高强度聚氨酯防水涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度聚氨酯防水涂料，包括A组分和B组分，使用时将A组分、B组分按重量比为2∶1的配比混合均匀；所述A组分由如下原料组成：三官能聚醚多元醇，二官能聚醚多元醇，端羟基苯二甲酸多元醇低聚物，氯化二氨基二苯甲烷交联剂，氧化铁红颜料，硅灰石填料，氧化钙填料，碳酸钙填料，80～100份的增塑剂，抗氧剂264，液态和/或固态古马隆树脂，硅烷消泡剂；所述B组分由如下原料组成：三官能聚醚多元醇，二官能聚醚多元醇，苯甲酸多元醇酯增塑剂，异构化二苯基甲烷二异氰酸酯。本发明聚氨酯防水涂料，具有高拉伸强度、高断裂延伸率、耐撕裂、不透水、耐湿热老化、耐化学腐蚀且成本较低等特点，特别适用于强度要求高的铁路混凝土桥面防水。
【专利说明】高强度聚氨酯防水涂料 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及一种有机高分子化合物与无机填充料组成的防水材料，特别是涉及一 种高强度聚氨酯防水涂料，尤其适用于强度要求高的铁路混凝土桥面防水。 【背景技术】
[0002] 聚氨酯防水涂料具有良好的弹性、密封性、耐化学腐蚀性，在工业与民用建筑防水 领域得到广泛的应用。原有聚氨酯防水涂料大多采用毒性较高的甲苯二异氰酸酯为原料 与聚醚反应形成预聚物，作为防水涂料的主要成分。甲苯二异氰酸酯的高毒性除了带来涂 料生产过程中对操作者的健康影响外，还可能带来在涂料使用过程对使用者的健康影响， 因此在防水涂料生产过程中必须保证无未参与反应的游离异氰酸酯存在。为了减少游离 异氰酸值，在进行异氰酸酯预聚时羟基组分必须比理论量有一定的过量，这样导致预聚产 物势必有部分分子量较大的预聚物存在，使涂料粘度增加。为了保证涂料的施工工艺性， 往往需要添加大量的溶剂如二甲苯、焦油等溶剂以降低粘度。溶剂的添加，在施工过程既 影响健康与环境还带来储运与使用过程的安全隐患，其挥发到大气环境也带来经济上的 浪费。另一方面原有聚氨酯防水涂料强度偏低，如GB/T19250-2003对涂膜拉伸强度要求 彡2. 45Mpa，而铁路桥面防水涂料标准TB/T2965-2011要求彡6. OMpa，显然原有国标产品不 能满足铁路产品要求。为了解决上述两大问题，人们进行了很多改进，如CN201010545081， CN200810018411, CN200910069936, CN201310199705, CN200710119994, CN200910014090, CN201010138301，CN201210286027等提出采用低毒性的二胺基二苯甲烷二异氰酸酯替代高 毒性的甲苯二异氰酸酯，采用邻苯二甲酸二丁（辛）酯、氯化石蜡、石油树脂作为稀释或增 塑剂，上述方法虽可使防水涂料毒性较大降低，使用安全性增加，防水涂料强度也基本上能 达到铁路产品要求，但产品的稳定性与经济方面仍存在不足，有待进一步改进与提高。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种高强度聚氨酯防水涂料，其具有高拉伸强度、高断裂 延伸率、耐撕裂、不透水、耐湿热老化、耐化学腐蚀且成本较低等特点，特别适用于强度要求 1?的铁路混凝土桥面防水。
[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高强度聚氨酯防水涂料，包括A 组分和B组分，使用时将所述A组分、B组分按重量比为2 : 1的配比混合均匀，涂刷在需 要防水的混凝土材料表面；
[〇〇〇5] 所述A组分由如下重量份的原料组成：100份的羟值30?60mgK0H/g的三官能 聚醚多元醇，20?30份的羟值56?280mgK0H/g的二官能聚醚多元醇，10?20份的羟值 280?400mgK0H/g的端轻基苯二甲酸多元醇低聚物，30?50份的氯化二氨基二苯甲烧交 联剂，8?10份的300?2000目氧化铁红颜料，10?20份的200?2000目硅灰石填料， 5?10份的200?2000目氧化钙填料，100?200份的200?2000目碳酸钙填料，80? 100份的增塑剂，〇. 5?1份的抗氧剂264,60?80份的液态和/或固态古马隆树脂，0. 1? 0. 5份的硅烷消泡剂；所述所述A组分中增塑剂为氯化石蜡42、氯化石蜡70中的一种或两 种；
