CN108610935B - 一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法，包括以下重量份组分：聚醚二元醇N21080‑100份、异氰酸酯20‑40份、扩链剂4‑8份、阻聚剂2‑6份、丙酮15‑25份、三乙胺4‑10份、催化剂0.02‑0.5份、消泡剂1‑3份、流平剂0.8‑2份、凝结型填料40‑60份。其中，凝结型填料由35‑50％活性氧化硅、6‑10％硅酸钾、14‑19％酒石酸镁、30‑36％氧化钙组成。其制备方法如下：聚醚二元醇N210在100‑130℃真空条件下脱水后，加入异氰酸酯、催化剂，75‑85℃搅拌反应3h，再冷却至70℃，引入扩链剂和阻聚剂，发生缩聚反应，至‑NCO含量稳定，再中和、减压蒸馏、匀质。本发明利用凝结型填料吸水固化成不溶性枝状结晶体，阻塞涂膜中的微孔或针眼，形成封闭的防水层整体，提高涂料的力学性能和防水抗渗性能。

Description

一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于聚氨酯防水涂料领域，具体涉及一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

单组分湿固化聚氨酯防水涂料是一类不含水性溶剂的新型高分子防水涂料，涂层后，以空气及基层中的水分为交联剂而固化成膜，能在潮湿的基面上施工，操作简便，避免多组分聚氨酯涂料的不稳定性，但是单组分聚氨酯防水涂料在施工时需要加水固化，加水量不易控制，基层含水量不均匀，易出现针孔、砂眼的现象，破坏涂膜机械性能及防水抗渗性能。

申请号为CN201710522465.7的专利，公开一种单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法，利用合成聚氨酯预聚体的剩余-NCO基团与空气的水分反应，促进聚氨酯涂料固化，提高了涂膜的拉伸强度和耐老化性，但是仍未解决单组分聚氨酯高涂料固化时易产生微孔、砂眼的问题，导致涂膜的剥离强度和防水抗渗性能降低，且固化时间较长。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料及其制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，包括以下重量份组分：

其中，凝结型填料由以下重量比原料组成：活性氧化硅35-50％、硅酸钾6-10％、酒石酸镁14-19％、氧化钙30-36％。

优选的是，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种。

优选的是，所述扩链剂包括1，4-丁二醇、1，6-己二醇、N-二羟基苯胺、三羟甲基丙烷、三甘醇、山梨醇、二乙氨基乙醇的一种或多种。

优选的是，所述阻聚剂包括苯甲酰氯、磷酸、氯化铁的一种或多种。

优选的是，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋的一种或多种。

本发明还提供上述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将活性氧化硅、硅酸钾、酒石酸镁、氧化钙研磨成50目细粉，混匀并干燥至含水量低于1％，得凝结型填料；

S2：在100-130℃、-0.1-0.02MPa条件下，脱去聚醚二元醇N210中95％的水分后，与异氰酸酯、催化剂混合后，在75-85℃氮气保护下，搅拌反应3h，得聚氨酯预聚体；

S3：待聚氨酯预聚体自然冷却至70℃，引入扩链剂和阻聚剂，进行缩聚反应，反应期间，持续性滴加丙酮，至-NCO含量不再变化时，降温至40℃，滴加三乙胺进行中和，再减压蒸馏，挥发出丙酮溶剂，与消泡剂、流平剂、凝结型填料匀质后，得所述新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料。

本发明的有益效果：

本发明以凝结型填料代替传统白炭黑、重钙、滑石粉等无机填料，提高了涂膜固化速率及机械强度，并解决了因基层含水量不匀而出现针孔、砂眼的问题，其中，氧化钙与基层的水分发生物化反应，一方面，加速涂膜的干化凝固，另一方面，产物氢氧化钙与活性氧化硅、硅酸钾、酒石酸镁进一步反应生成硅酸钙、酒石酸钙、氢氧化镁等不溶性枝状结晶体，阻塞涂膜中的微孔或毛细管道，结合成封闭的防水层整体，提高涂料的结构稳定性和防水抗渗性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，包括以下重量份组分：

其中，凝结型填料由以下重量比原料组成：活性氧化硅35％、硅酸钾10％、酒石酸镁19％、氧化钙36％。

本发明还提供上述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将活性氧化硅、硅酸钾、酒石酸镁、氧化钙研磨成50目细粉，混匀并干燥至含水量低于1％，得凝结型填料；

S2：在100℃、-0.1MPa条件下，脱去聚醚二元醇N210中95％的水分后，与甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混合后，在75℃氮气保护下，搅拌反应3h，得聚氨酯预聚体；

S3：待聚氨酯预聚体自然冷却至70℃，引入三羟甲基丙烷和苯甲酰氯，进行缩聚反应，反应期间，持续性滴加丙酮，至-NCO含量不再变化时，降温至40℃，滴加三乙胺进行中和，再减压蒸馏，挥发出丙酮溶剂，与消泡剂、流平剂、凝结型填料匀质后，得所述新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料。

实施例2

一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，包括以下重量份组分：

其中，凝结型填料由以下重量比原料组成：活性氧化硅42.5％、硅酸钾8％、酒石酸镁16.5％、氧化钙33％。

上述防水涂料的制备方法同实施例1，区别在于：

S2：脱水条件为115℃、-0.04MPa，搅拌反应温度为80℃。

实施例3

一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，包括以下重量份组分：

其中，凝结型填料由以下重量比原料组成：活性氧化硅50％、硅酸钾6％、酒石酸镁14％、氧化钙30％。

上述防水涂料的制备方法同实施例1，区别在于：

S2：脱水条件为130℃、0.02MPa，搅拌反应温度为85℃。

按照GB/T16777-2008《聚氨酯防水涂料》对实施例1-3进行性能测定，性能分析如下表所示。

由上表可知，本发明生产的新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料满足I型聚氨酯防水涂料基本标准要求，其化学性质和空间结构稳定，具有优良的热稳定性、耐水性、耐受性及力学性能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，其特征在于，包括以下重量份组分：

其中，凝结型填料由以下重量比原料组成：活性氧化硅35-50％、硅酸钾6-10％、酒石酸镁14-19％、氧化钙30-36％。

2.根据权利要求1所述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述扩链剂包括1，4-丁二醇、1，6-己二醇、N-二羟基苯胺、三羟甲基丙烷、三甘醇、山梨醇、二乙氨基乙醇的一种或多种。

4.根据权利要求1所述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述阻聚剂包括苯甲酰氯、磷酸、氯化铁的一种或多种。

5.根据权利要求1所述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述一种新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将活性氧化硅、硅酸钾、酒石酸镁、氧化钙研磨成50目细粉，混匀并干燥至含水量低于1％，得凝结型填料；

S2：在100-130℃、-0.1-0.02MPa条件下，脱去聚醚二元醇N210中95％的水分后，与异氰酸酯、催化剂混合后，在75-85℃氮气保护下，搅拌反应3h，得聚氨酯预聚体；

S3：待聚氨酯预聚体自然冷却至70℃，引入扩链剂和阻聚剂，进行缩聚反应，反应期间，持续性滴加丙酮，至-NCO含量不再变化时，降温至40℃，滴加三乙胺进行中和，再减压蒸馏，挥发出丙酮溶剂，与消泡剂、流平剂、凝结型填料匀质后，得所述新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料。