薄涂型聚氨酯防水漆及其使用方法
【专利摘要】本发明提供一种聚氨酯防水漆及其使用方法，该聚氨酯防水漆自下而上包含封闭底漆、聚氨酯防水底面漆及聚氨酯防水表面漆，聚氨酯防水底面漆包含A1组分和B1组分，A1组分包含：40-60重量份聚醚多元醇、13-28重量份钛白粉、13.9-19.9重量份填料、2.1重量份成膜助剂及10重量份溶剂，B1组分包含：40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂；聚氨酯防水表面漆包含A2组分和B2组分，A2组分包含：40-60重量份聚醚多元醇、22-37重量份钛白粉、6.5-12.5重量份填料、2.5重量份成膜助剂及8重量份溶剂，B2组分包含：40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂。
【专利说明】薄涂型聚氨酯防水漆及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防水漆，具体涉及一种薄涂型聚氨酯防水漆及其使用方法。
【背景技术】
[0002]铁路混凝土桥梁桥面防水层是提高桥梁结构耐久性的重要技术手段。我国铁路混凝土桥梁桥面防水层标准TB/T2965 - 2011《铁路混凝土桥面防水层技术条件》规定了三种防水层型式，分别为:卷材加粘贴涂料(或胶粘剂)型、高聚物改性浙青卷材型及无卷材的涂料型。前两种防水层用于桥上防护墙以内，第三种防水层用于防护墙以外。这三种防水层均不能裸露使用，需要在其上面覆盖40-60mm的掺加丙烯酸腈纤维或聚丙烯纤维网的C40细石混凝土保护层。
[0003]目前，高铁无砟轨道混凝土桥面通常使用聚脲防水材料，该防水材料虽然能够裸露使用，但与桥梁桥面之间的附着性较差，易出现变色、龟裂和大面积剥落等病害，从而既起不到应有的防水作用，又不利于行车安全。另外，采用聚脲防水材料作为防水层时，通常需要采用特定的喷涂设备进行施工，不便于使用；且为达到防水的效果，混凝土桥面通常需要喷涂较厚的聚脲防水层(厚度通常在2_以上)，需要的聚脲防水材料的量较多，不利于节约原料及降低成本。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种聚氨酯防水漆，该聚氨酯防水漆具有较优的附着性，能够在混凝土桥面涂覆厚度较薄的情况下达到较优的防水效果，且便于使用。
[0005]本发明的另一个目的`在于提供一种聚氨酯防水漆的使用方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提供一种聚氨酯防水漆，其自下而上包含封闭底漆、聚氨酯防水底面漆及聚氨酯防水表面漆，所述聚氨酯防水底面漆包含Al组分和BI组分，所述Al组分包含:40-60重量份聚醚多元醇、13-28重量份钛白粉、13.9-19.9重量份填料、2.1重量份成膜助剂及10重量份溶剂；所述BI组分包含:40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂，
[0007]所述聚氨酯防水表面漆包含A2组分和B2组分，所述A2组分包含:40_60重量份聚醚多元醇、22-37重量份钛白粉、6.5-12.5重量份填料、2.5重量份成膜助剂及8重量份溶剂；所述B2组分包含:40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂。
[0008]进一步地，所述聚醚多元醇为端羟基聚丁二烯、聚四氢呋喃二醇、聚醚2000、聚醚330N或聚醚4000中的一种或多种；
[0009]优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的钛白粉为锐态型钛白粉；所述聚氨酯防水表面漆中的钦白粉为金红石型钦白粉；
[0010]优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯，优选二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)半预聚体；所述聚氨酯防水表面漆中的异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯，优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)半预聚体；
