CN111171699B - 一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法,以重量份数计,制备该聚氨酯防水涂料的原料包括:异氰酸酯单体5‑95份、多元醇5‑95份、导电填料0.5‑70份、增塑剂1‑50份、颜填料0‑50份、扩链剂0‑10份、溶剂0‑20份、催化剂0‑1份和其它助剂0‑1份;其中,导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8‑30)。本发明的防水涂料在满足具有良好的电磁屏蔽效果的同时,还使得防水涂料具有良好的延伸性、强度等综合性能。
Description
技术领域
本发明属于防水材料技术领域,更具体地,涉及一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术
伴随着电子化、信息化的迅猛发展,电磁波作为信息传播的重要载体,已经渗入生活的各个方面,电子产品已越来越广泛应用于国民经济以及家庭生活的各个领域,小到手机、电视机、家用电器,大到雷达、信号发射基站及信号接收站。利用电磁波在不同介质中的传播规律,人们可以用来进行矿产资源的勘探和地震的预报。医疗方面,电磁波也有广泛应用,比如理疗、诊断和治疗恶性肿瘤等。但是,电磁波的广泛应用形成了复杂的电磁环境,带来了大量的负面效应,诸如电磁干扰(EMI)、电磁信息的安全性和电磁辐射对人体健康带来的危害等。电磁辐射来源包括天然电磁环境和人为电磁环境,天然电磁环境来自太阳的电磁波和地磁场,其相对于人为电磁环境对人体危害较小。人为电磁环境一般包括:广播电视、通信设施、交通工具、电力系统、家用电器、工业科研医疗中使用的高频设备等。生活环境中处处充满了电磁波,只要是使用电器用品如电风扇、微波炉等都会放出电磁波;墙壁中看不见的电线,也会使电磁波检测笔哔哔叫。人们使用的手机,它的电磁波其实是很强的,在电脑前拨通手机,会发现电脑荧幕闪烁不已。尤其是5G时代的到来,电磁波将使人们居住生活环境变得更严峻。
电磁波屏蔽是抑制电磁干扰、实现电磁防护的有效手段之一。上层规划防护包括合理工业布局,强化区域控制,使电子、电气设备密集的工业区远离居民区;在近园区设置绿化带,形成“吸波墙”,降低场源对周围环境的辐射。绿色植物对电磁辐射的吸收具有频带宽、效果好且无任何负面影响的特点。从结构细节来说,可以使用电磁波屏蔽材料对屏蔽体和被屏蔽体进行隔离,减少电磁波的传播。针对电磁波屏蔽材料,科学界和工业界进行了大量的研究,一般是具有低电阻的金属良导体或复合材料,当对于要求电磁波反射率较低或者趋于零的应用(吸波),通常需要屏蔽材料满足阻抗匹配等条件。在建筑领域,应用具有电磁波屏蔽功能的材料,能够有效地减少电磁波对人体的伤害。其中作为主体结构的混凝土吸波材料在工程上已经得以应用。但是将主体结构赋予屏蔽功能,所带来的成本将大幅提高。若将防水材料赋予屏蔽功能,将有效地解决这一难题。防水材料是建筑物的围护结构要防止雨水、雪水和地下水的渗透;要防止空气中的湿气、蒸汽和其他有害气体与液体的侵蚀;分隔结构要防止给排水的渗透。这些防渗透、渗漏和侵蚀的材料统称防水材料。防水材料像一层外衣,对建筑物进行包裹似保护。
胡全超等利用将聚酯纤维布进行改性,使其导电,进而制备沥青卷材,从而获得具有电磁波屏蔽功能的防水卷材(CN 105584173 A)。张宏博等利用导电柔性纤维对抹面砂浆进行改性,制备了电磁屏蔽砂浆(CN104310907A)。聚氨酯防水涂料是防水材料中重要的材料之一,具有液体卷材之称。其相比卷材具有液体施工、无需明火等便捷优势,同时能够克服卷材不能实现的异性部位施工等缺点。对于聚氨酯防水涂料的电磁波屏蔽功能化,意义重大。目前,虽然电磁波屏蔽涂料的研究很多,但是能够同时满足防水和电磁波屏蔽功能需求的聚氨酯涂料,暂时未有报道。因为聚氨酯防水涂料需满足具有一定延伸率(在GB/T2965-2013中规定不小于450%)。如前所述,具有电磁波屏蔽功能的材料通常具有低电阻,为达到此目的,越过导电阙值,常需大量添加导电填料,然而高含量的导电填料,通常使复合材料力学性能变差(脆),缺乏延伸性;因此,目前很难开发出既具有电磁波屏蔽功能,又能够满足常规聚氨酯防水涂料的延伸性等综合性能的聚氨酯防水涂料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料,不仅使聚氨酯防水涂料具有电磁波屏蔽功能,同时还能满足聚氨酯防水涂料的技术指标要求。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料,以重量份数计,制备该聚氨酯防水涂料的原料包括:异氰酸酯单体5-95份、多元醇5-95份、导电填料0.5-70份、增塑剂1-50份、颜填料0-50份、扩链剂0-10份、溶剂0-20份、催化剂0-1份和其它助剂0-1份;
其中,所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
本发明的第二方法提供一种上述聚氨酯防水涂料的制备方法,该制备方法包括:
