CN111440584A - 一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂 - Google Patents

一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂 Download PDF

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Abstract

一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，胶黏剂包含组合异氰酸酯6‑8重量份、组合聚醚多元醇20‑25重量份、增塑剂20‑25重量份、颜填料45‑50重量份、抗流挂剂1‑2重量份、消泡剂0‑0.5重量份、催化剂0‑0.5重量份、潜固化剂1.5‑2重量份，本发明用于解决自粘沥青防水卷材特定施工条件下粘结性差的问题，拓宽自粘沥青防水卷材施工应用范围。

Description

一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水 胶黏剂
技术领域
本发明属于胶黏剂领域，具体涉及一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法。
背景技术
相比传统热熔型改性沥青防水卷材，自粘沥青防水卷材自带粘结层，不需动用明火热熔卷材表面即可直接铺贴施工，具有高效和安全环保的施工优势，但同时其施工仍具有一定局限性。
干铺自粘沥青防水技术是去除自粘沥青防水卷材表层隔离层，直接将自粘层与防水基层紧密粘贴，与防水基层形成“皮肤式”防水构造，但在实际施工中问题凸显，一方面因施工工况带来的防水基层含水量高现象较多，带有沥青自粘层的自粘卷材铺贴后并不能牢固粘贴在潮湿基层上，由此造成的卷材与基层脱层，防水效果大打折扣，另一方面，在冬季或较为寒冷地区施工时，因气温原因，自粘沥青防水卷材不能很好的展现其优异的粘结性，导致自粘沥青防水卷材在施工条件和施工地域受到限制。
湿铺自粘沥青防水技术是以水泥净浆或水泥砂浆为粘接剂，将自粘沥青防水卷材与混凝土基层粘结的一种防水施工方法，因其对施工基层和施工环境要求低，施工速度快等特点，2000年推出以后，发展迅猛，得到了广泛的应用，但经过十多年的实际应用，渗漏问题越来越普遍，而且后期堵漏维修十分困难，行业有种说法“湿铺法施工的工程的渗漏率达90％以上”，原因一是湿铺是以水泥净浆或水泥砂浆为粘结层，其本身的强度低，且十分酥脆，与结构主体混凝土的粘结不牢固紧密，在内外应力的作用下极易碎裂，在防水层与混凝土结构主体间形成了“窜水”的通道，一旦防水层出现渗漏点，水在水泥砂浆层到处流窜，造成大面积渗漏，导致防水失效，后期局部堵漏也无法彻底解决问题，二是湿铺施工中，涂刮水泥净浆或水泥砂浆时，极易污染自粘沥青防水卷材的接缝，而自粘沥青防水卷材的接缝主要依靠自粘层粘结，要求接缝处干净，一旦被湿砂浆污染，就会导致粘接缺陷，存在渗漏点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂在潮湿基面的粘接强度高，与自粘沥青卷材粘结性优异，耐水性好，同时具有低温快干特性、抗流挂性、截面密实无气泡、无溶剂低VOC等特性，胶黏剂可弥补自粘沥青防水卷材在施工应用过程中的不足，一方面单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂在潮湿基层可作为潮湿界面隔离剂，待胶黏剂涂刷在潮湿基层干燥后，自粘防水卷材铺贴其上，避免因基层潮湿造成自粘卷材与防水基层粘接性差的问题，或直接可作为湿固化胶黏剂，胶黏剂涂刷基层上后，立即铺贴卷材复合施工，即使在潮湿基层仍有优异粘结性能，同时本发明的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂可在0℃环境施工，解决自粘沥青卷材不能在低温工况下施工的问题，拓宽自粘沥青防水卷材的使用区域与环境温度，另一方面单组分湿固化防水胶黏剂可作为湿固化胶黏剂代替湿铺法中素浆或砂浆用于自粘沥青防水卷材与基层的粘结，提高卷材与基层粘结性，避免窜水的风险，同时本发明的胶黏剂与自粘沥青防水卷材粘结性好，代替砂浆湿铺可解决水泥砂浆污染搭接边导致搭接剥离强度小，防水效果差的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，包含以下重量份原料：
胶黏剂包含组合异氰酸酯6-8重量份、组合聚醚多元醇20-25重量份、增塑剂20-25重量份、颜填料45-50重量份、抗流挂剂1-2重量份、消泡剂0-0.5重量份、催化剂0-0.5重量份、潜固化剂1.5-2重量份。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于：
所述的组合异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)的混合物或甲苯二异氰酸酯(TDI)与多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)的混合物。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的组合聚醚多元醇选自聚醚220、聚醚330、聚醚330N中的一种或一种以上的混合物，聚醚330N的羟值为32.5-35.5mgKOH/g，分子量4800，聚醚220和聚醚330的羟值为53.5-58.5mgKOH/g，分子量依次为2000和3000；
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的增塑剂选自氯化棕榈油甲酯。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的颜填料选自色素炭黑MA100、800目重质碳酸钙、1250目滑石粉中的一种或一种以上的混合物。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的抗流挂剂选自聚酰胺蜡、膨润土、疏水性气硅中的一种或一种以上的混合物。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡(T-12)与双吗啉二乙基醚(DMDEE)的混合物或辛酸亚锡(T-9)与双吗啉二乙基醚(DMDEE)的混合物。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的消泡剂选自BYK065、BYK1790中的一种或一种以上的混合物。
所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的潜固化剂选自朴智PZ-005潜固化剂、助友ZY-117潜固化剂中的一种或一种以上的混合物。
本发明公开了上述一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，包括以下述步骤：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇、增塑剂、加入颜填料，加入抗流挂剂，搅拌升温至80-130℃，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.1％；
b.降温后，加入组合异氰酸酯，搅拌状态下继续反应；
反应完成后加入消泡剂、催化剂、潜固化剂、搅拌降温后出料。
进一步，相应的，本发明公开了上述一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，包括以下述步骤：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20-25重量份，加入增塑剂20-25重量份，加入颜填料45-50重量份，加入抗流挂剂1-2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6-8重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应2-4小时；
