CN111138964A - 一种铁路桥用聚氨酯防水材料及其制备方法 - Google Patents

一种铁路桥用聚氨酯防水材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁路桥用聚氨酯防水材料，涉及防水材料领域，由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。本发明还公开了其制备方法，其通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；其中制备B组分时将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分。本发明的优点在于：可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，该聚氨酯防水材料耐黄变性能佳。

Description

一种铁路桥用聚氨酯防水材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水材料领域，特别涉及一种铁路桥用聚氨酯防水材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯防水材料作为一种具备良好的延伸性和柔韧性，低温不脆裂，高温不流淌，抗撕裂性能好的防水材料，以其自身的优点，被广泛使用。现有技术中在铁路桥等建筑的外表面和侧面等位置均通过铺涂防水材料进行防水处理，并且多采用聚氨酯防水材料。然而现有技术中的聚氨酯防水材料虽然在拉伸、抗断裂等强度方面具有较好的适用性，但是由于铁路桥的等建筑处于环境较差的位置，并且对美观性有要求，因此需要防水材料具有较好的耐候性，而现有技术中的聚氨酯防水材料在紫外线照射下均容易产生氧化变色，最终发生黄变，影响建筑表面的美观度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种铁路桥用聚氨酯防水材料，由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 300-600份；
异氰酸酯 300-600份。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 450份；
异氰酸酯 475份。
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000011
Figure BDA0002318095090000021
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000022
优选的，所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
优选的，所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
优选的，所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
优选的，所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂为噁唑烷类潜固化剂或亚胺类潜固化剂。
本发明的另一个目的是提供一种如前所述的铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法，通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分；
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂、颜填料和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分；
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为乙基磷酸二乙酯。
采用上述技术方案，由于通过在聚氨酯防水材料中增加抗氧化的填充剂，在使用过程中防水材料可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，并且该添加剂采用与液体阻燃剂进行混合的方式可以很好的解决抗氧化剂不容易分散的问题，从而可以有效的增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
附图说明
图1为本发明中制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本具体实施例披露了一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 300份；
异氰酸酯 300份。
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000031
优选的，所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
优选的，所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
优选的，所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
优选的，所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂为噁唑烷，潜固化剂用于在固化和表干过程中优先与水进行反应，从而起到提高固化效率，防止潮湿环境对表干和固化进度造成影响。
上述铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法如下，其通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分。
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂、颜填料和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分。
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为氯化石蜡，其中，钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯的添加量为，每100毫升氯化石蜡添加1克二氧化钛固体的等额量进行添加。
优选的，本实施例中的颜填料在加入之前可以与增稠剂进行充分混合，混合后再与其他液体成分进行混合。
由于通过在聚氨酯防水材料中增加抗氧化的填充剂，在使用过程中防水材料可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，并且该添加剂采用与液体阻燃剂进行混合的方式可以很好的解决抗氧化剂不容易分散的问题，从而可以有效的增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
实施例2
本具体实施例披露了一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 450份；
异氰酸酯 450份。
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000051
优选的，所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
优选的，所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
优选的，所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
优选的，所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂采用噁唑烷，潜固化剂用于在固化和表干过程中优先与水进行反应，从而起到提高固化效率，防止潮湿环境对表干和固化进度造成影响。
上述铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法如下，其通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分；
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂、颜填料和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分；
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为甲基磷酸二甲酯。其中，钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯的总物质的量与甲基磷酸二甲酯的物质的量比为1:20。
优选的，本实施例中的颜填料在加入之前可以与增稠剂进行充分混合，混合后再与其他液体成分进行混合。
由于通过在聚氨酯防水材料中增加抗氧化的填充剂，在使用过程中防水材料可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，并且该添加剂采用与液体阻燃剂进行混合的方式可以很好的解决抗氧化剂不容易分散的问题，从而可以有效的增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