(1)将多元醇、增塑剂和一维导电填料搅拌混合,然后加入二维导电填料和任选的颜填料,继续搅拌混合,升温至110-130℃,进行真空脱水;
(2)降温至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃继续进行反应,再次降温至45-75℃,任选的加入扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂中的至少一种,真空脱气,得到单组分聚氨酯防水涂料。
本发明的第三方面提供一种上述聚氨酯防水涂料的制备方法,该制备方法包括:
A组分的制备:将多元醇在110-130℃下进行真空脱水,然后降至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃,继续进行反应,再次降温至45-75℃,真空脱气,得到A组分;
B组分的制备:将多元醇、增塑剂、一维导电填料以及任选的其它助剂和扩链剂搅拌混合,然后加入二维导电填料以及任选的颜填料,继续搅拌混合,在110-130℃温度下进行真空脱水,然后降温至45-75℃,任选的加入催化剂和/或溶剂,真空脱气,得到所述B组分。
本发明的技术方案具有如下有益效果:
(1)本发明使防水材料功能化,解决防水材料功能单一的缺点,使得制备的聚氨酯防水涂料具有良好的电磁屏蔽功能。
(2)本发明的防水涂料在满足具有良好的电磁屏蔽效果的同时,还使得防水涂料具有良好的延伸性、强度等综合性能。
(3)本发明能够大大减少后期做电磁屏蔽保护产生缺陷导致电磁泄露的危害。并且本发明能够保护建筑物内业主免于暴露在复杂电磁环境中。
(4)本发明能够满足异性部位电磁防护施工。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明的防水涂料中导电填料形成导电网络的示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的第一方面提供一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料,以重量份数计,制备该聚氨酯防水涂料的原料包括:异氰酸酯单体5-95份、多元醇5-95份、导电填料0.5-70份、增塑剂1-50份、颜填料0-50份、扩链剂0-10份、溶剂0-20份、催化剂0-1份和其它助剂0-1份;
其中,所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
本发明中,以重量份数计,优选地,异氰酸酯单体为5-30份、多元醇为20-95份、导电填料为5-15份、增塑剂为10-40份、颜填料为10-50份、扩链剂为0-5份、溶剂为0-15份、催化剂为0-0.5份。
根据本发明,优选地,所述聚氨酯防水涂料为单组分聚氨酯防水涂料,所述单组分聚氨酯防水涂料包括:聚氨酯预聚体、导电填料、增塑剂以及任选的颜填料、扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂;其中,所述聚氨酯预聚体由异氰酸酯单体和多元醇反应制得;
以重量份数计,所述异氰酸酯单体为5-95份、多元醇为5-95份、导电填料为0.5-70份、增塑剂为1-50份、颜填料为0-50份、扩链剂为0-10份、溶剂为0-20份、催化剂为0-1份和其它助剂为0-1份;
所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
本发明中,以重量份数计,优选地,异氰酸酯单体为5-30份、进一步优选为5-10份,多元醇为20-95份、进一步优选为20-50份,导电填料为5-15份,增塑剂为10-40份、进一步优选为10-20份,颜填料为10-50份、进一步优选为10-35份,扩链剂为0-5份,溶剂为0-15份,催化剂为0-0.5份、进一步优选为0-0.1份。
根据本发明,优选地,所述聚氨酯防水涂料为双组分聚氨酯防水涂料,所述双组分聚氨酯防水涂料包括:A组分和B组分;
所述A组分为聚氨酯预聚体,所述聚氨酯预聚体由异氰酸酯单体和多元醇反应制得;
所述B组分包括:多元醇、导电填料、增塑剂以及任选的颜填料、扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂;
以重量份数计,所述异氰酸酯单体为5-95份、多元醇为5-95份、导电填料为0.5-70份、增塑剂为1-50份、颜填料为0-50份、扩链剂为0-10份、溶剂为0-20份、催化剂为0-1份和其它助剂为0-1份;其中,A组分所用的多元醇和B组分所用的多元醇的质量比为(2-27):1,优选为(8-19):1;
所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
本发明中,以重量份数计,优选地,异氰酸酯单体为5-30份、进一步优选为10-30份,多元醇为20-95份、进一步优选为60-95份,导电填料为5-15份,增塑剂为10-40份、进一步优选为20-40份,颜填料为10-50份、进一步优选为25-50份,扩链剂为0-5份,溶剂为0-15份,催化剂为0-0.5份、进一步优选为0-0.3份。
