專利名稱：建筑防水涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種防水材料，尤其是一種建筑防水涂料，其屬于有機合成聚氨酯型防水涂料技術(shù)領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的房屋頂面的防水材料一般是瀝青油氈結(jié)構(gòu)，即通常所謂的“三油兩氈”或“四油三氈”結(jié)構(gòu)。這種防水材料，由于其主體成分-瀝青易老化，涂膜容易開裂。許多工程在不足一年內(nèi)就存在嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象;有的地下工程采用該材料，也很快出現(xiàn)滲水，漏水現(xiàn)象。這其中主要原因是由于主體原料-瀝青在環(huán)境溫度變化時，不能適應(yīng)熱脹冷縮的變化而隨基材變形或位移變化而變化，這就造成涂層膜脫離或開裂進而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。此外，瀝青油氈施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要多次鋪刷，而且鋪刷前還需要高溫加熱固態(tài)瀝青原料，使其由固變液，才能施工。這樣的施工方法相當(dāng)不方便，而且還極易燙傷人員，存在不安全因素。還有一類合成材料的防水涂料，其中有氯化橡膠型的，聚氨酯型的等。這類涂料雖然性能上(柔韌性、彈性、附著力、防滲漏性、使用壽命、施工簡便等)優(yōu)于瀝青型的，但是往往由于其合成工藝復(fù)雜，原料成本高，所需設(shè)備龐大等，而限制了合成材料的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的就是要克服上述涂料的缺陷，設(shè)計一種工藝簡單成本低，原材料廉價的防水涂料。具體地講設(shè)計一種建筑防水涂料，使其具有聚氨酯型防水涂料所固有的優(yōu)異性能，還要具有固化后可適當(dāng)膨脹，有彈性，與基材物有極好的粘附性，柔韌性要好，不會因材料的熱脹冷縮而開裂、耐水、耐油、低溫不開裂、高溫不流淌;可刷涂、可噴涂。施工方便的防水涂料。
本發(fā)明的任務(wù)是以下技術(shù)方案實現(xiàn)的研制了一種建筑防水涂料。該涂料所選用的主體原料除了有瀝青材料外，還利用了異氰酸酯殘液來替代成品異氰酸酯。將這種通常是棄之燃燒的廢物充分利用起來。這些異氰酸酯殘液是通用的異氰酸酯生產(chǎn)過程中精餾得出成品后，剩余的殘留物，其中含有大量的異氰酸酯多聚體，少量的異氰酸酯成品，以及清洗釜壁的溶劑物。這種殘液通常呈深棕色，含異氰酸酯基在15-25%。這些殘液粘度大，雜質(zhì)多，成分復(fù)雜，貯存穩(wěn)定性稍差，以往無人問津利用之。本發(fā)明通過甲、乙兩組份的合理配比，配以助劑、溶劑、添加劑的綜合協(xié)調(diào)作用，使得該涂料的雙包裝產(chǎn)品按比例混合均勻后，有足夠的適用期，并且固化迅速。
本發(fā)明的防水涂料由甲、乙兩組份構(gòu)成。其組成分如下(以全組分計)甲組份組成分重量百分比(%)瀝青20-80含羥基的化合物2.5-45溶劑0-50助劑0-20無機填料或和顏料0-70乙組份異氰酸酯殘液3-60含羥基的化合物2.5-45溶劑0-20無機填料或和顏料0-70以上甲、乙兩組份分別單獨混合，攪拌均勻，制得雙包裝建筑防水涂料。
本發(fā)明的防水涂料甲組份的基本組成分-瀝青，可選用適用的煤焦瀝青，也可選用石油瀝青，還可選用天然瀝青。最為適用的煤焦瀝青，由于其含有硫、氮、磷等化合物，對聚氨酯反應(yīng)有催化作用，適量的煤焦瀝青可加快涂料的固化過程。再由于瀝青本身的耐水、防水性能較好，所以瀝青作為涂料的基本成分，選用適量是必要的，一般在20-80%內(nèi)。這些瀝青一般要預(yù)先另加溶劑配制成20-90%的溶液，再行用于配制涂料。