实施例3
本具体实施例披露了一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 600份；
异氰酸酯 600份。
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000061
优选的，所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
优选的，所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
优选的，所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
优选的，所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂采用噁唑烷，潜固化剂用于在固化和表干过程中优先与水进行反应，从而起到提高固化效率，防止潮湿环境对表干和固化进度造成影响。
上述铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法如下，其通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分；
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂、颜填料和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分；
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为乙基磷酸二乙酯中。其中，钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯的总物质的量与乙基磷酸二乙酯的物质的量比为1:20。
优选的，本实施例中的颜填料在加入之前可以与增稠剂进行充分混合，混合后再与其他液体成分进行混合。
由于通过在聚氨酯防水材料中增加抗氧化的填充剂，在使用过程中防水材料可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，并且该添加剂采用与液体阻燃剂进行混合的方式可以很好的解决抗氧化剂不容易分散的问题，从而可以有效的增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
实施例4
本具体实施例披露了一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
优选的，所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 450份；
异氰酸酯 475份。
优选的，所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure BDA0002318095090000071
Figure BDA0002318095090000081
在本具体实施例中，将固体粉末的增稠剂和作为液体填料的抗氧化填充剂的重量比控制在3:7，可以有效的保证材料成膜后的表面拉伸强强度和伸长率，并且同时确保断裂伸长率，且能够具备较好的粘稠度，使得固体粉末填料与液体填料处在一个综合优选的范围。
优选的，所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
优选的，所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
优选的，所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
优选的，所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂采用噁唑烷，潜固化剂用于在固化和表干过程中优先与水进行反应，从而起到提高固化效率，防止潮湿环境对表干和固化进度造成影响。
上述铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法如下，其通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分；
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂、颜填料和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分；
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为甲基磷酸二甲酯。其中，钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯的总物质的量与甲基磷酸二甲酯物质的量比为1:20。
优选的，本实施例中的颜填料在加入之前可以与增稠剂进行充分混合，混合后再与其他液体成分进行混合。
由于通过在聚氨酯防水材料中增加抗氧化的填充剂，在使用过程中防水材料可以有效的避免紫外线照射造成氧化变色，并且该添加剂采用与液体阻燃剂进行混合的方式可以很好的解决抗氧化剂不容易分散的问题，从而可以有效的增强聚氨酯防水材料的耐黄变性能。
实施例1-4中的聚氨酯防水材料的具体测试数据如下表：
Figure BDA0002318095090000091
Figure BDA0002318095090000101
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：由A组分和B组分组成；所述A组分由聚醚多元醇和异氰酸酯组成；所述B组分由聚醚多元醇、增塑剂、粘合剂、增稠剂、催化剂、消泡剂、潜固化剂、颜填料和抗氧化填充剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 300-600份；
异氰酸酯 300-600份。
3.根据权利要求2所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述A组分由如下重量份的组分组成；
聚醚多元醇 450份；
异氰酸酯 475份。
4.根据权利要求1所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure FDA0002318095080000011
5.根据权利要求4所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述B组分由如下重量份的组分组成；
Figure FDA0002318095080000012
Figure FDA0002318095080000021
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述抗氧化填充剂为抗氧化填料与液体阻燃剂的复合填充料。
7.根据权利要求6所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述抗氧化填充剂由二氧化钛与乙基磷酸二乙酯组成。
8.根据权利要求7所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述二氧化钛与乙基磷酸二乙酯的重量比为1:50。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种铁路桥用聚氨酯防水材料，其特征在于：所述粘合剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述增稠剂为滑石粉，所述催化剂为辛基甲锡，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述潜固化剂为噁唑烷类潜固化剂或亚胺类潜固化剂。
10.一种如权利要求1所述的铁路桥用聚氨酯防水材料的制备方法，其特征在于：通过分别制备A组分和B组分得到铁路桥用聚氨酯防水材料；
制备A组分：先将聚醚多元醇采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的聚醚多元醇在85℃环境下分步添加异氰酸酯，反应2-3小时，反应完成后降温并真空脱泡30min，完成后出料得到A组分；
制备B组分：将聚醚多元醇、粘合剂、抗氧化填充剂和增稠剂混合搅拌均匀，采用减压升温的方式进行真空脱水1小时，脱水后的混合物降温至70℃，加入增塑剂、催化剂、消泡剂和潜固化剂，降温至常温得到B组分；
其中B组分制备前，先进行制备抗氧化填充剂，将钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯按照等物质的量混合，充分搅拌后加入丙醇，充分搅拌并用氨水调节pH值为5-9，充分反应后得到白色沉淀，并将白色沉淀干燥至灰化，灰化后的固体充分研磨后加入液体阻燃剂中充分混合，混合的同时添加分散剂，充分混合后得到液体抗氧化填充剂，所述液体阻燃剂为乙基磷酸二乙酯。
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