CN112409911A - 一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水涂料及其制备领域,尤其是一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料及其制备方法。本发明所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,包括以下重量份组分:聚醚EP‑330N:1‑10份,聚醚DL‑2000D:10‑30份,二苯基甲烷二异氰酸酯1‑10份,液体改性树脂5‑10份,抗氧剂0.1‑1份,紫外线吸收剂0.1‑1份,分散剂0.1‑1份,催化剂0.1‑1份,消泡剂0.1‑0.5份,硅烷偶联剂0.01‑0.1份,溶剂2‑3份,颜填料10‑30份。本发明为提高聚氨酯防水涂料对基层的广泛应用性,在潮湿基面聚氨酯防水涂料中加入了硅烷偶联剂,能提高涂料的粘接强度、耐水、耐气候性能等。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料及其制备领域,尤其是一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术
通常聚氨酯防水涂料施工时要求基面干燥,含水率不能大于8%的。在潮湿基层、环境湿度大于80%的环境条件下不能正常进行防水施工。涂料在潮湿表面施工后由于中间水分的影响粘接强度大幅下降,使用后期涂料和基层之间会慢慢脱落。要解决这一技术难题,方法是采用一种既能与聚氨酯防水涂料发生反应聚合,又能与基材表面的水分发生水解缩聚反应,在交联固化中,二者发生化学反应完成聚氨酯涂料与基层中的水分间的偶联过程,从而提高与涂料与潮湿基材间的粘接性能。
发明内容
本发明为提高聚氨酯防水涂料对基层的广泛应用性,在潮湿基面聚氨酯防水涂料中加入了硅烷偶联剂,能提高涂料的粘接强度、耐水、耐气候性能等。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合而另一种基团则可以与高分子材料(聚氨酯防水涂料)结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。
为实现上述技术目的,本发明提供的技术方案是这样的:一种能够在潮湿基面使用的聚氨酯防水涂料,包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:1-10份,聚醚DL-2000D:10-30份,二苯基甲烷二异氰酸酯1-10份,液体改性树脂5-10份,抗氧剂0.1-1份,紫外线吸收剂0.1-1份,分散剂0.1-1份,催化剂0.1-1份,消泡剂0.1-0.5份,硅烷偶联剂0.01-0.1份,溶剂2-3份,颜填料10-30份。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:3-7份,聚醚DL-2000D:20-25份,二苯基甲烷二异氰酸酯5-10份,液体改性树脂15-25份,抗氧剂0.3-0.8份,紫外线吸收剂0.3-0.8份,分散剂0.1-0.5份,催化剂0.1-0.5份,消泡剂0.1-0.2份,硅烷偶联剂0.05-0.1份,溶剂2-2.5份,颜填料35-45份。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:4-6份,聚醚DL-2000D:23-25份,二苯基甲烷二异氰酸酯6-8份,液体改性树脂18-22份,抗氧剂0.4-0.6份,紫外线吸收剂0.4-0.6份,分散剂0.1-0.3份,催化剂0.1-0.3份,消泡剂0.1-0.15份,硅烷偶联剂0.06-0.08份,溶剂2.3-2.5份,颜填料38-42份。
作为本发明的最优方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:5份,聚醚DL-2000D:24份,二苯基甲烷二异氰酸酯7份,液体改性树脂20份,抗氧剂0.5份,紫外线吸收剂0.5份,分散剂0.2份,催化剂0.2份,消泡剂0.13份,硅烷偶联剂0.07份,溶剂2.4份,颜填料40份。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:所述抗氧剂为抗氧剂1010。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:所述紫外线吸收剂为UV531。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:所述分散剂为Disponer912。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:所述催化剂为CUCAT-W11。
作为本发明的优选方案,所述聚氨酯防水涂料包括以下重量份组分:所述硅烷偶联剂为KH550。
本发明还提供了上述能够在潮湿基面使用的聚氨酯防水涂料的制备方法,包括以下步骤:密闭反应釜中,先加入聚醚、分散剂、液体改性树脂,分散剂和颜填料,120±3℃下脱水2~3h,降温至85℃以下加入二苯基甲烷二异氰酸酯,85±3℃恒温条件下聚合反应3h,降温至70℃以下,在搅拌状态下依次加入抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、硅烷偶联剂,制得聚氨酯防水涂料预聚物。
