CN113527997A - 一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents

一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及防水涂料技术领域，具体公开了一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法。本申请的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，主要由如下重量份数的原料制成：聚醚420‑600份、异氰酸酯40‑55份、固化剂2‑7份、沥青25‑40份、相容剂22‑30份、溶剂3‑6份、滑石粉1‑3份；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、TDI三聚体中的一种，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚、N,N‑二甲基甲酰胺、溴代十六烷中的至少一种。本申请的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料具有防水性能好、稳定程度高的优点。

Description

一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及 其制备方法
技术领域
本申请涉及防水涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯防水涂料是一种性能良好的高分子防水涂料，在建筑行业被广泛推广和应用。目前市面上的聚氨酯防水涂料可以简单分为单组分聚氨酯防水涂料、双组份聚氨酯防水涂料，单组分聚氨酯防水涂料包括湿固化型、潜固化型和水固化型，双组份聚氨酯防水涂料包括焦油型、非焦油型和聚醚型，其中焦油型由于对环境有很大危害已经停止使用。
目前，双组份聚氨酯防水涂料在施工作业时操作工序较为复杂，需要精准控制甲、乙组分的调配比例，各工序的控制精度对施工质量也有很大的影响，容易出现施工质量不达标的现象。而单组分聚氨酯防水涂料在使用过程中不需要进行比例调配，开盖搅拌均匀后即可进行涂刷，施工操作简单，作业效率高，因此单组分聚氨酯防水涂料逐渐成为主流产品。在一些地下工程、公路隧道等特殊应用环境中，现有的单组分聚氨酯防水涂料已经不太能满足相应的性能，为此开发出了单组分沥青聚氨酯防水涂料，其具有防腐性能好、耐水性能优良、使用寿命长的优点。
在沥青聚氨酯防水涂料的生产过程中，由于沥青为极性很弱的物质，聚氨酯是极性较好的物质，两者之间的相容性极差，容易出现析油、固液分离、机械性能变差、防水性能下降等问题。另外，沥青聚氨酯防水涂料在应用过程中，通常会与其他防水卷材如沥青防水卷材等配合使用，而沥青聚氨酯防水涂料的析油、分离等不稳定情况会导致其与沥青防水卷材之间的粘结力下降，出现失稳、剥离、脱离等问题。为此，相关技术中，通常添加一定量的相容剂来提高沥青和聚氨酯之间的相容性，改善沥青聚氨酯防水涂料的相容性和稳定性，同时也改善沥青聚氨酯涂料与其他防水卷材之间的粘结效果。
针对上述相关技术，申请公告号为CN105885665A的中国专利公开了一种单组分聚氨酯防水涂料，其包括聚醚、沥青、二异氰酸酯和助剂，上述组分的重量份为：二异氰酸酯5-10份，聚醚40-60份，沥青25-35份，助剂20-40份；所述助剂包括增溶剂、石粉、低粘度油。申请公告号为CN102719187A的中国专利公开了一种单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法，主要由聚醚多元醇45～70份、异氰酸酯10～35份、稳定剂0.2～1份、石油沥青25～50份、相容剂6～25份、增塑剂10～30份、填料40～80份、催化剂0.5～2份组成。
针对上述的防水涂料中的增溶剂，发明人认为上述的增溶剂对于聚氨酯与沥青的增容效果较差，涂料的相容性不好。
发明内容
为了提高涂料体系中聚氨酯与沥青之间的相容性，本申请提供一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，采用如下的技术方案：
一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，主要由如下重量份数的原料制成：聚醚420-600份、异氰酸酯40-55份、固化剂2-7份、沥青25-40份、相容剂22-30份、溶剂3-6份、滑石粉1-3份；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、TDI三聚体中的一种，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷中的至少一种。
通过采用上述技术方案，聚醚与异氰酸酯在固化剂的辅助下进行聚合形成聚氨酯体系，沥青与聚氨酯体系混合时，相容剂中的月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷分子链上的极性基团与聚氨酯体系进行结合，然后分子链上的非极性长链与沥青进行结合，在沥青与聚氨酯体系之间形成桥架、牵引作用，在两者混合初期起到很好的相容作用，形成均一的混合体系。并且，在防水涂料凝固过程中，聚氨酯体系进一步交联固化，相容剂还可以阻止沥青在聚氨酯体系中的反团聚，维持沥青的分散，改善防水涂料的稳定性和力学性能，以使与沥青防水卷材的粘结性能好、自身不易发生析出、出油等不稳定的现象。
优选的，所述相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种与溴代十六烷按质量比为(3-5):(7-12)组成。
