本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种新型聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯防水材料是20世纪60年代发展起来的，国内从最初的焦油型聚氨酯防水涂料，发展到沥青聚氨酯防水涂料，以及现在的聚氨酯彩色防水涂料。
目前国内建筑双组份聚氨酯防水涂料，以沥青及溶剂型防水为主，都含有溶剂和增塑剂，溶剂的加入，使产品在固化过程中，产生一定量的voc(挥发性有机化合物)，释放到大气当中，造成环境污染，且对人体健康不利，涂料中增塑剂的加入能够降低成本，一定程度上提高涂料的张力强度、强韧性、延伸性等方面性能，但是对工艺要求较高，容易氧化析出，同时，其带来的环保问题也不容忽视。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种新型聚氨酯防水涂料及其制备方法。所述新型聚氨酯防水涂料各项性能优异，且不含溶剂和增塑剂，对环境及人体友好。
本发明的技术方案为：
一种新型聚氨酯防水涂料，由a组分和b组分组成，
所述a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240200-300份、聚醚n-3050400-500份、二苯甲烷二异氰酸酯300-400份；
所述b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330300-400份、重钙500-600份、抗氧剂1-3份、紫外线吸收剂1-3份、色粉10-20份、对二邻氯苯胺甲烷40-60份、催化剂1-5份；
所述a组分和b组分的重量比为1:1-3。
优选的，所述a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240250份、聚醚n-3050450份、二苯甲烷二异氰酸酯350份；所述b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330350份、重钙550份、抗氧剂2份、紫外线吸收剂2份、色粉15份、对二邻氯苯胺甲烷50份、催化剂3份。
优选的，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的混合物。
优选的，所述紫外线吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的任意一种。
优选的，所述催化剂为有机铋和/或有机锌。
一种制备所述新型聚氨酯防水涂料的方法，包括如下步骤：
(1)制备a组分：将聚醚n-240、聚醚n-3050加入到反应釜，加热至100-110℃，边搅拌边抽真空，然后降温至60℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯使充分反应，得到a组分；
(2)制备b组分：将聚醚n-330、重钙、抗氧剂、紫外线吸收剂、色粉、对二邻氯苯胺甲烷、催化剂加入到反应釜，加热至100-110℃，边搅拌边抽真空，然后降温，得到b组分；
(3)制备新型聚氨酯防水涂料：将步骤(1)制备得到的a组分和步骤(2)制备得到的b组分混合搅拌均匀，即得所述新型聚氨酯防水涂料。
优选的，步骤(1)中，所述搅拌的速度为1000-2000r/min，所述搅拌的时间为1-2h，所述抽真空至真空度小于-0.085mp；所述反应的温度为70-75℃，所述反应的时间为3-5h。
优选的，步骤(1)中，所述a组分中ncowt％为7.5-8.5％，所述a组分在25℃时的粘度为3000-7000cps。
优选的，步骤(2)中，所述搅拌的速度为2500-3000r/min，所述搅拌的时间为1-2h，所述抽真空至真空度小于-0.085mp。
优选的，步骤(2)中，所述b组分在25℃时的粘度为15000-30000cps。
本发明的有益效果为：
本发明所述的新型聚氨酯防水涂料，采用聚醚n-240、聚醚n-3050和二苯甲烷二异氰酸酯为原料制备得到的预聚体，与聚醚n-330、重钙、抗氧剂、紫外线吸收剂、色粉、对二邻氯苯胺甲烷以及催化剂充分反应制得，本发明通过控制二苯甲烷二异氰酸酯相对聚醚(聚醚n-240、聚醚n-3050、聚醚n-330)的过量百分比，以及二官能团聚醚(聚醚n-240)与三官能团聚醚(聚醚n-3050、聚醚n-330)之间的比例，使得最终制备得到的新型聚氨酯防水涂料，在同时不含溶剂和增塑剂的情况下，表干、实干时间短，固含量高，固化收缩率低，拉伸强度、断裂伸长率以及撕裂强度均较高，具有较强的抗冲击性能，且耐气候老化性能好；本发明零voc排放，零游离tdi，对环境及人体友好，代表了生态环保型防水材料发展趋势，适宜推广应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。以下实施例中以1重量份代表1g。
实施例1
本实施例提供一种新型聚氨酯防水涂料，由a组分和b组分组成，
所述a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240250份、聚醚n-3050450份、二苯甲烷二异氰酸酯350份；
所述b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330350份、重钙550份、抗氧剂(b225)2份、紫外线吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)2份、色粉15份、对二邻氯苯胺甲烷50份、有机锌催化剂(异辛酸锌)3份。
所述a组分和b组分的重量比为1:2。
进一步，提供一种制备所述新型聚氨酯防水涂料的方法，包括如下步骤：
(1)制备a组分：将聚醚n-240、聚醚n-3050加入到反应釜，加热至100℃，以1000r/min的速度搅拌1.5h，同时抽取真空至真空度为-0.085mp，然后降温至60℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯使在70-75℃充分反应3h，得到ncowt％为7.5％、粘度为5000cps/25℃的a组分；
