本发明属于防水涂料
技术领域：
，更具体地，涉及一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术：
：双组分聚氨酯防水涂料是一种新型的化学反应型高分子防水涂料，施工固化前为无定形液体，故有“液体橡胶”之称，对于各种异形或复杂部位、管道纵横和变截面均易于施工，特别是对管道根、落水口、阴阳角和防水层收头部位易于处理，刮涂或辊涂后，a组分与b组分反应而固化成膜，可形成一层连续、柔韧性好、无接缝的整体橡胶防水膜。近两年来，双组分聚氨酯防水涂料的用量相比单组分而言，逐渐降低。主要原因如下：其一，双组分施工前，需按照一定比例搅拌5～10min，方可使用，目前，人工成本逐年提高，加之施工时，配料计量易出现差错，导致施工质量频繁发生，双组分逐渐被单组分所替代；其二，双组分聚氨酯防水涂料的施工，多采用刮涂和辊涂施工，且施工后，常温至少24小时实干上强度后，方可进行第二遍施工，若是秋季或冬季，实干上强度更慢，极其耽误工期；虽然单组分聚氨酯防水涂料，即可即用，施工方便，但也存在弊端，施工涂膜后，靠空气中的水分(潮气)固化成膜反应，且环境温度也影响其固化成膜的快慢，即受到环境因素影响较大，特别是在干燥、且温度较低的冬天，固化成膜时间更长，耽误施工进度。技术实现要素：本发明的目的是提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料及其制备方法；使得双组分聚氨酯防水涂料能够快速干燥，并且实现喷涂施工。为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料，该防水涂料包括：a组分和b组分；所述a组分为聚醚多元醇改性的多异氰酸酯，以a组分的总质量计，所述聚醚多元醇改性的多异氰酸酯由35-45％的聚醚二元醇、15-35％的聚醚三元醇、12-25％的多异氰酸酯和10-20％的增塑剂制成；以所述b组分的总质量计，所述b组分包括：增塑剂20-35％、流变助剂0.15-0.35％、硫化剂2.5-4.5％、高岭土5-10％、重钙35-45％、催化剂0.5-1.5％、高沸点溶剂油3-10％和其他助剂0.3-1.05％。本发明的另一方面提供一种上述喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料的制备方法，该制备方法包括：(1)a组分的制备：将聚醚二元醇和聚醚三元醇脱水，然后加入多异氰酸酯接触反应，最后加入增塑剂，脱气泡制得所述a组分；(2)b组分的制备，将增塑剂、流变助剂、硫化剂、高岭土、重钙和其他助剂混合均匀，脱水，然后加入催化剂和高沸点溶剂油，混合均匀，脱气泡制得所述b组分。本发明的技术方案具有如下优点：(1)本发明的喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料的干燥速度较快，采用喷涂施工，喷涂施工后，常温3小时后即可进行第二遍施工喷涂；并且相对单组分而言，该材料为a组分与b组分反应成膜，受到环境因素影响较小。(2)本发明的双组分聚氨酯防水涂料采用喷涂机喷涂，相比人工刮涂或辊涂，可大大降低人工成本，施工速度可提高20倍以上，工期大幅度缩短。(3)本发明的双组分聚氨酯防水涂料能够实现快速干燥，特别是在冬季施工，该配方体系受环境因素影响较小。本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。本发明的一方面提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料，该防水涂料包括：a组分和b组分；所述a组分为聚醚多元醇改性的多异氰酸酯，以a组分的总质量计，所述聚醚多元醇改性的多异氰酸酯由35-45％的聚醚二元醇、15-35％的聚醚三元醇、12-25％的多异氰酸酯和10-20％的增塑剂制成；以所述b组分的总质量计，所述b组分包括：增塑剂20-35％、流变助剂0.15-0.35％、硫化剂2.5-4.5％、高岭土5-10％、重钙35-45％、催化剂0.5-1.5％、高沸点溶剂油3-10％和其他助剂0.3-1.05％。本发明的喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料节约人工成本、机械化程度高、施工速度快、成膜干燥速度快，喷涂施工后，常温3小时后，即可进行第二遍施工喷涂，且每次喷涂厚度比人工施工刮涂和辊涂均匀。另外，该材料为a组分与b组分反应成膜，受到环境因素影响较小。作为优选方案，a组分中，异氰酸酯基(nco)的质量分数为3.5-4.5％。