本發(fā)明涉及防水涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
聚氨酯防水涂料崛起于歐美及日本，現(xiàn)已發(fā)展為建筑防水應(yīng)用量前三位之一的產(chǎn)品。其涂膜具有彈性高、延伸性好、抗拉強(qiáng)度高、粘結(jié)性好、耐腐蝕、涂膜防水層無接縫，對基層裂縫伸縮性的變形有較強(qiáng)的適應(yīng)性，施工維修方便等特點(diǎn)，可用于任何構(gòu)造復(fù)雜的基層施工，特別適合特殊結(jié)構(gòu)的屋面、地下室和廁浴間的防水、防滲。
普通聚氨酯防水涂料可以滿足一般民用工程的要求，但對于飲用水池、魚池、市政地下飲用水管網(wǎng)等環(huán)保要求較高的工程而言，卻相差甚遠(yuǎn)。原因如下：(1)無論單組分還是雙組分聚氨酯防水涂料，都含有大量有機(jī)溶劑，這些溶劑在涂膜干燥后仍然有少量殘留其中，經(jīng)過長期浸水會(huì)逐漸遷移到水中，對人體健康造成不同程度的危害；(2)為了在聚合和固化過程中反應(yīng)充分，現(xiàn)在聚氨酯防水涂料均使用鉛類或錫類催化劑，這些成分?jǐn)U散到水中后對人體極為有害；(3)普通的聚氨酯防水涂料含有大量不環(huán)保的增塑劑(如瀝青、煤焦油、古馬隆、鄰苯二甲酸酯類等)，時(shí)間久了也會(huì)遷移，且雙組分聚氨酯還使用MOCA等疑似致癌的固化劑；(4)普通聚氨酯防水涂料因耐水解性不足，在長期浸水狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致部分性能降低，無法滿足飲用水等工程項(xiàng)目的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料，其特征在于，組分重量計(jì)算如下：聚四氫呋喃醚二醇31.5份～34份、高活性自催化聚醚多元醇13.9份～15份、白色珠光粉6.5份～7份、鈦白粉3.7份～4份、硅烷改性MDI17.6份～19份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份～25.9份、受阻胺抗氧劑0.55份～0.6份、紫外線吸收劑0.37份～0.4份。
優(yōu)選的，所述的高活性自催化聚醚多元醇的官能度為2.5～3.2。
優(yōu)選的，所述的白色珠光粉為經(jīng)超細(xì)研磨處理的珠光粉，比表面積大于15m2/g。
優(yōu)選的，所述的白色珠光粉吸油值小于25g/100g。
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟如下：
a.向反應(yīng)釜中加入所述的聚四氫呋喃醚二醇、高活性自催化聚醚多元醇、白色珠光粉和鈦白粉，升溫至115±5℃；
b.真空脫水；
c.降溫到55～60℃，通入氮?dú)猓?/p>
d.加入所述的硅烷改性MDI，升溫至83～88℃，反應(yīng)后降溫至70～75℃；
e.加入所述的雜環(huán)芳烴族酮亞胺，開啟高速分散；
f.加入所述的受阻胺抗氧劑和紫外線吸收劑，攪拌；
g.關(guān)閉氮?dú)猓婵彰撆莺蟪隽稀?/p>
優(yōu)選的，所述的步驟b中，真空度為-0.09～-0.1MPa，脫水時(shí)間為4h。
優(yōu)選的，所述的步驟d中的反應(yīng)時(shí)間為2h。
優(yōu)選的，所述的步驟e中高速分散的時(shí)間為30min。
優(yōu)選的，所述的步驟f中攪拌時(shí)間為15min。
優(yōu)選的，所述的步驟g中真空脫泡的時(shí)間為20min。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的聚氨酯防水涂料，不含有機(jī)溶劑、催化劑和增塑劑，涂膜固化后，在長期浸水的環(huán)境下，不產(chǎn)生任何可遷移、擴(kuò)散到水中的有害成分，不會(huì)對水體造成污染；涂膜具有良好的耐水解性能，經(jīng)水長期浸泡，防水性能不會(huì)降低；本發(fā)明的飲用水級白色聚氨酯防水涂料是一種無毒、無污染、耐水解，力學(xué)性能優(yōu)異，與基層粘結(jié)力強(qiáng)，可滿足飲用水級工程項(xiàng)目要求的防水涂料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料，以重量份計(jì)算，其中包括：
聚四氫呋喃醚二醇34份、高活性自催化聚醚多元醇15份、白色珠光粉7份、鈦白粉4份、硅烷改性MDI 19份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份、受阻胺抗氧劑0.6份、紫外線吸收劑0.4份。
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)工藝步驟如下：
