专利名称：一种聚氨酯涂膜防水材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学建材领域的聚氨酯涂膜防水材料，特别涉及由特定配方制得的聚氨酯预聚体组份和固化体系组份制备氨酯涂膜防水材料的方法及其制品。
聚氨酯膜防水材料大多为双组份化学反应固化型防水材料，其中预聚体组份(后面称为甲组份)是由聚醚树脂和异氰酸酯经缩合聚合而形成的异氰酸酯基封端的预聚体;乙组份、即固化体系组份、是一种由煤焦油、增塑剂、固化剂、填充剂、促凝剂、稀释剂等组成的粘稠状液体。八十年代初，我国曾采用甘油为固体剂制备聚氨酯涂膜防水材料，其主要技术指标远远小于1993个4月1日实施的我国建材行业标准“聚氨酯防水涂料”(JC500-92)的各项要求。付洪祥先生(中国专利CN1066080A)采用3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷(简称MOCA)为固化剂，聚醚型预聚体为甲组份制备聚氨酯涂膜防水材料，两个主要技术指标断裂强度和断裂伸长率也没有满足JC500-92的要求。山西省水利科学研究所(中国专利CN1089981A)用蓖麻油、甲苯二异氰酸酯(后面称其为TDI)制备甲组份，芳香胺(如甲苯二胺)做为固化剂制备聚氨酯类水工系列粘合剂，其断裂强度虽大于标准要求，但其断裂伸长率却不能合乎行业标准合格品要求。
本发明的目的是公开一种较现有同类产品性能好的聚酯涂膜防水材料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的采用蓖麻油和芳香胺类化合物共同做为固化剂制备聚氨酯涂膜防水材料，其性能指标不仅达到而且超过我国行业标准(JC500-92)和各项要求。本发明制备聚氨酸涂膜防水材料的方法。它包括甲、乙两组份制备工艺流程和实施条件，具体如下a)把聚醚树脂放入反应容器中，加热真空脱水，温度为110-150℃，压力为0.06-0.08MPa，时间为2-5小时;
b)停止抽真空加热，使脱水聚醚树脂冷却到40-60℃c)在常压下一次性将异氰酸酯加到聚醚树脂且均匀搅拌，加热进行聚合反应，温度控制在50-60℃，时间为4-6小时，反应完毕后，取样测其异氰酸酯基含量，控制在2.0-9.0%范围内。合格后，出料，密封贮存，即为甲组份。
d)将煤焦油加热到70-90℃，并向其中加入增塑剂、固化刘。填充剂、促凝剂，e)在40-50℃向煤焦油中加入稀释剂，搅拌0.5-1小时，称量出料，密封贮存，即为乙组份。
进行防水施工时，将甲、乙两组份按一定比例混合均匀，经常温交联固化，制得橡胶状的聚氨酯涂膜防水材料。
用于本发明的异氰酸酯例子包括2，4-TDI、2，4-TDI和2，6-TDI的混合的、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(后面称其为MDI)、2，4’-MDI和4，4’-MDI的混合物、多次甲基多苯基多异氰酸酯(简称为PAPI)。上述异氰酸酯中，PAPI，TDI80/20(2，4-TDI和2，6-TDI的重量比例为80/20)是特别优选的。
本发明使用的聚醚树脂的分子量为1000-3500，它们有二元醇聚氧化丙烯醚、三元醇氧化丙烯醚、二元醇聚氧化丙烯醚-聚氧化乙烯醚共聚嵌段高聚物、聚乙二醇等。
本发明所述的煤焦油为脱水之液体，含水率小于0.3%。
本发明中使用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。
本发明中的固化剂是蓖麻油和芳香胺类化合物。其中蓖麻油为天然蓖麻籽榨制的未经过化学处理的纯蓖麻油。芳香胺类化合物可用2，4-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、4，4’-二氨基二苯基甲烷、1，3-苯二胺、由苯胺一甲醛缩合得到的多次甲基多苯基多胺液态聚合物，由苯胺/邻氯苯胺-甲醛缩合得到的多胺液体、MOCA等。上述芳香族胺类化合物单独或结合在一起与蓖麻油共同构成本发明中所用的固化剂。
本发明为了增加涂膜的硬度，增加涂料的流平性，使用无机填充剂，它包括炭黑、轻质碳酸钙、硅酸镁、二氧化硅、滑石粉、 石、膨润土、灰钙粉、氢氧化钙、硅灰石粉等。
本发明中使用的促凝剂包括胺类化合物和有机金属类化合物的两类。胺类化合物有三乙胺、三乙醇胺、三乙撑二胺等，有机金属类化合物有辛酸铅、辛酸亚锡二月桂酸、二正丁基锡等。
本发明中使用的稀释剂是丙酮、甲苯、乙酸乙酯、粗苯、二甲苯等。
本发明也可使用其它助剂，如防老剂，这是根据聚氨酯涂膜防水材料的使用的具体条件而加入。
本发明的各原料配比为A)甲组份聚醚树脂70-85%异氰酸酯15-30%B)乙组份煤焦油35-55%增塑剂1-10%固化剂1-10%填充剂15-35%促凝剂0.05-0.20%稀释剂2-10%以下为本发明的实施例A)甲组份配方(%)聚醚树脂 70-85异氰酸酯 15-25B)乙组份(%)煤焦油 45-55增塑剂 1-5填充剂 30-45固化剂 5-10促凝剂0.01-0.10稀释剂 2-7C)制备工艺1)制备甲组份将聚醚树脂在120℃、0.08MPa条件下加热真空脱水3小时。停止加热和抽真空，将聚醚树脂降温至50℃，加入异氰酸酯，加热升温至60℃并保持4小时，取样测定其异氰酸酯基含量，合格后称量出料得到甲组份。
