一种混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨酯防水漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防水材料技术领域，具体涉及一种混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨 酯防水漆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土桥梁是如今广泛应用的桥梁形式，由于混凝土桥梁桥面经常受到空气、水 分及其它有害介质的侵入，容易导致混凝土劣化以及混凝土中钢筋的锈蚀；因此，通常在混 凝土桥梁表面设置桥面防水层，以在基层表面形成一层坚固的坚韧的无接缝整体防膜。此 外，考虑到混凝土桥梁表面频繁通行列车的使用特殊性，在列车的荷载作用下，混凝土中的 裂缝亦不稳定。因此，混凝土桥梁表面的防水层还应该具有足够延伸率和良好的粘结力。
[0003] 目前，应用在混凝土桥梁表面最广泛的防水材料是聚脲防水材料，但这种材料与 桥面间附着性较差，容易出现剥落、起皮等问题，从而导致防水作用的丧失，也不利于行车 安全;此外，聚脲防水材料需要采用特殊的喷涂设备进行施工，对施工现场要求苛刻，不便 于使用;此外，为了达到防水的效果，需要喷涂较厚的聚脲防水层(通常在2_以上），材料需 求料多，不利于节约原料和降低成本。
[0004] 近年来，聚氨酯防水材料逐渐开始替代聚脲防水材料应用于混凝土桥梁表面防 水，其与混凝土基材的附着力明显由于聚脲防水材料，且易于施工;但聚氨酯材料的弹性和 耐候性相比较已经成熟的聚脲防水材料还存在着需要改进的地方。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有聚脲防水材料以及改性聚氨酯防水材料的不足，提供一 种综合二者优越性的高弹性高耐候性聚氨酯防水漆。
[0006] 本发明采用如下技术方案： 一种混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨酯防水漆，包括主漆A和固化剂B，其中： 所述主漆A由以下重量份的原料组成:两官能度聚醚多元醇10-20份，三官能度聚醚多 元醇50-60份，扩链剂1-5份，膨润土 0.5-1份，金红石型钛白粉15-25份，硫酸钡5-15份，滑石 粉0-5份，触变剂0-0.2份，中色素0.55-0.65份，分散剂0.2-0.5份，消泡剂0.2-0.5份，润湿 剂0.2-0.5份； 所述固化剂B由以下重量份的原料组成:异佛尔酮二异氰酸酯40-50份，聚氧化丙烯二 醇45-50份，聚四氢呋喃二醇5-10份，聚碳酸酯二醇5-10份，二月桂酸二丁基锡0-0.5份； 使用时，主漆A和固化剂B按重量比10:6混合均匀使用。
[0007] 优选地，所述主漆A由以下重量份的原料组成:两官能度聚醚多元醇10份，三官能 度聚醚多元醇55份，扩链剂2份，膨润土 1份，金红石型钛白粉20份，硫酸钡5份，滑石粉（1250 目）5份，触变剂0.2份，中色素0.55份，分散剂0.5份，消泡剂0.25份，润湿剂0.5份;所述固化 剂B由以下重量份的原料组成：异佛尔酮二异氰酸酯40份，聚氧化丙烯二醇45份，聚四氢呋 喃二醇5份，聚碳酸酯二醇9.8份，二月桂酸二丁基锡0.2份。
[0008]优选地，所述滑石粉的粒径为1250目。
[0009 ]优选地，所述扩链剂为4，4-双(仲丁基氨基)_二苯基甲烷。
[0010]本发明还提供上述的混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨酯防水漆的制备方法，包 括如下步骤： (1) 主漆A的制备： 步骤一、将扩链剂、膨润土、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、触变剂、中色素加入到聚醚多元醇 中高速分散15分钟，转速为1200r/min; 步骤二、加入消泡剂、分散剂、润湿剂再高速分散10分钟； 步骤三、研磨细度至30微米过滤灌装，即可得到主漆A; (2) 固化剂B的制备： 步骤一、将聚氧化丙烯二醇，聚四氢呋喃二醇，聚碳酸酯二醇高温真空脱水2h; 步骤二、在35-45°C下加入异佛尔酮二异氰酸酯，滴加二月桂酸二丁基锡，升温至85-95 °C反应2h; 步骤三、降温，过滤灌装，即可得到固化剂B; (3) 将A、B组份按重量比10:6比例混合均匀，即可得到所述混凝土桥梁用高弹性高耐候 性聚氨酯防水漆。