c.反应完成后加入消泡剂0-0.5重量份、催化剂0-0.5、潜固化剂1.5-2重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
与市售其它用途的无溶剂单组分聚氨酯湿固化胶黏剂相比，本发明的优点在于：
本发明通过聚氨酯预聚体使用PAPI与TDI或PAPI与MDI混配后参与聚合的方式，提高胶黏剂的交联度，进而提高胶黏剂与潮湿基层的粘接力及与自粘卷材的粘接力，具有高粘结性。
相比传统市售无溶剂聚氨酯胶黏剂呈粘稠膏状，低温施工需采取加热措施，本发明优选环保型增塑剂代替有害的邻苯类增塑剂具有环保优势，也使得低温条件仍具有较好的流动性，可满足低温下喷涂、刮涂施工，与此同时本发明通过有机锡催化剂与双吗啉二乙基醚(DMDEE)催化剂的复配使用，在低温0℃环境仍有快速固化粘结特性，此外异氰酸酯的复配对此也有协同作用。
具体实施方式
为更好理解本发明内容，下面对本发明的实施方式做进一步详细描述，下述给出的实施方式仅用于说明本发明是如何实施，未限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案基础上，对本发明进行变更、替换、结构修饰等依旧属于本发明的保护范围。
实施例1
原料配比：
Figure BDA0002446247480000051
工艺过程：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇22重量份，加入增塑剂20重量份，加入颜填料50重量份，加入抗流挂剂2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应4小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂0.2重量份、催化剂0.4重量份潜固化剂1.5重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
实施例2
原料配比：
Figure BDA0002446247480000061
工艺过程：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20重量份，加入增塑剂22重量份，加入颜填料50重量份，加入抗流挂剂2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应2小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂0.2重量份、催化剂0.3重量份、潜固化剂1.5重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
按照实施例制得胶黏剂与自粘沥青卷材复合干铺施工使用后，分别在潮湿基层、低温环境条件下进行粘结性能检测，按照实施例制得胶黏剂代替砂浆与自粘沥青卷材复合湿铺施工使用，后检测结果如下：
Figure BDA0002446247480000071
同时给出几种传统自粘沥青防水施工检测数据进行对比，具体如下：
对比使用自粘防水卷材信息：
干铺法用材料“晴空”牌自粘沥青防水卷材自粘NID 1.5mm，湿铺用材料“晴空”牌湿铺防水卷材ES 1.5-20。
对比例1：传统施工方式在潮湿基层干铺法施工自粘沥青防水卷材自粘NID1.5mm，检测方法参照GB/T 23441-2009。
Figure BDA0002446247480000081
对比例2：传统施工方式在0℃低温条件干铺法施工自粘沥青防水卷材自粘NID1.5mm，检测方法参照GB/T 23441-2009。
Figure BDA0002446247480000082
对比例3：传统施工方式湿铺法施工自粘沥青防水卷材湿铺防水卷材ES 1.5-20，检测方法参照GB/T 35467-2017。
Figure BDA0002446247480000083
由以上数据可以看出，一方面传统自粘沥青防水卷材干铺施工在潮湿基层劣势明显，通过本发明的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂作为潮湿界面隔离剂或是湿固化胶黏剂与自粘沥青防水卷材复合使用后，在潮湿基层的粘结力大大提升，同时在低温0℃条件作为湿固化胶黏剂与卷材复合施工效果优异，另一方面传统自粘沥青防水卷材湿铺施工粘接强度一般，且在水泥砂浆沾污搭接边后的搭接剥离强度大大下降，使用胶黏剂替代水泥砂浆后，大大提升卷材与基层粘结强度，远超标准要求，同时沾污搭接边后仍具有优异搭接边粘接强度，大大提升防水质量，降低防水渗漏风险。
为更好理解本发明内容的先进性，以下提出两个未按本发明方案实施的对比例进行分析：
对比例4:使用邻苯类增塑剂
原料配比：
Figure BDA0002446247480000091
工艺过程：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20重量份，加入增塑剂22重量份，加入颜填料50重量份，加入抗流挂剂SLX2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应2小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂BYK065 0.2重量份、催化剂0.3重量份、潜固化剂1.5重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
对比例5：使用单独异氰酸酯TDI
原料配比：
Figure BDA0002446247480000101
工艺过程：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20重量份，加入增塑剂22重量份，加入颜填料50重量份，加入抗流挂剂2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入异氰酸酯6重量份TDI，在80-85℃搅拌状态下，反应2小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂0.2重量份、催化剂0.3重量份、潜固化剂1.5重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
对比例6：催化剂单独使用T-12
原料配比：
Figure BDA0002446247480000102
Figure BDA0002446247480000111
工艺过程：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20重量份，加入增塑剂22重量份，加入颜填料50重量份，加入抗流挂剂2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05％，真空度保持在-0.08～-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应2小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂0.2重量份、催化剂0.3重量份、潜固化剂1.5重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到；
Figure BDA0002446247480000112
Figure BDA0002446247480000121
以上数据对比可以看出，未按照本发明实施的对比例4，其使用邻苯类增塑剂，其余配方组分不变，对于粘结性能和固化速度影响不大，但其低温下的胶黏剂粘度相比过大，施工难度大，同时邻苯类增塑剂属于有害物质，易析出脱离本体材料渗入地下污染地下水，未按照本发明实施的对比例5，其未使用PAPI与异氰酸酯TDI或MDI复配，其余配方组分不变，导致其各个方面粘结强度偏小，甚至有不符合标准的情况，未按照本发明实施的对比例6，其固化后的粘接强度影响不大，但其施工后胶黏剂的固化速度过慢，则会使施工效率大大降低。相比之下本发明的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂各项粘接性能、低温固化速度及粘度施工性方面更优，完全满足用于拓展自粘沥青防水卷材应用范围的需求，此外本发明不含邻苯增塑剂，具有环保优势。