根据本发明,优选地,所述一维导电填料包括碳纤维和/或碳纳米管,优选为碳纳米管;
所述二维导电填料为导电云母粉。
本发明中,发明人研究发现:目前成功应用的作为电磁波屏蔽材料的功能填料主要为金属填料,归功于其较高的导电性能;但是金属填料存在密度大、易沉淀、表面易氧化、价格高等问题;虽然也有关于碳材料应用作为电磁波屏蔽材料的报道,但是多数研究仅限于电磁屏蔽功能研究,并没有关于碳材料的加入对于防水涂料的弹性、韧性、粘附性等方面的影响研究;本申请的发明人通过研究发现,碳材料在防水涂料中不能加入过多,否则将影响防水涂料的弹性、韧性以及粘附性等方面的性能,但是碳材料不易沉淀。
综上,本发明旨在利用功能性导电填料改性聚氨酯防水涂料,使其满足电磁波屏蔽及防水功能。具有电磁波屏蔽功能的材料,通常具有低电阻,低电阻的实现常需要添加大量的导电填料。随之而来的是材料变脆。然而防水材料需要具有一定的弹性体特征。所以,必须在二者之间实现平衡。本发明利用二维的导电填料与一维的导电填料实现协同导电作用。其中,二维导电填料为导电云母粉,一维导电填料为碳纤维和/或碳纳米管。由于现有防水涂料配方体系中,含有滑石粉、碳酸钙、云母粉等,若将其替换为具有导电功能无机粉料,其对材料的物理性能影响较小。同时添加少量的一维碳纳米管和/或碳纤维,能够促进导电网络的形成,且添加量少,对体系黏度影响较小。从该技术思路出发,进而实现具有电磁波屏蔽功能的防水涂料的制备。图1示出了本发明的防水涂料中导电填料形成导电网络的示意图,如图1所示,一维导电填料在二维导电填料间起到桥接作用,从而大大减少了填料的总添加量。
根据本发明,优选地,所述一维导电填料的长度与直径的比值>100;
所述二维导电填料的平均粒径为500-2000目,优选为1000-1500目。
根据本发明,优选地,所述异氰酸酯单体包括脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯低聚物和芳香族异氰酸酯低聚物中的至少一种;所述脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的官能度均不小于2;
所述脂肪族异氰酸酯优选为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的至少一种;
所述芳香族异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的至少一种;
所述脂肪族异氰酸酯低聚物和芳香族异氰酸酯低聚物各自独立的为二聚体和/或三聚体;
所述异氰酸酯单体优选为甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI);
所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇;所述多元醇的官能度不小于2;所述多元醇的重均分子量为200-8000;
所述多元醇优选为重均分子量为2000的聚醚多元醇和/或重均分子量为3000的聚醚多元醇。
本发明中,制备双组份聚氨酯防水涂料时,A、B组分中所用的多元醇可以相同也可以不同,均选自上述限定的多元醇。
根据本发明,优选地,所述增塑剂包括氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、柠檬酸酯类增塑剂、植物油酯类增塑剂、葵二酸酯类增塑剂和聚醚多元醇中的至少一种,优选为邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和/或氯化石蜡;
本发明中,作为增塑剂的聚醚多元醇为单官能度的聚醚多元醇和二官能度以上的聚醚多元醇中的至少一种。
所述催化剂为有机金属催化剂,所述有机金属催化剂为有机锡类催化剂、有机锌类催化剂和有机铋类催化剂中的至少一种,优选为二月桂酸二丁基锡(T-12);
所述颜填料包括炭黑、钛白粉、铁黄、高岭土、水泥、重钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、滑石粉和云母粉中的至少一种,优选为碳酸钙和/或滑石粉;
所述扩链剂包括醇类、胺类和醇胺类中的至少一种,优选为3,3’二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)和/或二甘醇;所述扩链剂的官能度不小于2;
所述溶剂包括芳烃油、甲苯、二甲苯、120#溶剂油、150#溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯、DMF和DMSO中的至少一种,优选为150#溶剂油。
