酸酯4.5～6.0％，环保溶剂油3～6％，催化剂0.8～1.3％。

3.根据权利要求1或2所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述粉料为表面无处理的普通碳酸钙和/或表面经处理的改性碳酸钙，所述改性碳酸钙与所述普通碳酸钙的重量比为1-4:1；所述改性碳酸钙选自型号为Omyacarb 1T、Omyacarb 2T及Omyacarb 5T中的至少一种；所述普通碳酸钙选自型号为Omyacarb 8、Omyacarb 10及Omyacarb 15中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述聚醚多元醇为二元醇和/或三元醇，所述二元醇和三元醇均具有如下特性：分子量为1000～6000、当量为500～3000、羟值为20～170mgKOH/g、水分含量≤0.05％、25℃粘度为300～4000mPa·s、酸值≤0.1mgKOH/g、色度APHA≤30、pH值为5～8.5及官能度为2～3。

5.根据权利要求1所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、磷酸甲苯二苯酯及氯化石蜡中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述分散剂选自型号为BYK-P104S、BYK-161、Dispers610S及Dispers740W中的至少一种；所述消泡剂选自型号为BYC-1800、QS-416、DF-8205、FLOWNONAC-1160、AC-901HF及AC-906N中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述流变助剂为有机膨润土和/或聚酰胺蜡，所述有机膨润土的型号为MT8800，所述聚酰胺蜡的型号为H-S800，所述MT8800与所述H-S800的重量比为1:1。

8.根据权利要求1所述的一种喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述多异氰酸酯为TDI-80和/或TDI-65，所述TDI-80与所述TDI-65的重量比为3:1；

所述环保溶剂油选自无萘S150、无萘S180及无萘S200中的至少一种；

所述催化剂为有机铋催化剂和/或4-甲基六氢苯酐，所述有机铋催化剂与所述4-甲基六氢苯酐的重量比为5:1。

9.权利要求1-8任一项所述的喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

按原料配方准备各原料；将原料中的聚醚多元醇、增塑剂及分散剂加入反应釜，在第一温度和第一次搅拌的同时加入粉料和流变助剂，之后升温至第二温度且在第一真空度下进行脱水处理，脱水结束后去除真空度并降温至第三温度；

向反应釜中加入多异氰酸酯搅拌，并升温至第四温度进行反应，反应结束后降温至第五温度，再加入催化剂、消泡剂和环保溶剂油且在第二真空度下进行脱气泡处理，脱气泡结束后的产物即为单组分聚氨酯防水涂料。

10.根据权利要求9所述的喷涂触变型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述第一次搅拌的速率为800～1200r/min，所述第一温度为80～85℃；

所述第二温度为115～125℃，所述第一真空度为-0.095～-0.1MPa，所述脱水处理的时间为2～3h，所述第三温度为80℃；

所述第四温度为82～85℃，在第四温度下的反应时间为2～3h；

所述第五温度为65℃，所述第二真空度为-0.095～-0.1MPa，所述脱气泡处理的时间为30～60min。