向反應(yīng)釜中加入聚四氫呋喃醚二醇34份、高活性自催化聚醚多元醇15份、白色珠光粉7份、鈦白粉4份，升溫至(115±5)℃，在真空度(-0.09～-0.1)MPa下脫水4h，然后降溫到55～60℃，通入氮?dú)夂蠹尤?9份硅烷改性MDI，升溫至83～88℃，反應(yīng)2h，降溫至70～75℃后，加入雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份，開啟高速分散，30min后加入受阻胺抗氧劑0.6份、紫外線吸收劑0.4份，攪拌15min后關(guān)閉氮?dú)?，真空脫?0min，出料。
實(shí)施例2：
與實(shí)施例1對比，在其它條件完全與實(shí)施例1相同的情況下，僅僅改變雜環(huán)芳烴族酮亞胺的份數(shù)，實(shí)施例2中取24份雜環(huán)芳烴族酮亞胺，其它各組分的重量份不改變，并按照實(shí)施例1中所述的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，制備飲用水級白色聚氨酯防水涂料。總份數(shù)按100份,同比例換算后相當(dāng)于聚四氫呋喃醚二醇32.69份、高活性自催化聚醚多元醇14.42份、白色珠光粉6.73份、鈦白粉3.85份、硅烷改性MDI 18.27份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺23.08份、受阻胺抗氧劑0.58份、紫外線吸收劑0.38份。
實(shí)施例3：
與實(shí)施例1對比，在其它條件完全與實(shí)施例1相同的情況下，僅僅改變雜環(huán)芳烴族酮亞胺的份數(shù)，實(shí)施例3中取28份雜環(huán)芳烴族酮亞胺，其它各組分的重量份不改變，并按照實(shí)施例1中所述的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，制備飲用水級白色聚氨酯防水涂料。總份數(shù)按100份,同比例換算后相當(dāng)于聚四氫呋喃醚二醇31.5份、高活性自催化聚醚多元醇13.9份、白色珠光粉6.5份、鈦白粉3.7份、硅烷改性MDI 17.6份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺25.9份、受阻胺抗氧劑0.55份、紫外線吸收劑0.37份。
將依照上述三個(gè)實(shí)施例制備出來的飲用水級白色聚氨酯防水涂料進(jìn)行性能檢測，經(jīng)檢測得出的數(shù)據(jù)可知，雜環(huán)芳烴族酮亞胺的添加量對飲用水級白色聚氨酯防水涂料的性能起到關(guān)鍵性作用，其添加量決定了涂料的施工粘度，且施工后其與水分反應(yīng)，產(chǎn)生的活性基團(tuán)與聚氨酯中預(yù)留的異氰酸酯反應(yīng)成為大分子鏈段，最終影響到涂膜的物理性能。
檢測結(jié)果如表1中所示：
表1.
通過表1中可知，雜環(huán)芳烴族酮亞胺的添加量對制取的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的影響如下：拉伸強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度和粘度隨著雜環(huán)芳烴族酮亞胺添加量的增加而降低；斷裂伸長率和渾濁度隨著添加量的增加而提高；撕裂強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度隨著添加量的增加先提高后降低；雜環(huán)芳烴族酮亞胺添加量的變化對于飲用水級白色聚氨酯防水涂料的低溫折彎性和不透水性影響不大。
上述三個(gè)實(shí)施例中均能滿足目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求，特別是環(huán)保性能。但是經(jīng)過綜合考慮飲用水級白色聚氨酯防水涂料的使用環(huán)境、施工條件等，通過實(shí)施例2所制備的飲用水級白色聚氨酯防水涂料綜合性能優(yōu)于實(shí)施例1和實(shí)施例3所制備的飲用水級白色聚氨酯防水涂料，實(shí)施例2所述的聚氨酯防水涂料屬于最優(yōu)技術(shù)方案，制得的飲用水級白色聚氨酯防水涂料綜合性能最好。
名稱解釋:
高活性自催化聚醚多元醇，為一種粘度低、氣味小、活性高的特種聚醚，伯羥基含量高，可以達(dá)90％～95％，羥值為32～36mgKOH/g。
雜環(huán)芳烴族酮亞胺，由雜環(huán)芳烴酮與多元胺經(jīng)縮合反應(yīng)制得，可以有效降低聚氨酯預(yù)聚體的粘度，在浸水環(huán)境下會(huì)發(fā)生逆向反應(yīng)，再生成多元胺。
硅烷改性MDI，為經(jīng)巰基硅氧烷改性的二苯基甲烷二異氰酸酯三聚體，與普通MDI相比，其具有良好的耐水解性能，同時(shí)可提高聚氨酯涂膜與基材的粘結(jié)強(qiáng)度。
上述雖然對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對于一些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)內(nèi)容，此處不再贅述，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。