根据本发明，优选地，以所述b组分的总质量计，所述其他助剂包括：分散剂0.05-0.15％、消泡剂0.05-0.10％和颜料0.2-0.8％。本发明中，所述颜料优选为氧化铁棕。根据本发明，优选地，所述a组分和b组分的体积比为1:1.8-2.2。根据本发明，优选地，所述聚醚二元醇的数均分子量为1000-3000，羟值为50-60mgkoh/g；所述聚醚三元醇的数均分子量在4500-5500，羟值为30-40mgkoh/g；所述多异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和氢化的二苯基甲烷二异氰酸酯(hmdi)，所述二苯基甲烷二异氰酸酯和氢化的二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为2-6：1。根据本发明，优选地，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡和双(2,2-吗啉乙基)醚，所述二月桂酸二丁基锡和双(2,2-吗啉乙基)醚(dmdee)的质量比例为2.5-3.5：1。根据本发明，优选地，所述流变助剂包括有机膨润土、气相二氧化硅和改性氢化蓖麻油，所述有机膨润土、气相二氧化硅和改性氢化蓖麻油的质量比例为2.5-3.5：1：1。本发明中，流变助剂所包括的各组分相互协同作用，因氢键作用，相互交织，可产生三维网状结构，起到防沉作用，避免液料长期贮存导致液、粉分层出现软沉淀或硬沉淀。根据本发明，优选地，所述增塑剂包括氯化石蜡、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述氯化石蜡、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和邻苯二甲酸酯的质量比为：2-3：1-2：1；其中，所述氯化石蜡为氯烃-52，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂包括邻苯二甲酸二异辛酯(diop)、邻苯二甲酸二异丁酯(dibp)、邻苯二甲酸二甲酯(dmp)和邻苯二甲酸二乙酯(dep)中的至少一种；本发明中，所述氯烃-52中的氯含量为52wt％；所述环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯(dinch)是一种创新的非邻苯二甲酸酯类增塑剂。所述硫化剂为3,3'-二氯-4,4'-二苯甲基烷二胺(简称莫卡，moca)；所述高岭土为600-1000目、吸油量30-50％和ph＝4-5的煅烧高岭土；所述重钙为800-1200目、吸油值20-40％和ph＝7-8的超细碳酸钙；所述高沸点环保溶剂油为c10、c11和c12的混合物，以所述高沸点环保溶剂油的总重量计，包括c10为5wt％、c11为85wt％和c12为10wt％，并且所述高沸点环保溶剂油的闭口闪点为124℃，25℃下的粘度为8.82mpa·s；例如为无萘s200。根据本发明，优选地，所述分散剂为润湿分散剂；所述消泡剂包括byk消泡剂和消泡硅油，所述byk消泡剂和消泡硅油的质量比例为1.5-3.1:1。本发明中，所述分散剂优选为埃夫科纳助剂有限公司的afcona-s527；所述byk消泡剂优选为德国byk公司的byk-060和/或byk-070，所述消泡硅油优选为fag-470和/或e-8。本发明的另一方面提供一种上述喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料的制备方法，该制备方法包括：(1)a组分的制备：将聚醚二元醇和聚醚三元醇脱水，然后加入多异氰酸酯接触反应，最后加入增塑剂，脱气泡制得所述a组分；(2)b组分的制备，将增塑剂、流变助剂、硫化剂、高岭土、重钙和其他助剂混合均匀，脱水，然后加入催化剂和高沸点溶剂油，混合均匀，脱气泡制得所述b组分。根据本发明，优选地，步骤(1)的反应条件包括：加入聚醚二元醇和聚醚三元醇后，在转速350-450r/min条件下，逐渐升温至85-95℃，开启真空系统，分三段抽真空脱水，分别为在真空压力为-0.03至-0.05mpa下脱水15-25min、在真空压力为-0.05至-0.07mpa下脱水10-20min、在真空压力为-0.075至-0.085mpa脱水5-15min，然后升温至105-115℃，转速升至600-800r/min之后，将真空压力调至-0.095-0.1mpa下持续脱水汽6-8h；降温至74-6℃，关闭真空系统，加入多异氰酸酯，转速降至500-550r/min，反应25-35min之后，升温至84-86℃，反应3-4h，降温至60-65℃，加入增塑剂，开启真空系统，分三段