CN1451705A - 用晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料及其制备方法，将聚醚二元醇抽真空及脱水、脱气后，加入二异氰酸酯并抽真空脱气，制成聚氨酯弹性体的A组份；通过聚醚三元醇抽真空脱水后加入晶须材料、3，3’－二氯－4，4’二氨基二苯基甲烷、增塑剂、无机填料、铁红或柠檬黄—酞菁绿混合体和金属羧酸盐催化剂，搅拌混合并抽真空脱湿气可制得聚氨酯弹性体B组份，将聚氨酯弹性体的A组分与B组分按1∶3－1∶5质量比混合均匀，便可得到弹性高、延伸性大、粘结力强、能适应基层微量变化，耐腐蚀、耐老化、无污染、色彩艳丽的彩色聚氨酯防水涂料。

Description

用晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料及其制备方法

所属技术领域

本发明涉及高分子复合材料，尤其是一种晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

目前，双组分聚氨酯防水材料，已知的是先用甲苯二异氰酸酯TDI和聚醚二醇及有机稀释剂制成聚氨酯预聚体(通称A组份)；再将A组份与扩链—交链剂聚醚多元醇、二元醇的丁二醇、二元胺MOCA和焦油或沥青(通称B组份)混合，再用催化剂作用聚合制成的聚氨酯弹性体。我国各厂家生产用作防水材料的聚氨酯弹性体的配方，均沿用焦油聚氨酯防水涂料和沥青聚氨酯防水涂料的配方。此类材料的最大特点为产品性能难以稳定，质量指标偏低。同时，焦油中含有萘、蒽、吡啶、苯酚等有毒物质，在使用过程中有较大的气味，污染环境和危害人体健康。随着人们环境意识的增强和科技进步，近年来焦油型聚氨酯防水材料已逐渐被淘汰，而加入沥青的的聚氨酯防水涂料只能制备成黑色的防水涂料。

发明内容

本发明克服上述现有的聚氨酯防水涂料的不足，提供一种晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料及其制备方法，利用晶须材料技术，得到一种弹性高、延伸性大、粘结力强、能适应基层微量变化，耐腐蚀、耐老化、无污染、色彩艳丽的彩色聚氨酯防水涂料。

本发明的技术内容：一种晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于包括聚氨酯弹性体的A组份和B组份，A组份和B组份的重量比为1∶3-1∶5，其中

A组份的组成及重量百分比为：

 二异氰酸酯                           25-50％

 聚醚二元醇                           50-75％

B组份的组成及重量百分比为：

 聚醚三元醇                           15-40％

 增塑剂                               10-40％

3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷        0-8.0％

无机填料                                  10-40％

铁红或柠檬黄-酞菁绿混合体                 1.5-4.0％

晶须材料                                  0.5-10.0％

金属羧酸盐催化剂                          0.1-3％

所述的聚醚二元醇是丙二醇聚氧丙烯醚、聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇或聚丁二烯二醇，所述的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、二苯甲酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、氯化石腊油或它们之间的任意混合物，所述的聚醚三元醇是丙三醇聚氧丙烯醚或聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇，所述的无机填料包括二氧化硅粉、滑石粉、高岭土、改性膨润土或它们之间的任意混合物；氯化石腊油、蓖麻油和滑石粉是工业级的；二氧化硅粉是气相白碳黑，铁红或柠檬黄-酞菁绿混合体。所述的晶须材料是六钛酸钾晶须、碳化硅晶须、氧化锌晶须和硫酸钙晶须，所述的金属羟酸盐催化剂是环烷酸铁、环烷酸铅、异辛酸锌、异辛酸铁或异辛酸铅。

所述晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料的制备方法，以重量百分比计为：

1)A组份制备：将基于A组份总量的聚醚二元醇50-75％加入到反应釜中，在80-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气1-3小时，冷却至40-60℃，加入二异氰酸酯25-50％，在70-90℃下反应2-3小时后抽真空脱气，冷却至室温备用。

2)B组份制备：将基于B组份总量的聚醚三元醇15-40％、在95-105℃下抽真空脱水1-3小时，加入晶须材料0.5-10％，然后高速搅拌并加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷0-8.0％、增塑剂10-40％、无机填料10-40％、铁红或柠檬黄—酞菁绿混合体1.5-4.0％和金属羧酸盐催化剂0.1-3％，搅拌混合，升温至80-95℃抽真空脱湿气1-2小时，冷却至室温备用。

3)聚氨酯防水层的制备：将聚氨酯防水涂料中A组分与B组分按1∶3-1∶5质量比混合均匀，用毛刷或刮板涂抹均匀，制备出防水材料用的聚氨酯涂层。

本发明的技术效果：晶须是一种纤维状单晶材料，具有一定的横截面形状，规则的外形、理想的部晶体结构，其长径比高达5-1000。由于内在的完整性，高度有序的原子排列，使其力学性能接近晶体的理论极限，即原子间价键的结合强度，故晶须材料的强度极高；同时晶须可避免类似于纳米尺度材料的团聚现象，分散性好。晶须材料由于其微细的直径、较短的长度、极高的强度，成为一种新型补强增韧剂，能提高聚氨酯复合材料的抗压、抗拉、粘结和抗磨能力。晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料具有冷施工(可以在5-40℃下施工)、涂层整体无接缝、弹性高、延伸性大、粘结力强、能适应基层微量变化，耐腐蚀、耐老化、无污染、色彩艳丽等特点；同时，产品中不含甲苯、二甲苯等有机溶剂，属于环保型产品，施工中可喷、涂、刷并可与多种材料搭配，从而适合多类施工要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述：