本发明中,所述溶剂为有机溶剂,不受特定限制,可以是所属领域中的任何有机溶剂的一种或一种以上的混合物,优选为上述所列举的有机溶剂中的至少一种;所述溶剂选自质子溶剂和/或非质子溶剂,优选为上述所列举的有机溶剂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述其他助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂和缓凝剂中的至少一种;
所述其他助剂优选包括消泡剂0-0.5重量份和分散剂0-0.5重量份。
本发明中,所述消泡剂优选为BYK-065。
本发明的第二方面提供一种上述聚氨酯防水涂料的制备方法,该制备方法包括:
(1)将多元醇、增塑剂和一维导电填料搅拌混合,然后加入二维导电填料和任选的颜填料,继续搅拌混合,升温至110-130℃,进行真空脱水;
(2)降温至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃继续进行反应,再次降温至45-75℃,任选的加入扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂中的至少一种,真空脱气,得到单组分聚氨酯防水涂料。
本发明中,步骤(2)中,所述继续进行反应的时间优选为3-6h。
本发明的第三方面提供一种上述聚氨酯防水涂料的制备方法,该制备方法包括:
A组分的制备:将多元醇在110-130℃下进行真空脱水,然后降至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃,继续进行反应,再次降温至45-75℃,真空脱气,得到A组分;
B组分的制备:将多元醇、增塑剂、一维导电填料以及任选的其它助剂和扩链剂搅拌混合,然后加入二维导电填料以及任选的颜填料,继续搅拌混合,在110-130℃温度下进行真空脱水,然后降温至45-75℃,任选的加入催化剂和/或溶剂,真空脱气,得到所述B组分。
本发明中,A组分制备中,所述继续进行反应的时间优选为3-6h。
本发明中,真空脱水后的物料含水率优选低于500ppm。
本发明中,本发明的双组份聚氨酯防水涂料进行施工应用时,A组分和B组分的质量比优选为1:2-3。
以下通过实施例进一步说明本发明:
以下各实施例和对比例所用原料的用量均为重量份。
以下各实施例和对比例所用的碳纳米管的长度约为2μm,直径约为10nm;所用的导电云母粉的平均粒径为1250目;所用聚醚多元醇的官能度为2和/或3;
以下各实施例和对比例所用的聚醚多元醇C2020购自万华化学(烟台)石化有限公司、聚醚多元醇330N购自天津石化公司、聚醚多元醇DL1000购自上海东大化学有限公司;催化剂T-12购自空气化学公司;消泡剂购自BYK公司牌号为BYK-065;分散剂BYK AT-203购自BYK公司。
实施例1
本实施例提供了一种具有电磁波屏蔽功能的双组份聚氨酯防水涂料,具体制备方法如下:
A组份的制备方法:取重均分子量2000的聚醚多元醇(C2020)50份、重均分子量3000的聚醚多元醇(330N)35份于三口瓶中,开启搅拌同时开启真空,逐渐升温至120℃,到达温度后计时,真空脱水3小时,含水率到达500ppm以下,开始降温;降温至65℃,加入15份TDI,搅拌30分钟,升温至85℃,继续反应3小时;然后降温至55℃,开启真空,脱气泡30分钟,出料,待用。
B组份的制备方法:取52号氯化石蜡30份,3000重均分子量的聚醚多元醇(330N)4.7份,分散剂BYK AT-203 0.5份,扩链剂MOCA 2.8份,碳纳米管0.3份于三口瓶中,以2000r/min搅拌混合30分钟,然后加入导电云母粉8份,800目的重钙49份,继续搅拌混合,同时开启真空,120℃脱水3小时,含水率到达500ppm以下,开始降温至60℃,加入催化剂T-120.1份,150#溶剂油4.6份,搅拌均匀后,真空脱气30分钟,出料,待用。
A组份与B组份按照质量比1:3涂膜,涂膜厚度为1.5mm,置于标准环境下(23±2℃,湿度50±10%)养护7天,测试。
实施例2
本实施例提供了一种具有电磁波屏蔽功能的双组份聚氨酯防水涂料,具体制备方法如下:
A组份的制备方法:取重均分子量1000的聚醚多元醇(DL1000)24份、重均分子量2000的聚醚多元醇(C2020)43份、重均分子量3000的聚醚多元醇(330N)15份于三口瓶中,开启搅拌同时开启真空,逐渐升温至120℃,到达温度后计时,真空脱水3小时,含水率到达500ppm以下,开始降温;降温至65℃,加入18份TDI,搅拌30分钟,升温至85℃,继续反应3小时;然后降温至55℃,开启真空,脱气泡30分钟,出料,待用。
B组份的制备方法:取52号氯化石蜡32份,重均分子量3000的聚醚多元醇(330N)10份,DINP增塑剂3份,分散剂BYK AT-203 0.25份,扩链剂MOCA 3.6份,碳纳米管0.7份于三口瓶中,以2000r/min搅拌混合30分钟,然后加入导电云母粉8份,800目重钙32份,继续搅拌混合,同时开启真空,120℃脱水3小时,含水率到达500ppm以下,开始降温至60℃,加入催化剂T-12 0.2份,150#溶剂油10.25份,搅拌均匀后,真空脱气30分钟,出料,待用。