[0006] 所述B组分由如下重量份的原料组成：40?80份的羟值30?60mgK0H/g的三官 能聚醚多元醇，150份的羟值56?112mgK0H/g的二官能聚醚多元醇，60?100份的苯甲酸 多元醇酯增塑剂，95?150份的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0007] 优选的，所述A组分通过如下方法制备：按照重量份备料；将三官能聚醚多元醇、 二官能聚醚多元醇、端羟基苯二甲酸多元醇低聚物、氯化二氨基二苯甲烷交联剂混合并在 100?130°C溶解0. 5?1小时，再加入氧化铁红颜料、硅灰石、氧化钙、碳酸钙、增塑剂、抗 氧剂264、液态和/或固态古马隆树脂，混合并在100?120°C，-0. 09?0. lOMpa脱水1?3 小时，降温至60?80°C，加入硅烷消泡剂，经三辊或胶体磨研磨分散出料，检测羟值在45? 65mgK0H/g，25°C粘度 10000 ?30000mpa. s，作为 A 组分。
[0008] 优选的，所述B组分通过如下方法制备：按照重量份备料；将三官能聚醚多元醇、 二官能聚醚多元醇、苯甲酸多元醇酯混合并在100?130°C，-0. 09?0. lOMpa脱水1?2 小时，降温至60?80°C，加入异构化二苯基甲烷二异氰酸酯反应2?4小时，降温至40? 60°C出料，检测NC0含量在8%?10%，25°C粘度2000?5000mpa. s，作为B组分。
[0009] 本发明的优点和有益效果在于：提供一种高强度聚氨酯防水涂料，其具有高拉伸 强度、高断裂延伸率、耐撕裂、不透水、耐湿热老化、耐化学腐蚀且成本较低等特点，特别适 用于强度要求高的铁路混凝土桥面防水。
[〇〇1〇] 本发明具有如下特点：
[0011] 1、在A组分固化剂制备中引入刚性比聚醚多元醇好、价格更低的苯二甲酸与多元 醇（如二元醇）低聚物替代纯脂肪链的聚醚多元醇，有利于提高防水涂料拉伸强度。
[0012] 2、采用分子量较大的苯甲酸多元醇酯，替代小分子的邻苯二甲酸二丁酯，减少了 增塑剂的可能迁移；以固体古马龙树脂与液体古马隆树脂搭配，替代C5石油树脂与部分氯 化石蜡70,使涂膜的韧性更好。
[0013] 3、采用混合填料，硅灰石、氧化钙、碳酸钙不同比例与细度搭配，并通过合适的研 磨分散，使涂料既有较低粘度便于施工，又不至于使填料沉降结块。
[0014] 4、B组分制备中通过二官能聚醚与三官能聚醚的合理组配，保证拉伸强度与延伸 率的平衡。 【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更 加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0016] 本发明实施的技术方案是：
[0017] 将100份的羟值30?60mgK0H/g的三官能聚醚多元醇，20?30份的羟值56? 280mgK0H/g的二官能聚醚多元醇，10?20份的羟值280?400mgK0H/g的端羟基苯二甲酸 多元醇低聚物，30?50份的氯化二氨基二苯甲烷交联剂，混合并在100?130°C溶解0. 5? 1小时；再加入8?10份的300?2000目氧化铁红颜料，10?20份的200?2000目硅灰 石填料，5?10份的200?2000目氧化钙填料，100?200份的200?2000目碳酸钙填料， 80?100份的增塑剂（增塑剂为氯化石蜡42、氯化石蜡70中的一种或两种），0. 5?1份 的抗氧剂264,60?80份的液态和/或固态古马隆树脂，混合并在100?120°C，-0. 09? 0. lOMpa脱水1?3小时，降温至60?80°C，加入0. 1?0. 5份的硅烷消泡剂，经三辊或胶 体磨研磨分散出料，检测羟值在45?65mgK0H/g，25°C粘度10000?30000mpa. s，作为A组 分。
[0018] 将40?80份的羟值30?60mgK0H/g的三官能聚醚多元醇，150份的羟值56? 112mgK0H/g的二官能聚醚多元醇，60?100份的苯甲酸多元醇酯增塑剂，混合并在100? 130°C，-0· 09?0· lOMpa脱水1?2小时，降温至60?80°C，加入95?150份的异构化二 苯基甲烷二异氰酸酯反应2?4小时，降温至40?60°C出料，检测NC0含量在8%?10%， 25°C粘度2000?5000mpa. s，作为B组分。
[0019] 使用时将所述A组分、B组分按重量比为2 : 1的配比混合均匀，涂刷在需要防水 的混凝土材料表面。
[0020] 具体实施例如下：
[0021] 实施例1