本發(fā)明的防水涂料甲組份添加一定量的含羥基的化合物，是為了在甲、乙兩組份混合后，充分生成聚氨酯彈性涂料。所選用的這些羥基化合物可以是含羥基的聚醚、聚酯、聚丁二烯、甲基丙烯酸酯聚合物或其他聚合物;也可以是植物油(如蓖麻油、豆油、胡麻油等)，醇酸樹酯;還可以是小分子羥基化合物和多元醇，(如甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、丁二醇、己二醇、己三醇，以及其他醇類)。這些羥基化合物可以單獨使用，也可以幾種羥基化合物混合使用之。這些羥基化合物在作為本發(fā)明的防水涂料的乙組份中的組成分時，主要是與異氰酸酯殘液中的異氰酸酯基(NCO)發(fā)生反應(yīng)，形成聚氨酯預(yù)聚物。由于異氰酸酯殘液與羥基化合物的反應(yīng)是一個劇烈的放熱反應(yīng)，為了減少施工中兩組份混合后放熱反應(yīng)的劇烈程度，使混合料液有足夠的適用期，再為了減少固化后防水材料中的氣泡，在乙組份中加入部分適量的羥基化合物，使得其與異氰酸酯殘液先反應(yīng)制成含異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物。
這種乙組份的聚氨酯預(yù)聚物在施工過程中，再與甲組份中的那部分羥基化合物進一步充分反應(yīng)，才能形成有彈性的和柔韌性的聚氨酯型的防水材料。這樣的措施對于本發(fā)明的防水涂料的甲、乙兩組份是十分必要的。
本發(fā)明的防水涂料所選用的異氰酸酯殘液，可以是一種或多種異氰酸酯精餾后的殘留液。這些殘液作為本涂料的乙組份，構(gòu)成乙組份的主要原料之一。這些異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六次甲基二異氰酸酯(HMDI)、異佛爾酮二異氰酸酯、苯撐異氰酸酯、多苯基多次甲基多異氰酸酯(PAPI)等，它們的一種或幾種殘液用于乙組份的一種組成分。
本發(fā)明的防水涂料所選用的用于甲、乙兩組份的溶劑可以是芳烴，如甲苯、二甲苯、重質(zhì)苯等;也可以是鹵代烴，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿等;也可以是酯類，如醋酸乙酯，醋酸丁酯;也可以是酮類，如丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮等;還可以是200＃溶劑和脂族烴如汽油、煤油、柴油等。這些溶劑用于調(diào)節(jié)未固化的防水材料的粘度，增加防水材料的滲透性。
本發(fā)明的防水涂料所選用的用于甲組份的助劑主要有防老劑、紫外吸收劑、消泡流平劑，如硅油及其衍生物等。這些助劑的添加改進了工藝性能、滲透性能、減少了氣泡和提高了材料的耐氣候老化性，延長了防水材料的使用期。
本發(fā)明的防水涂料的甲、乙組份中均可添加無機填料，以降低成本，提高粘度改進性能。根據(jù)某種要求本涂料的甲、乙組份還可添加各種呈色顏料，使本涂料可用作溶室地面的防水材料。該顏料可單獨使用或與無機填料混合使用。這些無機填料可以是碳酸鈣、滑石粉、陶土、高嶺土、膨潤土、硅藻土、石膏粉、硫酸鋇、鐵紅、白炭黑等，其中白炭黑有明顯的增稠作用。
本發(fā)明的防水涂料的各組成分原料的含水量必須在0.1%以下，以利于控制反應(yīng)中起泡程度，使反應(yīng)平穩(wěn)進行。
本發(fā)明的防水涂料的乙組份是本發(fā)明的重要的特征代表。該組份制備方法尤為重要?？梢圆捎脽岱ㄖ瞥桑部刹捎美浞ㄖ瞥?。熱、冷兩種制法所得涂料的性能有所不同熱法制得的本涂料其機械性能拉伸強度和斷裂伸長指標(biāo)較高于冷法制得的本涂料。然而冷法制造無需加熱脫水設(shè)備，簡化了生產(chǎn)程序，生產(chǎn)工藝簡單。
本發(fā)明的防水涂料的乙組份熱法制備方法如下將乙組份所屬各組成分原料投入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌均勻，由于該反應(yīng)為劇烈的放熱反應(yīng)，為控制反應(yīng)速度，采取控制反應(yīng)溫度不大于80℃(必要時，可用冷卻水降溫)。待反應(yīng)1小時后再緩慢升溫至90-100℃，保溫至少3小時后，再行降溫至50℃以下，出料包裝備用。