A组份与B组份按照质量比1:2.5涂膜,涂膜厚度为1.5mm,置于标准环境下(23±2℃,湿度50±10%)养护7天,测试。
实施例3
本实施例提供一种具有电磁波屏蔽功能的单组份聚氨酯防水涂料,具体制备方法如下:取30.2份重均分子量为2000的聚醚多元醇(C2020),4份聚醚多元醇330N(重均分子量为4800),8份氯化石蜡,10.41份DINP,加入0.5份碳纳米管,以2000r/min搅拌混合30分钟,然后加入12份导电云母粉,30份800目重钙,继续搅拌混合30分钟,升温至120℃,真空脱水3小时,含水率低于300ppm后,降温至60℃,加入5.7份TDI,搅拌混合30分钟,升温至85℃,继续反应3小时;降温至60℃,加入消泡剂0.5份和0.06份T-12,搅拌均匀后,真空脱气30分钟,出来,待用。
涂膜,涂膜厚度为1.5mm,置于标准环境下(23±2℃,湿度50±10%)养护7天,测试。
实施例4
本实施例提供一种具有电磁波屏蔽功能的单组份聚氨酯防水涂料,具体制备方法如下:取30份聚醚多元醇(重均分子量为2000,C2020),4份聚醚多元醇330N(重均分子量为4800),18份DINP,加入1份碳纳米管,以2000r/min搅拌混合30分钟,然后加入10份导电云母粉,25份800目重钙,继续搅拌混合30分钟,升温至120℃,真空脱水3小时,含水率低于300ppm后,降温至60℃,加入5.8份TDI,搅拌混合30分钟,升温至85℃,继续反应3小时,降温至60℃,加入消泡剂0.5份、0.06份T-12和7.5份150#溶剂油,搅拌均匀后,真空脱气30分钟,出来,待用。
涂膜,涂膜厚度为1.5mm,置于标准环境下(23±2℃,湿度50±10%)养护7天,测试。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅为将8份导电云母粉替换为8份石墨烯,其他均与实施例1相同。
A组份与B组份按照质量比1:3涂膜,涂膜厚度为1.5mm,置于标准环境下(23±2℃,湿度50±10%)养护7天,测试。
对比例2
本对比例与实施例3的区别仅为将12份导电云母粉替换为12份石墨烯,其他均与实施例1相同。
测试例
对以上实施例和对比例制备的聚氨酯防水涂料进行性能测试,具体测试结果见表1。
表1、样品检测结果
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (14)
1.一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料,其特征在于,以重量份数计,制备该聚氨酯防水涂料的原料包括:异氰酸酯单体5-95份、多元醇5-95份、导电填料0.5-70份、增塑剂1-50份、颜填料0-50份、扩链剂0-10份、溶剂0-20份、催化剂0-1份和其它助剂0-1份;
其中,所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30);
所述一维导电填料包括碳纤维和/或碳纳米管;
所述二维导电填料为导电云母粉。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述聚氨酯防水涂料为单组分聚氨酯防水涂料,所述单组分聚氨酯防水涂料包括:聚氨酯预聚体、导电填料、增塑剂以及任选的颜填料、扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂;其中,所述聚氨酯预聚体由异氰酸酯单体和多元醇反应制得;
以重量份数计,所述异氰酸酯单体为5-95份、多元醇为5-95份、导电填料为0.5-70份、增塑剂为1-50份、颜填料为0-50份、扩链剂为0-10份、溶剂为0-20份、催化剂为0-1份和其它助剂为0-1份;
所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述聚氨酯防水涂料为双组分聚氨酯防水涂料,所述双组分聚氨酯防水涂料包括:A组分和B组分;
所述A组分为聚氨酯预聚体,所述聚氨酯预聚体由异氰酸酯单体和多元醇反应制得;
所述B组分包括:多元醇、导电填料、增塑剂以及任选的颜填料、扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂;
以重量份数计,所述异氰酸酯单体为5-95份、多元醇为5-95份、导电填料为0.5-70份、增塑剂为1-50份、颜填料为0-50份、扩链剂为0-10份、溶剂为0-20份、催化剂为0-1份和其它助剂为0-1份;其中,A组分所用的多元醇和B组分所用的多元醇的质量比为(2-27):1;
所述导电填料包括一维导电填料和二维导电填料;所述一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8-30)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述一维导电填料为碳纳米管。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述一维导电填料的长度与直径的比值>100;