将按照本发明所述制备方法制备而得的潮湿基面用聚氨酯防水涂料与普通聚氨酯防水涂料进行力学性能测试,结果详见下述具体实施例中的表1和图1。并根据实验结果可以看出,由于硅烷偶联剂中含有反应性基团,其添加量对聚氨酯涂料的黏度和性能稳定性影响较大;当添加量在0.07%时,硅烷偶联剂对涂料产品的拉伸强度和断裂伸长率都有一定程度的增大,说明在添加一定量的硅烷偶联剂后,聚氨酯涂料自身的力学性能都有提高。加入硅烷偶联剂的聚氨酯防水涂料,在潮湿基面施工后,其后期的反应交联对潮湿基面粘接性能影响较大,涂料与潮湿基面粘接强度得到了较为明显的改善。而普通聚氨酯防水涂料对潮湿基面适应能力较差,粘接性能低,对基层要求较高。实验证明,潮湿基面用聚氨酯防水涂料添加硅烷偶联剂后,由于其自身的两种基团不同的反应,在交联固化中,二者发生化学反应完成了聚氨酯涂料、潮湿基材中的水分及无机基三种材料之间的偶联过程。大大提高了涂料与基材的附着力。其潮湿基面粘接强度得到了明显的改善。
经对比验证,由表1、图1可以看出,添加硅烷偶联剂可以提高涂料对基层的粘结性,在不降低涂料拉伸性能前提下,增加了涂料附着力,尤其在潮湿基面表现优异。可判定,潮湿基面用聚氨酯防水涂料对基材适应能力强,可以解决长期以来聚氨酯防水涂料和潮湿基面无法粘接的难题。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
本发明所述的聚氨酯防水涂料,该涂料由于体系中加入了硅烷偶联剂,硅烷偶联剂中含有反应性基团,它一端的烷氧基能与基材表面的水分水解生成硅羟基,取向于无机基材表面,同时与无机基材表面的羟基发生水解缩聚反应;另一端与聚氨酯防水涂料里面的羟基反应生成共价键,在交联固化中,二者发生化学反应从而完成了聚氨酯涂料、潮湿基材中的水分及无机基三种材料之间的偶联过程。将无机基材和有机材料(聚氨酯防水涂料)的界面有机地联合起来,提高材料的附着性能。
本发明所述的聚氨酯防水涂料粘接强度高,可以解决一些材料长期以来无法粘接的难题;对潮湿基面适应能力强,有效提高工程进度;耐水、耐候性能优异;不平整基面的施工随意性,广泛的应用性;
本发明所述的聚氨酯防水涂料制备方法经济适用,工期短;绿色环保无污染。
附图说明
图1为粘接强度测试对比。
具体实施方案
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明。以下实施例仅仅是本发明的部分实施方式,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明护的范围。
实施例1
密闭反应釜中,先加入聚醚、分散剂、液体改性树脂,分散剂和颜填料,120±3℃脱水2~3h,降温至85℃以下加入二苯基甲烷二异氰酸酯,85±3℃恒温条件下聚合反应3h,降温至70℃以下,在搅拌状态下依次加入抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、硅烷偶联剂,制得聚氨酯防水涂料预聚物。
上述制备方法中所涉及的各组分用量分别为:聚醚EP-330N:5份,聚醚DL-2000D:24份,二苯基甲烷二异氰酸酯7份,液体改性树脂20份,抗氧剂0.5份,紫外线吸收剂0.5份,分散剂0.2份,催化剂0.2份,消泡剂0.13份,硅烷偶联剂0.2份,溶剂2.4份,颜填料40份。
实施例2
密闭反应釜中,先加入聚醚、分散剂、液体改性树脂,分散剂和颜填料,120±3℃脱水2~3h,降温至85℃以下加入二苯基甲烷二异氰酸酯,85±3℃恒温条件下聚合反应3h,降温至70℃以下,在搅拌状态下依次加入抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、硅烷偶联剂,制得聚氨酯防水涂料预聚物。
上述制备方法中所涉及的各组分用量分别为:聚醚EP-330N:5份,聚醚DL-2000D:24份,二苯基甲烷二异氰酸酯7份,液体改性树脂20份,抗氧剂0.5份,紫外线吸收剂0.5份,分散剂0.2份,催化剂0.2份,消泡剂0.13份,硅烷偶联剂0.1份,溶剂2.4份,颜填料40份。
实施例3
密闭反应釜中,先加入聚醚、分散剂、液体改性树脂,分散剂和颜填料,120±3℃脱水2~3h,降温至85℃以下加入二苯基甲烷二异氰酸酯,85±3℃恒温条件下聚合反应3h,降温至70℃以下,在搅拌状态下依次加入抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、硅烷偶联剂,制得聚氨酯防水涂料预聚物。
上述制备方法中所涉及的各组分用量分别为:聚醚EP-330N:5份,聚醚DL-2000D:24份,二苯基甲烷二异氰酸酯7份,液体改性树脂20份,抗氧剂0.5份,紫外线吸收剂0.5份,分散剂0.2份,催化剂0.2份,消泡剂0.13份,硅烷偶联剂0.06份,溶剂2.4份,颜填料40份。
实验例1力学性能测试
潮湿基面用聚氨酯防水涂料拉伸性能按照GB/T16777-2008《建筑防水涂料测试方法》中,第9章进行测试。拉伸速度为500mm/min,涂膜养护、检测环境均在温度23±2℃,相对湿度(50±10)%下进行。