实施例1：

1)A组份制备：将基于A组份总量的分子量为2000的聚醚二元醇70％加入到反应釜中，在80-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气1-3小时，冷却至40-60℃，加入二异氰酸酯30％，在70-90℃下反应2-3小时后抽真空脱气，冷却至室温备用。

2)B组份制备：将基于B组份总量的分子量为3000聚醚三元醇40％、在95-105℃下抽真空脱水1-3小时，加入晶须材料3％，然后高速搅拌并加入后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷4.0％、邻苯二甲酸二辛酯25％、滑石粉20％、二氧化硅粉3％、铁红4.0％和环烷酸铅1％，搅拌混合，升温至80-95℃抽真空，脱湿气1-2小时，冷却至室温备用。

3)聚氨酯防水层的制备：将聚氨酯防水涂料中A组分与B组分按1∶4质量比混合均匀，用毛刷或刮板涂抹均匀，制备出防水材料用的聚氨酯涂层。

实施例2：

1)A组份制备：将基于A组份总量的分子量为2000的聚醚二元醇40％和分子量为1000的聚醚二元醇32％加入到反应釜中，在80-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气1-3小时，冷却至40-60℃，加入二异氰酸酯28％，在70-90℃下反应2-3小时后抽真空脱气，冷却至室温备用。

2)B组份制备：将基于B组份总量的分子量为3000聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇34％、在95-105℃下抽真空脱水1-3小时，加入晶须材料5％，然后高速搅拌并加入后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷2.5％、邻苯二甲酸二辛酯18％、高岭土35％、二氧化硅粉1％、柠檬黄一酞菁绿4.0％和异辛酸铅0.5％，搅拌混合，升温至80-95℃抽真空，脱湿气1-2小时，冷却至室温备用。

3)聚氨酯防水层的制备：将聚氨酯防水涂料中A组分与B组分按1∶4质量比混合均匀，用毛刷或刮板涂抹均匀，制备出防水材料用的聚氨酯涂层。

实施例3：

1)A组份制备：将基于A组份总量的分子量为2000的聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇34％和分子量为1000的聚醚二元醇36％加入到反应釜中，在80-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气1-3小时，冷却至40-60℃，加入二异氰酸酯30％，在70-90℃下反应2-3小时后抽真空脱气，冷却至室温备用。

2)B组份制备：将基于B组份总量的分子量为3000聚醚三元醇32％、在95-105℃下抽真空脱水1-3小时，加入晶须材料1％，然后高速搅拌并加入后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷3.0％、氯化石腊油30％、滑石粉26％、二氧化硅粉3％、铁红4.0％和环烷酸铅1％，搅拌混合，升温至80-95℃抽真空，脱湿气1-2小时，冷却至室温备用。

3)聚氨酯防水层的制备：将聚氨酯防水涂料中A组分与B组分按1∶4质量比混合均匀，用毛刷或刮板涂抹均匀，制备出防水材料用的聚氨酯涂层。

              本发明的聚氨酯防水材料主要性能测试指标如下：

实施例		固体含量％	拉伸强度MPa	断裂伸长率％	柔性	不透水性
							国家标准		≥94	≥1.65	≥300	-30℃弯折无裂痕	压力≥0.3Mpa，保持时间≥30min
实施例	1	100	3.25	320	合格	合格
							2	100	2.40	425	合格	合格
	3	100	2.85	375	合格	合格

Claims (7)

1.一种晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于包括聚氨酯弹性体的A组份和B组份，A组份和B组份的重量比为1∶3-1∶5，其中

A组份的组成及重量百分比为：

 二异氰酸酯                            25-50％

 聚醚二元醇                            50-75％

B组份的组成及重量百分比为：

 聚醚三元醇                            15-40％

 增塑剂                                10-40％

 3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷      0-8.0％

 无机填料                              10-40％

 铁红或柠檬黄-酞菁绿混合体              1.5-4.0％

 晶须材料                              0.5-10.0％

 金属羧酸盐催化剂                       0.1-3％

2.如权利要求1所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于所述的聚醚二元醇选自丙二醇聚氧丙烯醚、聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇或聚丁二烯二醇。

3.如权利要求1所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、二苯甲酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、氯化石腊油或它们之间的任意混合物。

4.如权利要求1所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于所述的聚醚三元醇选自丙三醇聚氧丙烯醚或聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇。

5.如权利要求1所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于所述的晶须材料选自六钛酸钾晶须、碳化硅晶须、氧化锌晶须和硫酸钙晶须。

6.如权利要求1所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料，其特征在于所述的金属羟酸盐催化剂选自环烷酸铁、环烷酸铅、异辛酸锌、异辛酸铁或异辛酸铅。

7.如权利要求1-6任一所述的晶须材料改性的双组分彩色聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，以重量百分比计为：

1)A组份制备：将基于A组份总量的聚醚二元醇50-75％加入到反应釜中，在80-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气1-3小时，冷却至40-60℃，加入二异氰酸酯25-50％，在70-90℃下反应2-3小时后抽真空脱气，冷却至室温备用；

2)B组份制备：将基于B组份总量的聚醚三元醇15-40％、在95-105℃下抽真空脱水1-3小时，加入晶须材料0.5-10％，然后高速搅拌并加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷0-8.0％、增塑剂10-40％、无机填料10-40％、铁红或柠檬黄—酞菁绿混合体1.5-4.0％和金属羧酸盐催化剂0.1-3％，搅拌混合，升温至80-95℃抽真空脱湿气1-2小时，冷却至室温备用；

3)聚氨酯防水层的制备：将聚氨酯防水涂料中A组分与B组分按1∶3-1∶5质量比混合均匀，用毛刷或刮板涂抹均匀，制备出防水材料用的聚氨酯涂层。