本發(fā)明的乙組份冷法制備方法如下將乙組份所屬各組成分原料，除異氰酸酯殘液外，依次投入容器內(nèi)，混合均勻，放置24小時后，再加入異氰酸酯殘液中，隨加隨攪拌，約1小時后，待不產(chǎn)生微泡后，再分裝于包裝桶內(nèi)備用。
本發(fā)明的甲、乙兩組份最終制成品-雙包裝產(chǎn)品，在施工現(xiàn)場中，按甲∶乙＝(0.1-10)∶1的混合比，現(xiàn)場配制后使用。該涂料以澆鋪、涂刷、堵漏、噴涂等形式用于基材上。該涂料在適用期內(nèi)澆鋪后，刮平刮勻。當(dāng)需要多次涂刷時，應(yīng)每間隔2-6小時，涂刷一次，經(jīng)涂層凝膠成型后，再經(jīng)2-8小時，使涂層完全固化后，撒鋪涂層膜面上一定量的砂礫等以減少陽光和大氣的影響。
本發(fā)明的防水涂料以充分利用異氰酸酯殘液，配以適量適度地添加羥基化合物和其他助劑、填料，從而制得具有聚氨酯型防水涂料所有的優(yōu)異性能，還具有固化后膨脹適度，與基材有極好的粘附性，有彈性，有柔韌性，不因基材的熱脹冷縮而裂脫的材料。該涂料耐水，耐油性能均高于瀝青型涂料，其固化后的涂層在-40℃下不開裂，在140℃高溫下不流淌。該涂料的施工條件簡單在-10℃以上即可冷施工，在固化前的適用期內(nèi)，流動性好，有優(yōu)異的填充性能，可刷涂，也可噴涂。
本發(fā)明甲、乙兩組份的幾個實施例如下，然而本發(fā)明并不局限于下述實施例所列范圍。表列舉了甲、乙兩組份的配方實例表
表注N210系端羥基聚丙二醇醚，其分量為1000;
N220系端羥基聚丙二醇醚，其分量為2000;
UV-9紫外吸收劑.
本發(fā)明施工實施例如下施工例一取上表中甲組份1號與乙組份1號，按3∶2比例現(xiàn)場施工時混合均勻后涂刷于新建樓頂水泥頂面并復(fù)玻璃布增強，刮平刮勻另制試片。待涂層固化后，測得其拉伸強度為3.3N/mm2，斷裂伸長為141%，該涂層具有彈性，柔韌性好，彎曲不裂。制成筒狀模，固化后盛水達六個月后而不滲漏，外觀無變化。
施工例二取上表中甲組份1號與乙組份2號，按3∶2比例，現(xiàn)場施工時，混合均勻得防水涂料2，其涂層充分固化后，具有施工例一的防水性能，只是其拉伸強度為2.1N/mm2，斷裂伸長為121%。
施工例三、取上表中甲組份2號與乙組份2號，按3∶2比例，現(xiàn)場施工時，混合均勻得防水涂料3，其涂層固化后，呈柔軟的涂膜。
施工例四取上表中甲組份3號與乙組份3號，按3∶2比例，現(xiàn)場施工時，混合均勻得防水涂料4，其涂層具有優(yōu)異的彈性。
施工例五取上表中甲組份3號與乙組份1號，按1.8∶1比例，現(xiàn)場施工時，混合均勻得防水涂料5，其涂層的柔韌性與施工例一相比尤為改善。
施工例六取上表中甲組份2號與乙組份3號，按9∶5比例，混合均勻后，澆鋪于房頂上刮平刮勻，在接縫處及山墻邊緣應(yīng)多次刷涂，每間隔6小時刷涂一次，在涂層達2.4mm厚時，待涂層凝膠后或完全固化后(約6小時)撒上砂礫以減少陽光及大氣的影響。經(jīng)24小時后涂層固化，7天后達到最大涂層強度。一般該防水涂料的用量為1.0-2.5Kg/m2.mm(δ)，其涂層效果最佳。
權(quán)利要求
1.一種建筑防水涂料，其特征在于由甲乙兩組份構(gòu)成的該涂料，其組成分如下甲組分組成分 重量百分比(%)(以全組分計)瀝青 20-80含羥基的化合物2.5-45溶劑 0-50助劑 0-20無機填料或和顏料 0-70乙組份異氰酸酯殘液 3-60含羥基的化合物2.5-45溶劑 0-20無機填料或和顏料 0-70以上甲、乙兩組份分別單獨混合，攪拌均勻，制得雙包裝建筑防水涂料。
2.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的瀝青可以是煤焦瀝青，也可以是石油瀝青，還可以是天然瀝青;瀝青可另加溶劑配制成20-90%的溶液用于制備甲組份。
3.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的含羥基的化合物可以是含羥基的聚醚、聚酯、聚丁二烯、甲基丙烯酸酯聚合物或其他聚合物;也可以是植物油(如蓖麻油、豆油、胡麻油等)，醇酸樹酯;還可以是小分子羥基化合物和多元醇，(如甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、丁二醇、己二醇、己三醇，以及其他醇類);這些羥基化合物可以單獨使用，也可以幾種混合使用。