[0011]优选地，主漆A的制备中步骤三的研磨是通过卧式砂磨机完成的。
[0012] 本发明的聚氨酯防水漆由主漆A和固化剂B两部分组成，两部分各自独立包装，使 用时将二者按规定比例混合均匀即可使用。既便于储存，有利于保持两部分各自的物化稳 定性，同时使用方便。
[0013] 本发明的主漆采用适当配比的两官能度聚醚多元醇和三官能度聚醚多元醇作为 主剂。两官能度聚醚多元醇广泛应用于制备聚氨酯软泡、弹性体、胶粘剂、纤维、合成革等， 它与异氰酸酯反应生成线型直链聚氨酯，起延长拉伸性能的作用;但仅使用两官能度聚醚 多元醇，制备得到的聚氨酯防水漆其强度达不到要求，而添加三官能度聚醚多元醇可以提 高制品的拉伸强度和回弹性。本发明中的三官能度聚醚多元醇作为主剂的主要组成部分， 辅以一定比例的两官能度聚醚多元醇，充分保证了聚氨酯防水漆的强度、弹性以及延伸性。
[0014] 本发明的固化剂中采用了脂肪族的异佛尔酮二异氰酸酯作为聚氨酯合成的原料， 而非惯用的芳香族的异氰酸酯。异佛尔酮二异氰酸酯的结构中不含苯环，耐老化性能好。
[0015] 此外，本发明中的主漆中加入了扩链剂，能够显著提升聚醚多元醇与异氰酸酯反 应生成的聚氨酯的分子量，从而提升体系粘度;分子量的增大也使得聚氨酯弹性增大;扩链 剂的使用还可以显著提升聚氨酯防水漆涂层与底材间的附着力。本发明的固化剂中还包含 适当含量的二月桂酸二丁基锡，用作聚氨酯合成的催化剂。二月桂酸二丁基锡中呈+2价的 锡离子具有两个空轨道，容易与一些具有孤对电子的物质发生配位络合，通过络合结构的 生成以及解络合，实现对NCO/OH的催化，促使-OH与-NCO集团反应后形成固化网络，从而实 现聚氣醋的快速固化。
[0016] 与现有技术相比，本发明聚氨酯防水漆膜强度高，弹性好，耐候性强。经测试，本发 明的聚氨酯防水漆拉伸强度大于7Mpa，断裂伸长率大于70%。本发明的聚氨酯防水漆也兼具 了现有聚氨酯防水漆的便于施工的优势，可采用刷涂、辊涂及喷涂方法施工，无需专业施工 工具，可采取多种设备进行施工，便于因地制宜选用合适的使用设备，提升施工效率。
【具体实施方式】
[0017] 下面将结合具体实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018] 实施例1 一种混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨酯防水漆，包括主漆A和固化剂B，其中： 所述主漆A由以下重量份的原料组成:两官能度聚醚多元醇10份，三官能度聚醚多元醇 55份，扩链剂2份，膨润土 1份，金红石型钛白粉20份，硫酸钡5份，滑石粉5份，触变剂0.2份， 中色素0.55份，分散剂0.5份，消泡剂0.25份，润湿剂0.5份； 所述固化剂B由以下重量份的原料组成:异佛尔酮二异氰酸酯40份，聚氧化丙烯二醇45 份，聚四氢呋喃二醇5份，聚碳酸酯二醇9.8份，二月桂酸二丁基锡0.2份。
[0019] 本实施例中混凝土桥梁用高弹性高耐候性聚氨酯防水漆的制备方法如下： (1) 将扩链剂2g、膨润土lg，金红石型钛白粉20g，硫酸钡5g，滑石粉（1250目）5g，触变剂 〇.2g，中色素0.55g加入到反应釜中，反应釜中预置两官能度聚醚多元醇10g和三官能度聚 醚多元醇55g，以转速为1200r/min高速分散15分钟；加入消泡剂0.25g、分散剂0.5g和润湿 剂0.5g再高速分散10分钟;通过卧式砂轮机研磨细度至30微米过滤灌装，即可得到主漆A; (2) 将聚氧化丙烯二醇45g、聚四氢呋喃二醇5g和聚碳酸酯二醇9.8g置于反应釜中，高 温真空脱水2h;降温至35-45°C，向反应釜中加入异佛尔酮二异氰酸酯40g，滴入0.2g二月桂 酸二丁基锡，升温至75-80°C反应2h;降温，过滤灌装，即可得到固化剂B; (3) 将主漆和固化剂按重量比10:6比例混合均匀，即可得到混凝土桥梁用高弹性高耐 候性聚氨酯防水漆。
[0020] 其中，分散剂选用BYK-104S型分散剂;消泡剂选用BYK-066N型有机硅消泡剂