通过采用上述技术方案，按照上述比例复配的相容剂，其极性基团和非极性基团之间的含量比例较为适宜，聚氨酯与沥青之间的相容性更好，固化过程中和后续的使用过程中更不容易发生分层、析出的现象。并且，相容剂进一步调节了混合体系的黏度，提升各原料物质之间的分散性能。此外月桂醇聚氧乙烯醚和溴代十六烷的大分子链具有较大的空间位阻，能够减少沥青和聚氨酯反聚集的情况发生，进一步增加混合体系的分散稳定性。
优选的，所述相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比(2.5-4):(0.5-1):(7-12)组成。
通过采用上述技术方案，按照上述比例优化相容剂的各组分占比，月桂醇聚氧乙烯醚和溴代十六烷的对聚氨酯分子和沥青分子进行牵拉、增容，N,N-二甲基甲酰胺在聚氨酯和沥青界面件产生扩散交换，降低界面阻力，以使聚氨酯和沥青更容易相互浸润和相容。
优选的，所述异氰酸酯与相容剂的质量比为(1.5-2.2):1。
通过采用上述技术方案，按照上述比例复配，相容剂在提升沥青与聚氨酯混合均匀性的同时，还可以提升混合体系的力学性能和施工性能，改善涂料的外观，提升防水涂料的延展性和各向同性。
优选的，所述异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、TDI三聚体按质量比为(2-5):(1-2)组成。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯按照上述比例复配，甲苯二异氰酸酯、TDI三聚体与聚醚在多元醇的协助下聚合、交联形成聚氨酯体系，聚氨酯体系中的极性基团的含量增加，与沥青之间的结合力更大，相容性更好。另外，复配的异氰酸酯所形成的交联体系的硬度、粘结强度以及柔韧性较为适中，力学性能更好。
优选的，所述多元醇由1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚按质量比为(2-5):(0.5-1.2)组成。
通过采用上述技术方案，1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚含有大量的羟基，在与聚氨酯体系的交联、聚合过程中，起到很好的空间稳定作用，使聚氨酯体系的稳定性和固化膜性能更佳，以获得更好的粘结作用，提高与其他基材之间的结合力。
优选的，所述原料中还包括(2-3.5)重量份数的增塑剂，增塑剂为马来酸二丁酯、己二酸二辛酯中的至少一种。
通过采用上述技术方案，马来酸二丁酯、己二酸二辛酯加入聚氨酯和沥青体系内，减弱了聚氨酯体系中大分子链段之间的相互作用力，使分子链之间更容易发生滑移、错位，提高体系的力学性能，以使涂料能够抗冲击、弹性好，并且提升涂料的耐候性。另外，还能够破坏聚氨酯分子之间的物理交联点，使沥青更容易在聚氨酯体系内迁移、相容。
优选的，所述增塑剂由马来酸二丁酯、己二酸二辛酯按质量比为(1.5-3):(1-2)组成。
通过采用上述技术方案，优化马来酸二丁酯、己二酸二辛酯的比例，使增塑剂与聚氨酯体系更易混为一体，提高聚氨酯的粘接性和固化速率，进一步提高涂料的机械性能和防水性能。
第二方面，本申请提供一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚醚、固化剂、沥青减压脱水，然后加入溶剂、滑石粉、相容剂混合均匀制得中间料；
S2：将异氰酸酯加入步骤S1中的中间料内，不断搅拌下反应3-5h后降温、脱泡即得。
通过采用上述技术方案，将沥青与聚醚混合均匀，然后加入各种助剂，由于沥青不含有与异氰酸酯反应的活性基团，提前混合可以使沥青分散在聚合体系内，然后在相容剂、固化剂、溶剂的增容、稳定的协同作用下形成均匀的分散体系，降低涂料出油、分层以及析出的几率。
优选的，所述步骤S2中，以200-260rpm的搅拌速度反应3-5h后降温、脱泡即得。
通过采用上述技术方案，控制异氰酸酯和固化剂的加入速度，调节聚氨酯体系的聚合进程，减少因聚合速度过快导致体系不稳定、不均匀的情况，使反应体系的各向同性更好，相容性更好。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷作为相容剂，大大提高了聚氨酯体系与沥青之间的相容性，涂料的牵线长度达到14cm，剥离强度达到1.16N/mm，以使涂料更加稳定。
2、本申请中优选采用甲苯二异氰酸酯和TDI三聚体复配使用，增加聚氨酯体系中碳氮键、羰基等极性基团的数量，提高涂料与外界基材之间的粘结强度，进一步提高涂料的剥离强度达到1.42N/mm。
3、本申请中采用增塑剂与相容剂协同作用，改善涂料的机械性能和沥青与聚氨酯之间的相容性，进一步降低涂料出现分层、粘结力差的几率，并且也提高了涂料与沥青防水卷材之间的结合力。
附图说明
图1是示出本申请对比例中的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与沥青防水卷材之间的粘结稳定性情况。
图2是示出本申请实施例3中的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的稳定性状态。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，主要由如下重量份数的原料制成：聚醚420-600份、异氰酸酯40-55份、固化剂2-7份、沥青25-40份、相容剂22-30份、溶剂3-6份、滑石粉1-3份；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、TDI三聚体中的一种，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷中的至少一种。
