一種單組分聚氨酯防水涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單組份聚氨酯防水涂料及其制備方法，所述單組份聚氨酯防水涂料包括以下重量份的組分：聚醚多元醇200-300份，二異氰酸甲苯酯(TDI)100-200份，有機(jī)溶劑60-100份，填料240-400份，消泡劑30-50份，增塑劑200-250份，分散劑50-80份，催化劑5-10份。本發(fā)明單組份聚氨酯防水涂料無毒、無污染、固化速度快，施工周期短，成本低，涂層性能優(yōu)良。
【專利說明】一種單組分聚氨酯防水涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種單組份聚氨酯防水涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯防水涂料以其優(yōu)異的制品性能和加工多樣性，已成為全球涂料工業(yè)近十年 來發(fā)展最快的品種之一。在國外聚氨酯的年均增長率已達(dá)到涂料行業(yè)平均增長率的2倍， 在我國聚氨酯涂料的年產(chǎn)量已超過20萬噸，約占全國涂料總產(chǎn)量的8-10%，消費(fèi)總量位居 各涂料總量的第3位。
[0003] 目前，聚氨酯防水涂料因其優(yōu)越的物理、化學(xué)性能，已經(jīng)在防水行業(yè)內(nèi)得到了廣泛 的認(rèn)可和應(yīng)用。聚氨酯防水涂料有單組分、雙組分之分，雙組份與單組份均為浙青基環(huán)保型 材料。雙組份通常分甲、乙兩組，甲組份是以聚醚樹脂和二異氰酸酯等原料，經(jīng)過聚合反應(yīng) 制成的含有二異氰酸酯基（-N0C)的巨氨基甲酸酯預(yù)聚物；乙組份是膠聯(lián)劑、促進(jìn)劑、增韌 齊?、增粘劑、防霉劑、填充劑和稀釋劑等混合加工而成。雙組份聚氨酯防水涂料常用致癌物 質(zhì)的3, 3' -二氯-4, 4' -二氨基二苯基甲烷作為固化劑，并含有大量的有機(jī)溶劑，這些物質(zhì) 對健康和環(huán)境相當(dāng)?shù)牟焕?。單組份是利用混合聚醚進(jìn)行脫水，加入二異氰酸酯與各種助劑 進(jìn)行環(huán)氧改性制成。單組分聚氨酯防水涂料施工較為簡便，不需混合攪拌，涂刷前不增粘， 具有一定優(yōu)勢。國外已有多種單組份聚氨酯防水涂料，其物理性能與雙組份產(chǎn)品基本相同。 美國"創(chuàng)高"公司生產(chǎn)的單組份聚氨酯防水涂料就是其中之一?，F(xiàn)有的無溶劑單組份浙青 基聚氨酯防水涂料雖然避免了雙組份涂料施工麻煩的問題，但是由于是基于浙青制備的涂 料，其對環(huán)境保護(hù)仍然構(gòu)成威脅。另外，現(xiàn)有的單組份防水涂料靠吸濕固化，固化時(shí)間長，在 厚涂層內(nèi)部，容易產(chǎn)生氣泡從而影響防水效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于，提供一種無毒、無污染、固化速度快，施工周期短，成本低，涂層 性能優(yōu)良的單組份聚氨酯防水涂料及其制備方法。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種單組分聚氨酯防水涂料，包括 以下重量份的組分：聚醚多元醇200-300份，二異氰酸甲苯酯（TDI) 100-200份，有機(jī)溶劑 60-100份，填料240-400份，消泡劑30-50份，增塑劑200-250份，分散劑50-80份，催化劑 5-10 份。
[0006] 所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇（Ν-220)和聚氧化丙烯三醇（Ν-330)按照 8:1-10:1比例混合的混合物；
[0007] 所述二異氰酸甲苯酯（TDI)含2,4二異氰酸甲苯酯和2,6二異氰酸甲苯酯兩種異 構(gòu)體，采用80/20異構(gòu)比作為原料，其比例控制在8%以內(nèi)。
[0008] 所述有機(jī)溶劑為甲苯、二甲苯、丙酮中的一種或兩種以上任意比例混合的混合物。
[0009] 所述填料為粒度600?800目的輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、石英粉 中的一種或兩種以上任意比例混合的混合物。
[0010] 所述的催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、雙乙酸鹽二丁基錫中的任意一種 或兩種以上任意比例混合的混合物。
[0011] 所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。
[0012] 本發(fā)明單組分聚氨酯防水涂料還可以包括固化劑10-50份，所述固化劑為噁唑烷 潛固化劑。
[0013] 本發(fā)明單組分聚氨酯防水涂料還可以包括顏料30-50份，所述顏料為氧化鐵、氧 化鉻綠、檸檬黃、中鉻黃、立德粉、群青、酞菁蘭、炭黑中的任意一種。
[0014] 為加強(qiáng)本發(fā)明防水涂料的阻燃效果，還可以加入一定量的阻燃劑。所述阻燃劑可 以為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑或氮系阻燃劑。
[0015] 本發(fā)明單組分聚氨酯防水涂料的制備方法為：
[0016] (1)將聚醚多元醇加入增塑劑、分散劑攪拌均勻后加熱到75°C -80°c ;
[0017] ⑵緩慢加入填料、顏料，攪拌均勻后升溫至115 °C -120 °C，在真 空-0. 08MPa-0. 09MPa 條件下脫水 2. 5h ;
[0018] (3)脫水后降溫到75 °C-80°C時(shí)加入2/3的有機(jī)溶劑，再加入TDI在常壓和 80°C -85°C溫度下攪拌反應(yīng)2-2. 5h ;
[0019] (4)再加入催化劑、消泡劑、固化劑，攪拌均勻并在105°C -110°C保溫反應(yīng)1. 5h ;
[0020] (5)降溫至70°C _80°C，加入剩余有機(jī)溶劑，攪拌20min后冷卻出料。
