一种高强度聚氨酯防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防水涂料，尤其涉及一种高强度聚氨酯防水涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 双组分彩色高强度聚氯酯防水涂料是一种综合性能很好的防水涂料。该产品的甲 组分是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以DBP(二丁 酯）、消泡剂等，乙组分是由固化剂、扩链剂、填料与适量环保溶剂加热搅拌均匀，最后将甲 组分和乙组分经混合等工序加工制成的彩色聚氨酯防水涂料。该类型涂料为反应固化型涂 料，具有强度高、延伸率大、耐水性能好等特点，对于基层变形，具有较强的适应能力。
[0003] 在双组分高强度聚氨酯防水涂料中，组分的类型不同或构成的比例不同，会对涂 料的综合性能构成有很大的影响。在市面上，一般的双组分彩色聚氯酯防水涂料一般只达 到用于地下室、卫生间、浴室、贮水池、粮库、屋顶、外墙等防水民用工程要求，因而达不到城 市地铁、高速铁路、隧道桥梁、水利机电、海洋化工工程水平。市面上的双组份聚氨酯防水 涂料强度指标，I型：1. 9Mpa;II型：2. 45Mpa，拉伸率指标，I型和II型：450% ;撕裂强度指 标，I型：12N/mm;II型：14N/mm，远远达不到聚脲防水涂料的物理性能指标。
[0004] 聚脲行业国内与国外产品档次差距较大，主要与我们国家的产品价位、市场接受 能力、经济消费水平较低有关。北美地区经济发达，用的基本是纯聚脲，性能方面都能保证。 而在我国，为降低材料成本，一般都用杂合体，特别是在户外/野外现场施工时可能更复 杂。杂合体中如果掺入了聚氨酯，就会出现发泡、起皮现象，影响聚脲的施工质量和应用效 果。特别是有些设计人员及现场施工操作人员并未真正理解杂合体体系的特点，忽视杂合 体配方体系现场施工需要更高的技术要求这一特点，造成涂层质量未能达到设计要求，严 重影响了聚脲的应用效果，也为聚脲涂料的进一步发展及应用带来了负面影响。聚脲涂料 技术经过20年的应用，目前在世界范围已基本成熟，成功案例比比皆是。但同时在应用过 程中也出现了不少问题，造成返工现象，主要是由于材料性能选择、项目/体系设计、现场 施工及质量保证体系过程等方面的不完善造成的。喷涂聚脲涂料技术的特点和优点十分明 显，但在实际应用时，底材及底漆是关键。当用于混凝土表面时，就特别需要注意基面的处 理；基面处理的好坏，直接影响到施工质量。聚脲的固化速度极快，通常在尚未充分浸润混 凝土表面时就已经固化，影响了涂层与混凝土的粘结力；聚脲固化时的发热量很大，混凝土 表面毛细孔里含有的空气或水分受热后便会膨胀或蒸发，造成涂层表面出现针眼和气泡。 因此，聚脲喷涂施工前混凝土基面一定要涂布底漆，以增加粘结力和封闭毛细孔洞。聚脲防 水施工大多数在应用现场进行，而现场施工环境一般较为复杂，同时聚脲涂料反应速度较 快，施工要求相对于普通油漆喷涂难度更大。国内目前还没有专门的培训机构，合格的施工 技术人员比较短缺。应该说，聚脲施工行业的门槛较高，即使是聚脲理论知识丰富的人，如 果在施工技术（如：项目管理、材料选择、底材处理、设备操作等）方面没有3年以上时间的 锻炼，操作时是很难达到设计质量要求的。
【发明内容】
[0005] 本发明的第一个方面是提供一种高强度聚氨酯防水涂料，所述高强度聚氨酯防水 涂料包括甲组分和乙组份，甲组分和乙组份的质量比为1 : 1;按照质量百分比计，所述甲 组分包含：二苯基甲烷二异氰酸酯20-40%，聚醚多元醇50-70%，增塑剂5-15%和消泡剂 0. 05-2% ;按照质量百分比计，所述乙组份包含：增塑剂30-45%，扩链剂20% -25%，填料 30-50%，以及余量溶剂。
[0006] 优选地，按照质量百分比计，所述甲组分包含：二苯基甲烷二异氰酸酯25-35%， 聚醚多元醇55-65%，增塑剂6-14%和消泡剂0. 1-1. 5% ;
[0007] 进一步优选地，按照质量百分比计，所述甲组分包含：二苯基甲烷二异氰酸酯 28-32%，聚醚多元醇58-62%，增塑剂8-12%和消泡剂0. 5-1% ;
[0008] 优选地，按照质量百分比计，所述乙组份包含：增塑剂34-42%，扩链剂20-25%， 填料35-40 %，以及余量溶剂。
[0009] 进一步优选地，按照质量百分比计，所述乙组份包含：增塑剂38-40 %、扩链剂 22-24%、填料36-38%，以及余量溶剂。
[0010] 其中，所述增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类（例如：苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸 二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯 等）、脂肪酸酯类（例如：己二酸二辛酯、已二酸二异癸酯、已二酸二异癸酯、癸二酸二丁酸、 癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯、二（2-乙基丁酸）三缩乙二醇酯等）、磷酸酯类（例如：磷 酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯辛酯、磷酸甲苯二苯酯等）、环氧酯类（例如：环氧大豆 油、环氧脂肪酸丁酯、环氧脂肪酸辛酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯等）、聚酯类（例如：聚 癸二酸丙二醇酯等）、偏苯三酸酯类（例如：偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三（正辛正癸酯） 等）、含氯类（例如：氯化石蜡、氯烃-50等）、烷基磺酸醋类（例如：石油磺酸苯酯、氯化石 油酯等）、多元醇酯类（例如：双季戊四醇酯、59酸乙二醇酯等）以及其他类（例如：石蜡、 樟脑等）。
[0011] 优选地，所述增塑剂选自苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异 癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、 邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、己二酸二辛酯、已二酸二异 癸酯、已二酸二异癸酯、癸二酸二丁酸、癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯、二（2-乙基丁酸） 三缩乙二醇酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯辛酯、磷酸甲苯二苯酯、环氧大豆油、 环氧脂肪酸丁酯、环氧脂肪酸辛酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯、聚癸二酸丙二醇酯、偏苯 三酸三辛酯、偏苯三酸三（正辛正癸酯）、氯化石蜡、氯烃-50、石油磺酸苯酯、氯化石油酯、 双季戊四醇酯、59酸乙二醇酯、石蜡、樟脑等中的一种或多种。
[0012] 进一步优选地，所述增塑剂选自苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲 酸二丁酯、石蜡、氯化石蜡中的一种或多种。
[0013] 其中，所述扩链剂主要有多元醇类（例如：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙 二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇等）、脂环醇类（例如：1，4-环己二醇、氢化双酚 A)、芳醇类（例如：二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚等）、 醇胺类（例如二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺等）、二胺类（例如：二乙基甲苯二胺、 3, 5-二甲硫基甲苯二胺等）以及其他类（例如a-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧 化二异丙苯、硫磺等）
[0014] 优选地，所述扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三 羟甲基丙烷、聚醚多元醇（例如聚醚多元醇210、220、330、210N、220N、330N等）、1，4-环己 二醇、氢化双酚A、亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚、二乙醇 胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基甲苯二胺、3, 5-二甲硫基甲苯二胺、a-甘油烯丙基 醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯、硫磺等中的一种或多种。
[0015] 进一步优选地