优选的，相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种与溴代十六烷按质量比为(3-5):(7-12)组成。进一步优选的，当相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺与溴代十六烷进行复配时，相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺的质量之和与溴代十六烷按质量比为(3-5):(7-12)组成。
优选的，聚醚的型号为聚醚330N，羟值(mgKOH/g)33-37,粘度(mm2/s，25℃)800-1000。
优选的，甲苯二异氰酸酯的规格为工业级。优选的，沥青为氧化沥青，型号为10#。
优选的，滑石粉为超细滑石粉，超细滑石粉的细度为10000目，二氧化硅含量65％。
本申请实施例及对比例主要原料信息如表1所示。
表1本申请实施例及对比例主要原料信息
原料 规格型号 来源厂家
甲苯二异氰酸酯 工业级 江苏普乐司生物科技有限公司
二苯甲烷二异氰酸酯 工业级 江苏普乐司生物科技有限公司
TDI三聚体 TDI80 山东大大化工有限公司
氧化沥青 10# 广东立信能源有限公司
滑石粉 纳米级 上海缘江化工有限公司
乙酸丁酯 工业级 济南鸿程化工有限公司
月桂醇聚氧乙烯醚 LA-8Q 山东力昂新材料科技有限公司
N,N-二甲基甲酰胺 优级纯 山东旭晨化工科技有限公司
溴代十六烷 货号112-82-3 上海蓝润化学有限公司
1,4-丁二醇 化学纯 南京化学试剂股份有限公司
甘油-1-烯丙基醚 工业级 湖北东曹化学科技有限公司
马来酸二丁酯 工业级 武汉吉鑫益邦生物科技有限公司
己二酸二辛酯 工业级 山东盛帆化工有限责任公司
聚醚 聚醚330N 江苏省海安石油化工厂
实施例
实施例1-5
实施例1-5的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，由如下的原料制成：聚醚、异氰酸酯、固化剂、沥青、相容剂、溶剂、滑石粉；异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚。
实施例1-5中各原料的加入量(kg)如表2所示。
表2实施例2-5的各原料的加入量(kg)
原料(kg) 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
聚醚 420 460 500 550 600
异氰酸酯 40 45 48 52 55
固化剂 2 6 5.5 7 4
沥青 25 36 32 28 40
相容剂 22 30 26 28 24.5
溶剂 3 6 4 3.5 5
滑石粉 1 3 2.2 1.8 2.6
其中，聚醚的型号为聚醚330N，羟值(mgKOH/g)33-37,粘度(mm2/s，25℃)800-1000，生产厂家为江苏省海安石油化工厂。二苯甲烷二异氰酸酯的规格为工业级，生产厂家为江苏普乐司生物科技有限公司。多元醇为丙三醇，生产厂家为济南铭发化工有限公司。沥青为氧化沥青，型号为10#，生产厂家为广东立信能源有限公司。乙酸丁酯的规格为工业级，生产厂家为济南鸿程化工有限公司。滑石粉的细度为10000目，二氧化硅的含量为65％，生产厂家为上海缘江化工有限公司。月桂醇聚氧乙烯醚的型号为LA-8Q，生产厂家为山东力昂新材料科技有限公司。
实施例1-5的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚醚、固化剂、沥青升温至80℃减压脱水，总含水量低于0.03％，然后降温至65℃，接着加入溶剂、滑石粉、相容剂混合均匀制得中间料；
S2：将异氰酸酯加入步骤S1中的中间料内，保持65℃的温度条件，以230rpm的搅拌速度不断搅拌下反应3h后降温、脱泡即得。
实施例6
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例3的不同之处在于：原料中的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，其余的与实施例3相同。
其中，甲苯二异氰酸酯的规格为工业级，生产厂家为江苏普乐司生物科技有限公司。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例3相同。
实施例7
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例6的不同之处在于：原料中的相容剂为溴代十六烷，其余的与实施例6相同。
其中，溴代十六烷的货号为112-82-3，生产厂家为上海蓝润化学有限公司。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例6相同。
实施例8
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例6的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、溴代十六烷按质量比为3:7组成，其余的与实施例6相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例6相同。
实施例9
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例6的不同之处在于：原料中相容剂由N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比为3:7组成，其余的与实施例6相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例6相同。
实施例10
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例6的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、溴代十六烷按质量比为4:9组成，其余的与实施例6相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例6相同。