2)制备乙组份将煤焦油加热升温至80℃，加入增塑剂、固化剂、填充剂、促凝剂，在50℃时加入稀释剂，混合均匀，得到乙组份。
3)聚氨酯防水涂膜将上述的甲、乙两组份按1∶1.5的重量配比混合均匀，浇注到涂有脱模剂的模具中，在20±2℃，相对湿度为65±20%的环境条件下培养7天，接着按照JC500-92测定其技术性能指标。
本发明制备的聚氨酯涂膜防水材料的主要性能指标列于表1。
(1)所列数值来源于中国专利CN1066080A(2)所列数值来源于中国专利CN1089981A(3)所列数据来自于北京市建筑材料监督检验站对本发明制备聚氨酯涂膜防水材料的测试报告。
本发明工艺简单，以较低的成本制备出性能较好的聚氨酯涂膜防水材料。该产品经国家重点工程如西客站，方庄小区等试用证明该涂膜防水材料具有施工简便，防水效果好、适用范围广的优点，可用于屋面，地下室，浴厕间等的防水施工，为解决我国房屋渗漏提供了一个有力手段。
权利要求
1.一种聚氨酯涂膜防水材料，其为双组份化学反应固化型防水材料，由预聚体组份，称为甲组份；固化体系组份，称为乙组份，组成其特征是，其组成成份按重量百分比含量范围分别是甲组份聚醚树脂 70-85%异氰酸酯 15-30%乙组份煤焦油35-55%增塑剂1-10%固化剂1-10%填充剂15-35%促凝剂0.05-0.20%稀释剂2-10%甲组份与乙组份的重量配比为1∶1.5。
2.如权利要求1所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，聚醚树脂分子量为1000-3500，其有二元醇聚氧化丙烯醚、三元醇氧化丙烯醚、二元醇聚氧化丙烯醚-聚氧化乙烯醚共聚嵌段高聚物、聚乙二醇等可以其中任何一种或二种组合而成。
3.如权利要求1或2所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，异氰酸酯包括2，4-TDI、2，4-TDI和2，6-TDI的混合物、4，4’-二苯基甲烷二异氰酯(后面称为MDI)、2，4’-MDI和4，4’-MDI的混合物、多次甲基多苯基多异氰酸酯(简称为PAPI)可以其中任何一种或二种组合而成。
4.如权利要求3所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，2，4-TDI和2，6-TDI的混合物，按重量混合比例为80/20。
5.如权利要求1所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，固化剂是蓖麻油和芳香胺类化合物，后者可用2，4-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、4，4’-二氨基苯基甲烷、1，5-萘二胺、由苯胺-甲醛缩合得到的多次甲基多苯基多胺液态聚合物、由苯胺/邻氯苯胺-甲醛缩合得到的多胺液体、MOCA等中的一种或二种。
6.如权利要求1所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等，任选其中的一种。
7.如权利要求1所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，填充剂有炭黑、轻质碳酸钙、硅酸镁、二氧化硅、滑石粉、 石、膨润土、灰钙粉、氢氧化钙、硅灰石粉可任选其中的二种或二种以上组合而成。
8.如权利要求1所述的聚氨酯涂膜防水材料，其特征是，促凝剂有三乙胺、三乙醇胺、三乙撑二胺、辛酸亚锡、辛酸铅、二月桂酸二正丁基锡等可任选其中的一种或二种组合而成。
9.如权利要求1所述的氨酯涂膜防水材料，其特征是，稀释剂是丙酮、甲苯、乙酸乙酯、粗苯、二甲苯可用其中一种。
10.一种聚氨酯涂膜防水材料的制备方法，其特征是，a)把聚醚树脂放入反应容器中，加热真空脱水，温度为110-150℃，压力为0.06-0.08MPa，时间为2-5小时;b)停止抽真空加热，使脱水聚醚树脂冷却到40-60℃;c)在常压下一次性将异氰酸酯加到聚醚树脂且均匀搅拌，进行聚合反应，温度控制在50-60℃，时间为4-6小时，反应完毕后，取样测其异氰酸酯基含量，控制在2.0-9.0%范围内。合格后，出料，密封贮存，即为甲组份;d)将煤焦油加热到70-90℃，并向其中加入增塑剂、固化剂、填充剂、促凝剂;e)在40-50℃向煤焦油中加入稀释剂，搅拌0.5-1小时，称量出料，密封贮存，即为乙组份;将上述的甲、乙两组份按1∶1.5的重量配比混合均匀，浇注到涂有脱模剂的模具中，在20±2℃，相对温度为65±20%的环境条件下培养7天，接着按照JC500-92测定其技术性能指标。
全文摘要
本发明涉及聚氨酯涂膜防水材料及其制备方法。解决提高其性能问题。首先通过聚醚树脂和异氰酸酯发生缩合聚合得到甲组份，然后将煤焦油、增塑剂、固化剂、填充剂、促凝剂、稀释剂等混合均匀成为乙组分。施工时将甲、乙两组份按配比混合即得聚氨酯防水涂膜。本发明采用蓖麻油和芳香胺做为固化剂，节约了成本，同时该发明具有工艺简单、产品性能好、防水效果优异的优点，为解决房屋渗漏提供了一种有力武器。
文档编号C09D175/04GK1108678SQ95101199
公开日1995年9月20日 申请日期1995年1月9日 优先权日1995年1月9日
发明者赵守佳 申请人:北京市三原建筑粘合材料厂