抽真空脱气泡，分别为在真空压力为-0.075至-0.085mpa下脱气泡5-15min、在真空压力为-0.085至-0.09mpa下脱气泡10-20min、在真空压力-0.095至-0.1mpa下脱气泡15-25min，制得所述a组分；步骤(2)的反应条件包括：所述脱水条件为：在110-115℃下，开启真空系统，分三段脱水汽，分别为在真空压力为-0.065至-0.075mpa下脱水汽5-15min、在真空压力为-0.085至-0.09mpa下脱水汽10-20min、在真空压力为-0.095至-0.1mpa下脱水汽5-6h；所述脱气泡的条件为在55-60℃，分三段脱气泡，分别为在真空压力为-0.075至-0.085mpa下脱气泡5-15min、在真空压力为-0.085至-0.09mpa下脱气泡10-20min、在真空压力为-0.095至-0.1mpa下脱气泡15-25min。作为优选方案，当其他助剂包括分散剂、消泡剂和颜料时，b组分的制备包括：加入配方量的增塑剂、分散剂、消泡剂，在转速1000-1400r/min、95-100℃的条件下，加入颜料、流变助剂、硫化剂、高岭土，搅拌10-20min后，升温至110-115℃，然后加入剩余粉料，重钙，温度保持在110-115℃，开启真空系统，分三段脱水汽，分别为在真空压力为-0.065至-0.075mpa下脱水汽5-15min、在真空压力为-0.085至-0.09mpa下脱水汽10-20min、在真空压力为-0.095至-0.1mpa下脱水汽5-6h；然后降温至55～60℃，加入复合催化剂、高沸点环保溶剂油，在转速700～800r/min下，搅拌20-40min之后，分三段脱气泡，分别为在真空压力为-0.075至-0.085mpa下脱气泡5-15min、在真空压力为-0.085至-0.09mpa下脱气泡10-20min、在真空压力为-0.095至-0.1mpa下脱气泡15-25min，即得到b组分。作为优选方案，本发明的喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料采用高压喷涂机进行喷涂施工。优选地，本发明的防水涂料在高压喷涂机中的施工方法为:将a、b两个组分以1:1.8-2.2的体积比，进行计量、加压、升温后，通过喷枪喷到聚四氟乙烯板上，喷涂厚度为1.4-1.6mm，即得到双组分聚氨酯防水涂料。设定喷涂机的压力为1100-1300psi，温度为45-55℃，两个组分的喷涂压力差小于200psi。以下通过实施例进一步说明本发明：以下各实施例和对比例所用的物料的具体物质如下：聚醚二元醇的数均分子量为1000-3000，羟值为50-60mgkoh/g；聚醚三元醇的数均分子量在4500-5500，羟值为30-40mgkoh/g；多异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯和氢化的二苯基甲烷二异氰酸酯组成，所述二苯基甲烷二异氰酸酯和氢化的二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为4：1；增塑剂由氯化石蜡、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和邻苯二甲酸酯类增塑剂混合组成，所述氯化石蜡、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和邻苯二甲酸酯的质量比为：2.5：1.5：1；其中，所述氯化石蜡为氯烃-52；硫化剂为3,3'-二氯-4,4'-二苯甲基烷二胺；高岭土为800目、吸油量30-50％和ph＝4-5的煅烧高岭土；所述重钙为100目、吸油值20-40％和ph＝7-8的超细碳酸钙；高沸点环保溶剂油为无萘s200；颜料为氧化铁棕；分散剂为埃夫科纳助剂有限公司的afcona-s527；消泡剂由byk消泡剂和消泡硅油组成，所述byk消泡剂和消泡硅油的质量比例为7:3；其中，所述byk消泡剂为德国byk公司的byk-060，所述消泡硅油为fag-470。以下各实施例所用的催化剂和流变助剂的具体物质如下：催化剂由二月桂酸二丁基锡和双(2,2-吗啉乙基)醚混合组成，所述二月桂酸二丁基锡和双(2,2-吗啉乙基)醚的质量比为3：1；流变助剂由有机膨润土、气相二氧化硅和改性氢化蓖麻油混合组成，所述有机膨润土、气相二氧化硅和改性氢化蓖麻油的质量比为3:1:1。