实施例11
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例6的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、溴代十六烷按质量比为5:12组成，其余的与实施例6相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例6相同。
实施例12
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例10的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比为2.5:0.5:7组成，其余的与实施例10相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例10相同。
实施例13
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例10的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比为3:0.8:10组成，其余的与实施例10相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例10相同。
实施例14
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例10的不同之处在于：原料中相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比为4:1:12组成，其余的与实施例10相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例10相同。
实施例15
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例13的不同之处在于：原料中的异氰酸酯由为由甲苯二异氰酸酯、TDI三聚体按质量比为4:1.5组成，其余的与实施例13相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例13相同。
实施例16
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例15的不同之处在于：原料中多元醇由1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚按质量比为2:0.5组成，其余的与实施例15相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例15相同。
实施例17
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例15的不同之处在于：原料中多元醇由1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚按质量比为3.5:0.9组成，其余的与实施例15相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例15相同。
实施例18
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例15的不同之处在于：原料中多元醇由1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚按质量比为5:1.2组成，其余的与实施例15相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例15相同。
实施例19
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例17的不同之处在于：原料中还包括2.8kg的增塑剂，增塑剂为马来酸二丁酯，其余的与实施例17相同。
其中，马来酸二丁酯的规格为工业级，生产厂家为武汉吉鑫益邦生物科技有限公司。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例17相同。
实施例20
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例17的不同之处在于：原料中还包括2.8kg的增塑剂，增塑剂为己二酸二辛酯，其余的与实施例17相同。
其中，己二酸二辛酯的规格为工业级，生产厂家为山东盛帆化工有限责任公司。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例17相同。
实施例21
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例19的不同之处在于：原料中还包括2.8kg的增塑剂，增塑剂由马来酸二丁酯、己二酸二辛酯按质量比为1.5:1组成，其余的与实施例19相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例19相同。
实施例22
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例19的不同之处在于：原料中还包括2.8kg的增塑剂，增塑剂由马来酸二丁酯、己二酸二辛酯按质量比为2.2:1.5组成，其余的与实施例19相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例19相同。
实施例23