(2)制备b组分：将聚醚n-330、重钙、抗氧剂(b225)、紫外线吸收剂(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、色粉、对二邻氯苯胺甲烷、有机锌催化剂(异辛酸锌)加入到反应釜，加热至100℃，以2500r/min的速度搅拌1.5h，同时抽取真空至真空度为-0.085mp，然后降温，得到粘度为20000cps/25℃的b组分；
(3)制备新型聚氨酯防水涂料：将步骤(1)制备得到的a组分和步骤(2)制备得到的b组分混合搅拌均匀，即得所述新型聚氨酯防水涂料。
实施例2
本实施例提供一种新型聚氨酯防水涂料，由a组分和b组分组成，
所述a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240200份、聚醚n-3050400份、二苯甲烷二异氰酸酯300份；
所述b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330300份、重钙500份、抗氧剂(b225)1份、紫外线吸收剂(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)1份、色粉10份、对二邻氯苯胺甲烷40份、有机铋催化剂(dy-20)1份；
所述a组分和b组分的重量比为1:1。
进一步，提供一种制备所述新型聚氨酯防水涂料的方法，包括如下步骤：
(1)制备a组分：将聚醚n-240、聚醚n-3050加入到反应釜，加热至100℃，以1000r/min的速度搅拌1h，同时抽取真空至真空度为-0.085mp，然后降温至60℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯使在70-75℃充分反应3h，得到ncowt％为7.5％、粘度为3000cps/25℃的a组分；
(2)制备b组分：将聚醚n-330、重钙、抗氧剂(b225)、紫外线吸收剂(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、色粉、对二邻氯苯胺甲烷、有机铋催化剂(dy-20)加入到反应釜，加热至100℃，以2500r/min的速度搅拌1h，同时抽取真空至真空度为-0.085mp，然后降温，得到粘度为15000cps/25℃的b组分；
(3)制备新型聚氨酯防水涂料：将步骤(1)制备得到的a组分和步骤(2)制备得到的b组分混合搅拌均匀，即得所述新型聚氨酯防水涂料。
实施例3
本实施例提供一种新型聚氨酯防水涂料，由a组分和b组分组成，
所述a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240300份、聚醚n-3050500份、二苯甲烷二异氰酸酯400份；
所述b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330400份、重钙600份、抗氧剂(b215)3份、紫外线吸收剂(单苯甲酸间苯二酚酯)3份、色粉20份、对二邻氯苯胺甲烷60份、有机锌催化剂(krzn1)5份；
所述a组分和b组分的重量比为1:3。
进一步，提供一种制备所述新型聚氨酯防水涂料的方法，包括如下步骤：
(1)制备a组分：将聚醚n-240、聚醚n-3050加入到反应釜，加热至110℃，以2000r/min的速度搅拌2h，同时抽取真空至真空度为-0.1mp，然后降温至60℃，加入二苯甲烷二异氰酸酯使在70-75℃充分反应5h，得到ncowt％为8.5％、粘度为7000cps/25℃的a组分；
(2)制备b组分：将聚醚n-330、重钙、抗氧剂(b215)、紫外线吸收剂(单苯甲酸间苯二酚酯)、色粉、对二邻氯苯胺甲烷、有机锌催化剂(krzn1)加入到反应釜，加热至110℃，以3000r/min的速度搅拌2h，同时抽取真空至真空度为-0.1mp，然后降温，得到粘度为30000cps/25℃的b组分；
(3)制备新型聚氨酯防水涂料：将步骤(1)制备得到的a组分和步骤(2)制备得到的b组分混合搅拌均匀，即得所述新型聚氨酯防水涂料。
对比例1
与实施例1的区别仅在于a组分原料组成不同，本对比例的a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240450份、聚醚n-3050250份、二苯甲烷二异氰酸酯350份。
对比例2
与实施例1的区别仅在于a组分原料组成不同，本对比例的a组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-240250份、聚醚n-3050450份、二苯甲烷二异氰酸酯600份。
对比例3
与实施例1的区别仅在于b组分原料组成不同，本对比例的b组分由以下重量份的原料组成：聚醚n-330350份、重钙550份、增塑剂dop4份、色粉15份、对二邻氯苯胺甲烷50份、有机锌催化剂(异辛酸锌)3份。
为了进一步证实本发明的效果，本申请发明人参照gb/t19250-2013标准进行了本发明实施例1、对比例1～3的各项性能测试，结果见表1：
表1性能测试结果
结果表明，聚醚n-240与聚醚n-3050之间的比值以及聚醚(聚醚n-240和聚醚n-3050)与二苯甲烷二异氰酸酯之间的比值改变，其包括表干时间、实干时间、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度，以及加热伸缩率在内的各项性能均有改变，说明各物料配比对最终涂料的性能影响显著，进一步分析认为，在不含溶剂和增塑剂的情况下，二官能团聚醚(聚醚n-240)与三官能团聚醚(聚醚n-3050)之间的比例，以及二苯甲烷二异氰酸酯相对聚醚(聚醚n-240、聚醚n-3050)的过量百分比，对涂料的各项物理性能影响显著：二苯甲烷二异氰酸酯过量百分比大，涂料拉伸强度、撕裂强度高，加热伸缩率小，二苯甲烷二异氰酸酯过量百分比小，涂料拉伸强度、撕裂强度低，加热伸缩率大；二官能团聚醚与三官能团聚醚之间的比值减小，表干时间缩短，拉伸强度相对增大，同时也较容易发泡。此外，本发明取得了与添加增塑剂相当的各项性能指数，但本发明无voc排放，对环境和人体健康更为有利，因而在环保方面明显更优。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。