粘接强度性能测试按照GB/T16777-2008《建筑防水涂料测试方法》第7.1中A法进行测试。采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥,将水泥/中沙按照质量比1:1加入砂浆搅拌机中搅拌,加水量以砂浆稠度(70~90)mm为准,倒入膜框中(砂浆成型面70x70mm)振实抹平,1d后脱模,移入养护室10d后再在(50±2)℃烘箱中干燥(24±0.5)h,用2号砂纸清除表面浮浆再浸入(23±2)℃的水中浸泡24h。从水中取出砂浆块,用滤纸吸去表面水渍,凉置5min后在砂浆表面涂抹准备好的涂料(涂刷面积40x40mm)将试件在标准条件下养护168h,拉伸速度(5±1)mm/min,至试件破坏。试验温度(23±2)℃。
结果详见表1和图1。
表1力学性能对比
表1为实施例1-3所述潮湿基面用聚氨酯防水涂料与普通聚氨酯防水涂料力学性能测试结果。由表1可以看出,由于硅烷偶联剂中含有反应性基团,其添加量对聚氨酯涂料的黏度和性能稳定性影响较大;当添加量在0.07%时,硅烷偶联剂对涂料产品的拉伸强度和断裂伸长率都有一定程度的增大,说明在添加一定量的硅烷偶联剂后,聚氨酯涂料自身的力学性能都有提高。
图1为潮湿基面用聚氨酯防水涂料和普通聚氨酯防水涂料与潮湿基面测试结果。由图1可以看出,加入硅烷偶联剂的聚氨酯防水涂料,在潮湿基面施工后,其后期的反应交联对潮湿基面粘接性能影响较大,涂料与潮湿基面粘接强度得到了较为明显的改善。而普通聚氨酯防水涂料对潮湿基面适应能力较差,粘接性能低,对基层要求较高。实验证明,潮湿基面用聚氨酯防水涂料添加硅烷偶联剂后,由于其自身的两种基团不同的反应,在交联固化中,二者发生化学反应完成了聚氨酯涂料、潮湿基材中的水分及无机基三种材料之间的偶联过程。大大提高了涂料与基材的附着力。其潮湿基面粘接强度得到了明显的改善。
经对比验证,由表1、图1可以看出,添加硅烷偶联剂可以提高涂料对基层的粘结性,在不降低涂料拉伸性能前提下,增加了涂料附着力,尤其在潮湿基面表现优异。可判定,潮湿基面用聚氨酯防水涂料对基材适应能力强,可以解决长期以来聚氨酯防水涂料和潮湿基面无法粘接的难题。
Claims (10)
1.一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:1-10份,聚醚DL-2000D:10-30份,二苯基甲烷二异氰酸酯1-10份,液体改性树脂5-10份,抗氧剂0.1-1份,紫外线吸收剂0.1-1份,分散剂0.1-1份,催化剂0.1-1份,消泡剂0.1-0.5份,硅烷偶联剂0.01-0.1份,溶剂2-3份,颜填料10-30份。
2.根据权利要求1所述一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:3-7份,聚醚DL-2000D:20-25份,二苯基甲烷二异氰酸酯5-10份,液体改性树脂15-25份,抗氧剂0.3-0.8份,紫外线吸收剂0.3-0.8份,分散剂0.1-0.5份,催化剂0.1-0.5份,消泡剂0.1-0.2份,硅烷偶联剂0.05-0.1份,溶剂2-2.5份,颜填料35-45份。
3.根据权利要求1所述一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:4-6份,聚醚DL-2000D:23-25份,二苯基甲烷二异氰酸酯6-8份,液体改性树脂18-22份,抗氧剂0.4-0.6份,紫外线吸收剂0.4-0.6份,分散剂0.1-0.3份,催化剂0.1-0.3份,消泡剂0.1-0.15份,硅烷偶联剂0.06-0.08份,溶剂2.3-2.5份,颜填料38-42份。
4.根据权利要求1所述一种能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,包括以下重量份组分:聚醚EP-330N:5份,聚醚DL-2000D:24份,二苯基甲烷二异氰酸酯7份,液体改性树脂20份,抗氧剂0.5份,紫外线吸收剂0.5份,分散剂0.2份,催化剂0.2份,消泡剂0.13份,硅烷偶联剂0.07份,溶剂2.4份,颜填料40份。
5.根据权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010。
6.根据权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,所述紫外线吸收剂为UV531。
7.根据权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,所述分散剂为Disponer912。
8.根据权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,所述催化剂为CUCAT-W11。
9.根据权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为KH550。
10.一种如权利要求1所述能够在潮湿基面使用聚氨酯防水涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:密闭反应釜中,先加入聚醚、分散剂、液体改性树脂,分散剂和颜填料,120±3℃下脱水2~3h,降温至85℃以下加入二苯基甲烷二异氰酸酯,85±3℃恒温条件下聚合反应3h,降温至70℃以下,在搅拌状态下依次加入抗氧剂、紫外线吸收剂、催化剂、硅烷偶联剂,制得聚氨酯防水涂料预聚物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210226 |
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