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与实施例19的不同之处在于：原料中还包括2.8kg的增塑剂，增塑剂由马来酸二丁酯、己二酸二辛酯按质量比为3:2组成，其余的与实施例19相同。
本实施例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例19相同。
对比例
本对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，由如下重量的原料制成：聚醚420kg、异氰酸酯40kg、固化剂2kg、沥青25kg、相容剂22kg、溶剂3kg、滑石粉1kg；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为2,3-二苄基甲苯。
本对比例的各原料来源及规格与实施例1相同。
本对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法与实施例1相同。
性能检测试验
检测方法
取实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料按国家标准GB/T19250-2013《聚氨酯防水涂料》测定基本性能，测试结果如表3所示。
表3实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的基本性能测试结果
Figure BDA0003169149760000101
Figure BDA0003169149760000111
取实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，刷涂至矩形试件表面，然后将沥青防水卷材按国家标准GB/T328.20-2007《沥青防水卷材接缝剥离性能》测试两者之间的剥离性能，测试结果如表4所示。
表4实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料与沥青防水卷材的剥离性能测试结果
序号 剥离强度(N/mm)
实施例1 1.06
实施例2 1.13
实施例3 1.16
实施例4 1.08
实施例5 1.05
实施例6 1.18
实施例7 1.20
实施例8 1.27
实施例9 1.23
实施例10 1.31
实施例11 1.29
实施例12 1.36
实施例13 1.39
实施例14 1.33
实施例15 1.42
实施例16 1.45
实施例17 1.47
实施例18 1.44
实施例19 1.49
实施例20 1.50
实施例21 1.52
实施例22 1.55
实施例23 1.53
对比例 0.15
取实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，用玻璃棒蘸取做牵线实验观察牵线长度，每个样品做三次，取平均值。测试结果如表5所示。
取实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料在试件表面涂覆制得涂料涂层，涂料涂层的厚度为2±0.2mm，在温度25±1℃，相对湿度60±10％条件下固化72h后，用洁净的白纸沾染涂料涂层表面，观察白纸表面油渍状态，按油渍占白纸面积的百分比划分为重度析油(90％以上)、中度析油(40-90％)、轻度析油(15-40％)、轻微析油(3-15％)、基本不析油(3％以下)、未发现，测试结果如表5所示。
表5实施例1-23以及对比例的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的相容性性能及涂料表面析油情况测试结果。
序号 牵线长度(cm) 析油情况
实施例1 13.3 轻度析油
实施例2 13.5 轻度析油
实施例3 14.0 轻微析油
实施例4 13.2 轻度析油
实施例5 12.9 轻度析油
实施例6 14.1 轻微析油
实施例7 14.3 轻微析油
实施例8 15.8 基本不析油
实施例9 15.6 基本不析油
实施例10 16.5 基本不析油
实施例11 16.1 基本不析油
实施例12 18.1 基本不析油
实施例13 19.2 基本不析油
实施例14 18.5 基本不析油
实施例15 21.2 基本不析油
实施例16 23.5 基本不析油
实施例17 24.0 基本不析油
实施例18 23.2 基本不析油
实施例19 25.1 基本不析油
实施例20 24.6 基本不析油
实施例21 26.3 未发现
实施例22 27.5 未发现
实施例23 25.6 未发现
对比例 1.2 重度析油
分析实施例1-6以及对比例并结合表3、表4以及表5可以看出，一方面，相容剂的加入大大提高了聚氨酯体系与沥青体系之间的相容性，涂料体系的牵线长度从1cm左右增长至13cm左右，并且析油量也大大减少。另一方面，析油量的减少也使得涂料与沥青防水卷材之间的剥离强度从0.15N/mm提升至1.06N/mm。并且结合图1、图2，图1和图2展示了采用相同的拉扯力作用于对比例和实施例3中沥青防水卷材，从图1和图2中可以看出，对比例中的涂料极易与沥青防水卷材剥离，而实施例3中的涂料与沥青防水卷材之间的粘结力较强，这一优势可以在防水施工中体现更佳，能够在旧的沥青防水卷材表面直接使用本申请的防水涂料，操作简单、安全环保、成本经济、效果良好，一举多得。另外，从表3来看，本申请的涂料的基本性能也完全符合国家标准，是性能优良的防水涂料，适宜广泛推广应用。
分析实施例1-6、实施例7-8并结合表3、表4以及表5可以看出，月桂醇聚氧乙烯醚和溴代十六烷单独使用时，溴代十六烷的增容效果更好，分析来看是溴代十六烷上的氢原子被溴原子取代后，具有更强的极性，对聚氨酯和沥青的增容效果更好，牵线长度能够达到14.3cm左右。