实施例1本实施例提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料，具体配方用量见表1，其中，所用的邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二异辛酯；具体制备方法如下：(1)a组分的制备方法：按设计配方比例，在密闭反应釜中，加入配方量的聚醚二元醇和聚醚三元醇，在转速400r/min条件下，逐渐升温至90℃，开启真空系统，分三段抽真空脱水，分别为在真空压力为-0.04mpa下脱水20min、在真空压力为-0.06mpa下脱水15min、在真空压力为-0.08mpa脱水10min，然后升温至110℃，转速升至700r/min之后，真空度调至-0.097mpa持续脱水汽7h，然后降温至75℃，关闭真空系统，加入多异氰酸酯，转速将至525r/min，反应30min之后，升温至85℃，反应3.5h，然后降温至62℃，加入增塑剂，开启真空系统，分三段抽真空脱气泡，分别为在真空压力为-0.08mpa下脱气泡10min、在真空压力为-0.09mpa下脱气泡15min、在真空压力-0.095mpa下脱气泡20min，即可出料得到a组分；(2)b组分的制备方法：按设计配方比例，在密闭反应釜中，加入配方量的增塑剂、分散剂、消泡剂，在转速1200r/min、98℃的条件下，加入颜料、流变助剂、硫化剂、高岭土，搅拌15min后，升温至112℃，然后加入剩余粉料，重钙，温度保持在112℃，开启真空系统，分三段脱水汽，分别为在真空压力为-0.07mpa下脱水汽10min、在真空压力为-0.09mpa下脱水汽15min、在真空压力为-0.095mpa下脱水汽5.5h；然后降温至57℃，加入复合催化剂、高沸点环保溶剂油，在转速750r/min下，搅拌30min之后，分三段脱气泡，分别为在真空压力为-0.08mpa下脱气泡10min、在真空压力为-0.09mpa下脱气泡15min、在真空压力为-0.095mpa下脱气泡20min，即可出料得到b组分。表1实施例2本实施例提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料，其中，所用的邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯；具体配方见表2，具体制备方法及工艺参数同实施例1。表2a组分质量百分比/％聚醚二元醇40聚醚三元醇25多异氰酸酯18增塑剂17b组分质量百分比/％增塑剂35分散剂0.08消泡剂0.05流变助剂0.15硫化剂2.7高岭土10重钙41颜料0.52催化剂0.5高沸点溶剂油10实施例3本实施例提供一种喷涂快凝型双组分聚氨酯防水涂料，其中，所用的邻苯二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯；具体配方见表3，具体制备方法及工艺参数同实施例1。表3a组分质量百分比/％聚醚二元醇45聚醚三元醇20多异氰酸酯18增塑剂17b组分质量百分比/％增塑剂35分散剂0.08消泡剂0.05流变助剂0.15硫化剂2.7高岭土10重钙41颜料0.52催化剂0.5高沸点溶剂油10对比例1本对比例与实施例1的区别为所用的催化剂为二月桂酸二丁基锡，催化剂的具体用量同实施例1，其他各组分和用量以及制备方法同实施例1。对比例2本对比例与实施例1的区别为所用的催化剂为双(2,2-吗啉乙基)醚，催化剂的具体用量同实施例1，其他各组分和用量以及制备方法同实施例1。对比例3本对比例与实施例1的区别为所用的流变助剂为有机膨润土，流变助剂的具体用量同实施例1，其他各组分和用量以及制备方法同实施例1。对比例4本对比例与实施例1的区别为所用的流变助剂为气相二氧化硅，流变助剂的具体用量同实施例1，其他各组分和用量以及制备方法同实施例1。对比例5本对比例与实施例1的区别为所用的流变助剂为改性氢化蓖麻油，流变助剂的具体用量同实施例1，其他各组分和用量以及制备方法同实施例1。测试例分别利用实施例1-3和对比例1-5制备的a组分和b组分利用喷涂机喷涂成膜，按照gb/t19250-2013《聚氨酯防水涂料》中双组分i型的检测指标中对应的检测标准测试双组分聚氨酯防水涂料的各项性能，具体测试结果见表4和表5。其中，喷涂方法为利用高压喷涂机，将a、b两个组分以1:2的体积比，进行计量、加压、升温后，通过喷枪喷到聚四氟乙烯板上，膜厚为1.5mm，即得到双组分聚氨酯防水涂料。设定喷涂机的压力为1200psi，温度为50℃，两个组分的喷涂压力差小于200psi，将喷涂的各待测涂料膜在标准条件下，即温度23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能。表4表5以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。当前第1页12