Claims (10)

1.一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，胶黏剂包含组合异氰酸酯6-8重量份、组合聚醚多元醇20-25重量份、增塑剂20-25重量份、颜填料45-50重量份、抗流挂剂1-2重量份、消泡剂0-0.5重量份、催化剂0-0.5重量份、潜固化剂1.5-2重量份。
2.权利要求1所述的组合异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）与多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）的混合物或甲苯二异氰酸酯（TDI）与多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）的混合物。
3.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的组合聚醚多元醇选自聚醚220、聚醚330、聚醚330N中的一种或一种以上的混合物，聚醚330N的羟值为32.5-35.5mgKOH/g，分子量4800，聚醚220和聚醚330的羟值为53 .5-58 .5mgKOH/g，分子量依次为2000和3000。
4.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的增塑剂选自氯化棕榈油甲酯。
5.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的颜填料选自色素炭黑MA100、800目重质碳酸钙、1250目滑石粉中的一种或一种以上的混合物。
6.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的抗流挂剂选自聚酰胺蜡、膨润土、疏水性气硅中的一种或一种以上的混合物。
7.所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡（T-12）与双吗啉二乙基醚（DMDEE）的混合物或辛酸亚锡（T-9）与双吗啉二乙基醚DMDEE的混合物。
8.所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其特征在于，所述的消泡剂选自BYK065、BYK1790中的一种或一种以上的混合物；所述的潜固化剂选自朴智PZ-005潜固化剂、助友ZY-117潜固化剂中的一种或一种以上的混合物。
9.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇、增塑剂、加入颜填料，加入抗流挂剂，搅拌升温至80-130℃，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.1%；
b.降温后，加入组合异氰酸酯，搅拌状态下继续反应；
反应完成后加入消泡剂、催化剂、潜固化剂、搅拌降温后出料。
10.权利要求1所述的一种用于粘结自粘沥青防水卷材的单组分湿固化聚氨酯防水胶黏剂及其制备方法，包括以下述步骤：
a.在反应容器中加入组合聚醚多元醇20-25重量份，加入增塑剂20-25重量份，加入颜填料45-50重量份，加入抗流挂剂1-2重量份，搅拌升温至90-115℃，搅拌转速控制在800rpm以上，搅拌1-2h，同时真空条件下脱水至半成品水分≤0.05%，真空度保持在-0.08~-0.09MPa；
b.将温度降到60-80℃，加入组合异氰酸酯6-8重量份，在80-85℃搅拌状态下，反应2-4小时；
c.反应完成后降温至50-60℃，加入消泡剂0-0.5重量份、催化剂0-0.5重量份潜固化剂1.5-2重量份，搅拌1h，降温到30-40℃出料即可得到。
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