所述二维导电填料的平均粒径为500-2000目。
6.根据权利要求5所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述二维导电填料的平均粒径为1000-1500目。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述异氰酸酯单体包括脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯低聚物和芳香族异氰酸酯低聚物中的至少一种;所述脂肪族异氰酸酯和芳香族异氰酸酯的官能度均不小于2;
所述脂肪族异氰酸酯低聚物和芳香族异氰酸酯低聚物各自独立的为二聚体和/或三聚体。
8.根据权利要求7所述的聚氨酯防水涂料,其中,
所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种;
所述芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种;
所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯;
所述多元醇为重均分子量为2000的聚醚多元醇和/或重均分子量为3000的聚醚多元醇。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述增塑剂包括氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、柠檬酸酯类增塑剂、植物油酯类增塑剂、葵二酸酯类增塑剂和聚醚多元醇中的至少一种;
所述催化剂为有机金属催化剂,所述有机金属催化剂为有机锡类催化剂、有机锌类催化剂和有机铋类催化剂中的至少一种;
所述颜填料包括炭黑、钛白粉、铁黄、高岭土、水泥、重钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、滑石粉和云母粉中的至少一种;
所述扩链剂包括醇类、胺类和醇胺类中的至少一种;所述扩链剂的官能度不小于2;
所述溶剂包括芳烃油、甲苯、二甲苯、120#溶剂油、150#溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯、DMF和DMSO中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯防水涂料,其中,
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和/或氯化石蜡;
所述有机金属催化剂为二月桂酸二丁基锡;
所述颜填料为碳酸钙和/或滑石粉;
所述扩链剂为3,3’二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺和/或二甘醇;
所述溶剂为150#溶剂油。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述其它助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂和缓凝剂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的聚氨酯防水涂料,其中,所述其他助剂包括消泡剂0-0.5重量份和分散剂0-0.5重量份。
13.一种权利要求1-12中任意一项所述聚氨酯防水涂料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
(1)将多元醇、增塑剂和一维导电填料搅拌混合,然后加入二维导电填料和任选的颜填料,继续搅拌混合,升温至110-130℃,进行真空脱水;
(2)降温至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃继续进行反应,再次降温至45-75℃,任选的加入扩链剂、溶剂、催化剂和其它助剂中的至少一种,真空脱气,得到单组分聚氨酯防水涂料。
14.一种权利要求1-12中任意一项所述聚氨酯防水涂料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
A组分的制备:将多元醇在110-130℃下进行真空脱水,然后降至45-75℃,加入异氰酸酯单体,搅拌混合,升温至80-90℃,继续进行反应,再次降温至45-75℃,真空脱气,得到A组分;
B组分的制备:将多元醇、增塑剂、一维导电填料以及任选的其它助剂和扩链剂搅拌混合,然后加入二维导电填料以及任选的颜填料,继续搅拌混合,在110-130℃温度下进行真空脱水,然后降温至45-75℃,任选的加入催化剂和/或溶剂,真空脱气,得到所述B组分。
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