[0022] 在500L反应釜投入三官能聚醚330N(羟值36) 100kg，二官能聚醚220 (羟值 56) 25kg，端羟基苯二甲酸多元醇低缩聚物（羟值400) 15kg，氯化二氨基二苯甲烷交联剂 45kg，搅拌升温至110?120°C维持0. 5小时；再加入300目氧化铁红颜料9kg，400目硅灰 石填料15kg，200目氧化興填料5kg，600目碳酸興填料180kg，氯化石錯42为85kg，抗氧剂 264为lkg，液态古马隆树脂50kg，固态古马隆树脂10kg，在110?120°C，-0. 09?0. lOMPa 真空搅拌混合脱水2小时，降温至60°C，加入硅烷消泡剂0. 4kg，经胶体磨研磨出料，测试 25°C粘度15100mpa. s，羟值54. 8mgK0H/g，包装作为A组分。
[0023] 在500L反应釜投入三官能聚醚330(羟值56)80kg，二官能聚醚220(羟值 56) 150kg，苯甲酸多元醇酯100kg，在100?110°C，-0.09?0. lOMPa真空搅拌脱水及低 沸点物2小时，降温至60?70°C，加入异构化二苯甲烷二异氰酸酯Bayer2460M为150kg， 在70?80°C维持反应3小时，降温至40?60°C出料，测试25°C粘度3620mpa. s，NC0含量 8. 50 %，包装作为B组分。
[0024] 取上述A组分300g，B组分150g在室温混合搅拌3?5分钟，按GB/T19250?2003 方法制备涂膜样品并养护，养护结束后进行性能测试并与国标及铁道部TB/T2965?2011 要求指标对比如表1所示。
[0025] 表1实施例1高强度聚氨酯防水涂料性能测试结果
[0026]
【权利要求】
1. 高强度聚氨酯防水涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，使用时将所述A组分、B 组分按重量比为2 : 1的配比混合均匀； 所述A组分由如下重量份的原料组成：100份的羟值30?60mgK0H/g的三官能聚醚多 元醇，20?30份的羟值56?280mgK0H/g的二官能聚醚多元醇，10?20份的羟值280? 400mgK0H/g的端轻基苯二甲酸多元醇低聚物，30?50份的氯化二氨基二苯甲烧交联剂， 8?10份的300?2000目氧化铁红颜料，10?20份的200?2000目硅灰石填料，5?10 份的200?2000目氧化钙填料，100?200份的200?2000目碳酸钙填料，80?100份的 增塑剂，〇. 5?1份的抗氧剂264,60?80份的液态和/或固态古马隆树脂，0. 1?0. 5份 的硅烷消泡剂；所述所述A组分中增塑剂为氯化石蜡42、氯化石蜡70中的一种或两种； 所述B组分由如下重量份的原料组成：40?80份的羟值30?60mgK0H/g的三官能聚 醚多元醇，150份的羟值56?112mgKOH/g的二官能聚醚多元醇，60?100份的苯甲酸多元 醇酯增塑剂，95?150份的异构化二苯基甲烷二异氰酸酯。
2. 根据权利要求1所述的高强度聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述A组分通过如下 方法制备：按照重量份备料；将三官能聚醚多元醇、二官能聚醚多元醇、端羟基苯二甲酸多 元醇低聚物、氯化二氨基二苯甲烷交联剂混合并在100?130°C溶解0. 5?1小时，再加入 氧化铁红颜料、硅灰石、氧化钙、碳酸钙、增塑剂、抗氧剂264、液态和/或固态古马隆树脂， 混合并在100?120°C，-0· 09?0· lOMpa脱水1?3小时，降温至60?80°C，加入硅烷 消泡剂，经三辊或胶体磨研磨分散出料，检测羟值在45?65mgK0H/g，25°C粘度10000? 30000mpa. s，作为 A 组分。
3. 根据权利要求1或2所述的高强度聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述B组分通过 如下方法制备：按照重量份备料；将三官能聚醚多元醇、二官能聚醚多元醇、苯甲酸多元醇 酯混合并在100?130°C，-0. 09?0. lOMpa脱水1?2小时，降温至60?80°C，加入异构 化二苯基甲烷二异氰酸酯反应2?4小时，降温至40?60°C出料，检测NC0含量在8%? 10%，25°C粘度 2000 ?5000mpa. s，作为 B 组分。
【文档编号】C09D7/12GK104087148SQ201410320094
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】梁平辉 申请人:常熟佳发化学有限责任公司