4.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的異氰酸酯殘液，可以是一種或多種異氰酸酯精餾后的殘留液，所述的異氰酸酯是，甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六次甲基二異氰酸酯(HMDI)、異佛爾酮二異氰酸酯、苯撐異氰酸酯、多苯基多次甲基多異氰酸酯(PAPI)等，選用其中一種或幾種殘液。
5.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的溶劑可以是芳烴，如甲苯、二甲苯、重質(zhì)苯等;也可以是鹵代烴，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿等;可以是酯類，如醋酸乙酯，醋酸丁酯;可以是酮類，如丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮等;還可以是200＃溶劑以及脂族烴，如汽油、煤油、柴油等。
6.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的助劑主要有防老劑、紫外吸收劑、表面活性劑、消泡流平劑，如硅油及其衍生物。
7.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的無機填料或和顏料，可以是碳酸鈣、滑石粉、陶土、高嶺土、膨潤土、硅藻土、石膏粉、硫酸鋇、鐵紅、白炭黑和或各種顏料。
8.按照權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7所述建筑防水涂料，其特征在于所述的上述各組成分原料其含水量必須在0.1%以下。
9.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于所述的乙組份的制備方法可以采用熱法制成，將乙組份所屬的各組成分原料投入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌均勻，控制攪拌溫度不大于80℃(必要時，可用冷卻水降溫)，1小時后，再緩慢升溫至90-100℃，保溫至少3小時后，降溫至50℃以下，出料包裝備用;也可以采用冷法制成將乙組份所屬各組成分原料，除異氰酸酯殘液外依次投入容器內(nèi)，混合均勻，放置24小時后，再加入異氰酸酯殘液中，隨加隨攪拌，約1小時后，待不產(chǎn)生微泡后，分裝于包裝桶內(nèi)備用。
10.按照權(quán)利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于該涂料雙包裝出品后，其施工方法為將甲、乙兩組份涂料按(0.1-10)∶1＝甲∶乙的混合比，現(xiàn)場配制后使用，用于澆鋪、涂刷、堵漏;澆鋪后，刮平刮均;多次涂刷時應(yīng)每間隔2-6小時，涂刷一次，經(jīng)涂層凝膠成型后，再經(jīng)2-8小時，使涂層完全固化后，撒鋪涂層膜面上一定量的砂礫等，即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑防水涂料，其應(yīng)用于屋面、地面、隧道(洞)的防滲防漏工程中，屬于有機合成聚氨酯型防水涂料。本發(fā)明的防水涂料以異氰酸酯殘液為原料與適量適度的羥基化合物反應(yīng)制成預(yù)聚物乙組分，再與添加適量的助劑和填充料的基料瀝青甲組分，混合均勻，現(xiàn)場使用現(xiàn)混合，最終制成本防水涂料。這種涂料兼具有合成防水涂料的優(yōu)異性能和瀝青型防水涂料的低成本兩方面優(yōu)點；是一種物優(yōu)價廉的建筑防水涂料。
文檔編號C09D5/00GK1072435SQ9211003
公開日1993年5月26日 申請日期1992年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月27日
發(fā)明者朱萬章, 張錫禔, 劉曉東, 胡宗賢 申請人:化學(xué)工業(yè)部海洋涂料研究所