[0021] 將本發(fā)明單組分聚氨酯防水涂料混合均勻，稱取適量的樣品，用刮板均勻涂刷在 涂好脫模劑的模具上，分2?3次涂完，使最終的涂膜厚度大約為1. 5mm，每一次涂刮要在上 一次涂?旲表干之后進(jìn)打。待最后一次涂刷完后，放直在（23土2) C、相對濕度65 土 15 (標(biāo)準(zhǔn)條件）7天后按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。結(jié)果顯示本發(fā)明單組份聚氨酯防水涂料拉伸強(qiáng)度達(dá) 到5-22Mpa，斷裂伸長率大于200%，適宜各種不同環(huán)境的可直接施工的防水涂料。本發(fā)明 特別適用于電纜中間防水、防爆的應(yīng)用，電纜中間接頭涂刷本發(fā)明防水涂料后出現(xiàn)進(jìn)水的 故障率明顯降低，防水、防爆效果非常理想，且當(dāng)中間頭發(fā)生故障時(shí)本發(fā)明防水涂料又不會(huì) 產(chǎn)生助燃作用，對周邊電纜線路影響很小。
[0022] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0023] (1)通過合理調(diào)整聚氧化丙烯二醇（N-220)和聚氧化丙烯三醇（N-330)的質(zhì)量比， 使涂料具有良好的伸展強(qiáng)度和斷裂伸長率。
[0024] (2)嚴(yán)格控制體系中NC0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，過高能增加涂膜的交聯(lián)密度及抗溶劑性，拉 伸強(qiáng)度也較高，但涂膜較硬、較脆，不耐沖擊，延伸率小。過低形成的涂膜則發(fā)軟、發(fā)黏，拉伸 強(qiáng)度低，耐水和耐化學(xué)藥品性能下降，所以本發(fā)明保證了涂料具有良好的物理性能和化學(xué) 儲(chǔ)存穩(wěn)定性，涂料在存儲(chǔ)過程中表面沒有結(jié)皮現(xiàn)象。
[0025] (3)通過加入適量的增塑劑，既提高了涂料的低溫柔性，又降低了涂料的固含量， 改善了涂料的施工性。
[0026] (4)本發(fā)明能夠在_14°C-40°C條件下成膜，表干時(shí)間小于4小時(shí)，實(shí)干時(shí)間小于 8小時(shí)，成膜后膜表面較光滑。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例1. 一種單組分聚氨酯防水涂料，包括以下重量份的組分：
【權(quán)利要求】
1. 一種單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，包括以下重量份的組分：聚醚多元醇 200-300份，二異氰酸甲苯酯100-200份，有機(jī)溶劑60-100份，填料240-400份，消泡劑 30-50份，增塑劑200-250份，分散劑50-80份，催化劑5-10份。
2. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述聚醚多元醇為聚氧化 丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇按照8:1-10:1比例混合的混合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述二異氰酸甲苯酯含2， 4二異氰酸甲苯酯和2,6二異氰酸甲苯酯兩種異構(gòu)體，采用80/20異構(gòu)比作為原料，其比例 控制在8%以內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述有機(jī)溶劑為甲苯、二甲 苯、丙酮中的一種或兩種以上任意比例混合的混合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述填料為粒度600?800 目的輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、石英粉中的一種或兩種以上任意比例混合 的混合物。
6. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述的催化劑為辛酸亞錫、 二月桂酸二丁基錫、雙乙酸鹽二丁基錫中的任意一種或兩種以上任意比例混合的混合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，所述的消泡劑為有機(jī)硅消 泡劑。
8. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，還可以包括固化劑10-50 份，所述固化劑為噁唑烷潛固化劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯防水涂料，其特征是，還可以包括顏料30-50份， 所述顏料為氧化鐵、氧化鉻綠、檸檬黃、中鉻黃、立德粉、群青、酞菁蘭、炭黑中的任意一種。
10. 權(quán)利要求1所述單組分聚氨酯防水涂料的制備方法為： (1) 將聚醚多元醇加入增塑劑、分散劑攪拌均勻后加熱到75°C -80°C ; (2) 緩慢加入填料、顏料，攪拌均勻后升溫至115°C _120°C，在真空-0. 08MPa-0. 09MPa 條件下脫水2. 5h ; (3) 脫水后降溫到75°C _80°C時(shí)加入2/3的有機(jī)溶劑，再加入TDI在常壓和80°C _85°C 溫度下攬梓反應(yīng)2_2. 5h ; ⑷再加入催化劑、消泡劑、固化劑，攪拌均勻并在l〇5°C -110°C保溫反應(yīng)1. 5h ; (5)降溫至70°C -80°C，加入剩余有機(jī)溶劑，攪拌20min后冷卻出料。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK104087147SQ201410294925
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】周金寶, 牟澤剛, 汪培月, 崔立勇, 廉磊, 朱秀杰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司