分析实施例8、实施例9-11并结合表3、表4以及表5可以看出，月桂醇聚氧乙烯醚、溴代十六烷的复配增容效果相较于N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷的复配增容效果更好，N,N-二甲基甲酰胺的渗透作用更强，而月桂醇聚氧乙烯醚的极性基团和非极性基团对聚氨酯和沥青的牵拉作用更好，并在溴代十六烷的协同下，使涂料体系的牵线长度达到16.5cm。并且，涂料与沥青防水卷材之间的剥离强度也提升至1.31N/mm，析油量也大幅减少，涂料与沥青防水卷材之间不易发生失稳、滑移、剥离、翘边等情况。
分析实施例12、实施例13、实施例14并结合表3、表4以及表5可以看出，月桂醇聚氧乙烯醚和溴代十六烷的牵拉和增容效果较好，但是其分子链的空间位阻较大，在聚氨酯和沥青体系中的迁移速率较慢，N,N-二甲基甲酰胺能够降低聚氨酯和沥青体系中分子间作用力，使得月桂醇聚氧乙烯醚和溴代十六烷均匀分散至聚氨酯和沥青体系内，以起到更好的增容作用，数据表明，在三者的复配协同作用下，本申请的涂料体系的牵线长度增加至19.2cm。另外，当聚氨酯和沥青之间的相容性大大提升以后，涂料与沥青防水卷材之间的剥离强度也提升至1.39N/mm。
分析实施例15并结合表4和表5可以看出，采用甲苯二异氰酸酯和TDI三聚体复配的异氰酸酯，聚氨酯体系内分子链上极性基团的数量增多，使得聚氨酯体系与沥青之间的相容性更好，并且涂料与沥青防水卷材之间的结合力更大，剥离强度增加至1.42N/mm。
分析实施例16、实施例17、实施例18并结合表3、表4、表5可以看出，选用1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚作为复配多元醇，一方面增加了聚氨酯体系的极性，使其与沥青体系的相容性更好，涂料的牵线长度能够达到24cm。另一方面，还可以调节聚氨酯体系分子链的硬度和官能度，涂料的基础性能也得到提升。
分析实施例19、实施例20并结合表3、表4、表5可以看出，马来酸二丁酯和己二酸二辛酯都具有一定的粘度调节性，从表5中的数据可以看出涂料的牵线长度达到25cm左右，并且也起到了一定的增容作用，涂料与沥青防水卷材的剥离强度增加至1.5N/mm。
分析实施例21、实施例22、实施例23并结合表3、表4、表5可以看出，马来酸二丁酯和己二酸二辛酯复配使用，提高了涂料体系柔韧性，粘结强度增加至1.7MPa左右，并且进一步降低体系粘度，提高聚氨酯、沥青体系之间的均匀性，涂料的牵线长度增加至27.5，剥离强度增加至1.55N/mm，涂料的稳定性更好，不出现分层、析油现象。
综上所述，本申请的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料具有较佳的基本性能，同时聚氨酯体系与沥青体系的相容性非常好，不易出现分层、析油现象，其与沥青防水卷材之间的粘结力好，剥离强度高，适合应用于各种建筑、装饰工程的防水作业，防水效果好、性能稳定、使用寿命长。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：主要由如下重量份数的原料制成：聚醚420-600份、异氰酸酯40-55份、固化剂2-7份、沥青25-40份、相容剂22-30份、溶剂3-6份、滑石粉1-3份；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、TDI三聚体中的一种，溶剂为乙酸丁酯，固化剂为多元醇，相容剂为月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种与溴代十六烷按质量比为(3-5):(7-12)组成。
3.根据权利要求2所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述相容剂由月桂醇聚氧乙烯醚、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十六烷按质量比(2.5-4):(0.5-1):(7-12)组成。
4.根据权利要求3所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述异氰酸酯与相容剂的质量比为(1.5-2.2):1。
5.根据权利要求4所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、TDI三聚体按质量比为(2-5): (1-2)组成。
6.根据权利要求5所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述多元醇由1,4-丁二醇、甘油-1-烯丙基醚按质量比为(2-5): (0.5-1.2)组成。
7.根据权利要求6所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述原料中还包括(2-3.5)重量份数的增塑剂，增塑剂为马来酸二丁酯、己二酸二辛酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述增塑剂由马来酸二丁酯、己二酸二辛酯按质量比为(1.5-3): (1-2)组成。
9.一种如权利要求1-8任一所述的与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将聚醚、固化剂、沥青减压脱水，然后加入溶剂、滑石粉、相容剂混合均匀制得中间料；
S2：将异氰酸酯加入步骤S1中的中间料内，不断搅拌下反应3-5h后降温、脱泡即得。
10.根据权利要求9所述的一种与沥青基防水卷材相容的单组分沥青聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，以200-260rpm的搅拌速度反应3-5h后降温、脱泡即得。
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