[0011]优选地，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、中色素及膨润土 ；
[0012]优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的成膜助剂包括促进剂、消泡剂及流平剂；所述聚氨酯防水表面漆中的成膜助剂包括促进剂、消泡剂、流平剂及光稳定剂；
[0013]优选地，所述促进剂为改性丙烯酸树脂；
[0014]优选地，所述消泡剂为疏水硅氧烷；
[0015]优选地，所述流平剂为丙烯酸酯类聚合物或改性聚硅氧烷；
[0016]所述光稳定剂为受阻酚抗氧剂；
[0017]优选地，所述溶剂包括二甲苯、醋酸丁酯及乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种；
[0018]优选地，所述封闭底漆为环氧类或聚氨酯类封闭底漆。
[0019]进一步地，所述Al组分和A2组分均采用以下方法制备:
[0020]将聚醚多元醇置于容器中，在1000-1400转/分搅拌条件下依次加入固态成分，然后在1000-1400转/分搅拌条件下分散15min后加入液态成分，随后在1000-1400转/分搅拌条件下分散IOmin后进行研磨，过滤，得到Al组分或A2组分；
[0021]优选地，所述BI组分和B2组分均采用以下方法制备:
[0022]将BI组分或B2组分中的各成分置于容器中，在700-800转/分的条件下搅拌15-30min后，过滤，得到BI组分或B2组分。
[0023]进一步地，所述聚氨酯防水漆用于铁路混凝土桥梁桥面的防水层材料，优选用于高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层材料。
[0024]进一步地，采用本发明的聚氨酯防水漆用于铁路混凝土桥梁桥面的防水层材料时，对封闭底漆的厚度并不进行限制，只要其能完全覆盖基面即可；优选地，所述聚氨酯防水底面漆的厚度为100-500 μ m;所述聚氨酯防水表面漆的厚度为100-300 μ m。
[0025]本发明进一步提供上述聚氨酯防水漆的使用方法，包括以下步骤:
[0026]步骤a:在基面涂覆封闭底漆；
[0027]步骤b:待封闭底漆干燥后，在封闭底漆表面涂覆聚氨酯防水底面漆；
[0028]步骤c:待聚氨酯防水底面漆干燥后，在聚氨酯防水底面漆表面涂覆聚氨酯防水表面漆。
[0029]进一步地，所述聚氨酯防水漆用于铁路混凝土桥梁桥面的防水层材料，并采用以下方法施工:
[0030]步骤a:将基面表面清理干净，待表面干燥后喷涂、刷涂或滚涂封闭底漆，使封闭底漆润湿基面；
[0031]步骤b:待封闭底漆实干或涂覆封闭底漆24h后，在封闭底漆表面喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水底面漆；
[0032]步骤c:涂覆聚氨酯防水底面漆24h后，在聚氨酯防水底面漆表面喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水表面漆。
[0033]进一步地，所述步骤c包括:涂覆聚氨酯防水底面漆24h后，检查聚氨酯防水底面漆涂层中是否有气泡，当聚氨酯防水底面漆涂层中有气泡时，将气泡刺破或清除，并采用聚氨酯防水表面漆进行修补，然后在整个聚氨酯防水底面漆涂层上喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水表面漆。[0034]进一步地，所述方法进一步包括步骤d:涂覆聚氨酯防水表面漆24h后，检查聚氨酯防水表面漆涂层中是否有气泡，当聚氨酯防水表面漆涂层中有气泡时，将气泡刺破或清除，并用聚氨酯防水表面漆进行修补。
[0035]与现有技术相比，本发明的聚氨酯防水漆至少具有以下优点:
[0036]一、本发明采用适当配比的聚醚多元醇、钛白粉、填料、成膜助剂、溶剂及异氰酸酯等制备聚氨酯防水底面漆和聚氨酯防水表面漆，并进一步采用封闭底漆、聚氨酯防水底面漆和表面漆制成聚氨酯防水漆，提高了防水漆的环境适应性及耐老化性能，且本发明制备的聚氨酯防水漆具有优良的物理力学性能和附着性，长时间使用不会出现变色、龟裂和大面积剥落等病害，起到防水作用的同时，更有利于行车安全；
[0037]二、本发明的聚氨酯防水漆可通过喷涂、刷涂或滚涂的方式涂覆于混凝土桥面，可采用多种设备进行施工，便于工作人员根据实际情况选用适宜的施工设备，更便于使用；
[0038]三、本发明的聚氨酯防水漆可直接在户外使用，并可在总厚度不超过800 μ m的情况下，达到较优的防水效果，而现有的聚脲防水层并不能直接裸露于大气中，需用采用适当厚度的耐候性聚氨酯涂料进行保护，且聚脲防水层的涂覆厚度在2mm以上；与聚脲防水层相比，本发明的聚氨酯防水漆更有利于节约原料，降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中:
[0040]图1为本发明实施例1的薄涂型聚氨酯防水漆在混凝土桥面涂覆后的示意图。
[0041]图2为采用本发明实施例1的薄涂型聚氨酯防水漆建成的高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层的实际附着力测试图片；
[0042]图3为采用本发明实`施例2的薄涂型聚氨酯防水漆建成的高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层的实际附着力测试图片；
[0043]图4为采用本发明实施例1的薄涂型聚氨酯防水漆建成的高铁无砟轨道混凝土桥面在实际使用18个月后的图片；
[0044]图5为采用现有的聚脲防水层建成的高铁无砟轨道混凝土桥面在实际使用3-4个月后出现变色的图片；
[0045]图6为采用现有的聚脲防水层建成的高铁无砟轨道混凝土桥面在实际使用6个月后出现龟裂的图片；
[0046]图7为采用现有的聚脲防水层建成的高铁无砟轨道混凝土桥面在实际使用3-4个月后出现剥落的图片。
【具体实施方式】
[0047]以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
[0048]本发明的薄涂型聚氨酯防水漆尤其适于用作铁路混凝土桥梁桥面(更优选高铁无砟轨道混凝土桥面)的防水保护层，下面以高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层为例，说明本发明的薄涂型聚氨酯防水漆的具体应用。
[0049]实施例1薄涂型聚氨酯防水漆用作高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层[0050]1、薄涂型聚氨酯防水漆的组分配比:
[0051]封闭底漆:环氧类封闭底漆(廊坊三通化学工业有限公司生产)。
[0052]薄涂型聚氨酯防水底面漆(PPU-Ml):包括Al组分和BI组分，其中:
[0053]Al组分中包含:60g聚醚多元醇(包括45.7g聚醚4000及14.3g聚醚330N)、13g锐态型钛白粉、14.9g填料(包括5.0g滑石粉、9.35g硫酸钡、0.05g中色素及0.5g膨润土)、2.1g成膜助剂(包括1.3g改性丙烯酸树脂(促进剂)、0.1g疏水硅氧烷(消泡剂)及0.7g丙烯酸酯类聚合物(MCK-3058，流平剂))及IOg溶剂(乙二醇乙醚醋酸酯)；
[0054]BI组分中包含:60g MDI半预聚体及20g溶剂(乙二醇乙醚醋酸酯)。
[0055]薄涂型聚氨酯防水表面漆(Pro_M2):
[0056]A2组分中包含:60g聚醚多元醇(包括41.2g聚醚4000及18.8g聚醚2000)、22g金红石型钛白粉、7.5g填料(包括3.0g滑石粉、3.65g硫酸钡、0.35g中色素及0.5g膨润土)、2.5g成膜助剂(包括1.3g改性丙烯酸树脂(促进剂)、0.1g疏水硅氧烷(消泡剂)、0.7g丙烯酸酯类聚合物(MCK-3058，流平剂)及0.4g受阻酚抗氧剂(光稳定剂))及8g溶剂(包括5.0g二甲苯及3.0g醋酸丁酯)；
[0057]B2组分中包含:60g HDI半预聚体及20g溶剂(包括12.0g 二甲苯及8.0g醋酸丁酯)。
[0058]2、薄涂型聚氨酯防水漆中各组分的制备
[0059]薄涂型聚氨酯防水底`面漆中Al组分和BI组分的制备方法如下:
[0060]Al组分的制备:将聚醚多元醇置于分散罐中，在1000-1400转/分搅拌条件下依次加入固态成分，然后在1000-1400转/分搅拌条件下分散15min后加入液态成分，随后在1000-1400转/分搅拌条件下分散IOmin后采用砂磨机进行研磨，过滤，得到Al组分。
[0061]BI组分的制备:将BI组分中各成分置于兑料罐中，在700-800转/分的条件下搅拌15-30min后，过滤，得到BI组分。
[0062]薄涂型聚氨酯防水表面漆中A2组分和B2组分的制备方法分别与薄涂型聚氨酯防水底面漆中Al组分和BI组分的制备方法相同。
[0063]3、薄涂型聚氨酯防水底面漆和表面漆性能测试
[0064]对上述制备的聚氨酯防水底面漆和表面漆的性能进行测试，结果如表1所示:
[0065]表1:聚氨酯防水底面漆和表面漆性能测试结果
[0066]
【权利要求】
1.一种聚氨酯防水漆，其自下而上包含封闭底漆、聚氨酯防水底面漆及聚氨酯防水表面漆，所述聚氨酯防水底面漆包含Al组分和BI组分，所述Al组分包含:40-60重量份聚醚多元醇、13-28重量份钛白粉、13.9-19.9重量份填料、2.1重量份成膜助剂及10重量份溶剂；所述BI组分包含:40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂， 所述聚氨酯防水表面漆包含A2组分和B2组分，所述A2组分包含:40-60重量份聚醚多元醇、22-37重量份钛白粉、6.5-12.5重量份填料、2.5重量份成膜助剂及8重量份溶剂；所述B2组分包含:40-60重量份异氰酸酯及0-20重量份溶剂。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯防水漆，其特征在于，所述聚醚多元醇为端羟基聚丁二烯、聚四氢呋喃二醇、聚醚2000、聚醚330N或聚醚4000中的一种或多种； 优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的钛白粉为锐态型钛白粉；所述聚氨酯防水表面漆中的钛白粉为金红石型钛白粉； 优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯，优选二苯基甲烷二异氰酸酯半预聚体；所述聚氨酯防水表面漆中的异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯，优选六亚甲基二异氰酸酯半预聚体； 优选地，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、中色素及膨润土 ； 优选地，所述聚氨酯防水底面漆中的成膜助剂包括促进剂、消泡剂及流平剂；所述聚氨酯防水表面漆中的成膜助剂包括促进剂、消泡剂、流平剂及光稳定剂； 优选地，所述促进剂为改性丙烯酸树脂； 优选地,所述消泡剂为疏水硅氧烷； 优选地，所述流平剂为丙烯酸酯类聚合物或改性聚硅氧烷； 所述光稳定剂为受阻酚抗氧剂； 优选地，所述溶剂包括二甲苯、醋酸丁酯及乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种； 优选地，所述封闭底漆为环氧类或聚氨酯类封闭底漆。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯防水漆，其特征在于，所述Al组分和A2组分均采用以下方法制备: 将聚醚多元醇置于容器中，在1000-1400转/分搅拌条件下依次加入固态成分，然后在1000-1400转/分搅拌条件下分散15min后加入液态成分，随后在1000-1400转/分搅拌条件下分散10min后进行研磨，过滤，得到Al组分或A2组分； 优选地，所述BI组分和B2组分均采用以下方法制备: 将BI组分或B2组分中的各成分置于容器中，在700-800转/分的条件下搅拌15-30min后，过滤，得到BI组分或B2组分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚氨酯防水漆，其特征在于，所述聚氨酯防水漆用于铁路混凝土桥梁桥面的防水层材料，优选用于高铁无砟轨道混凝土桥面的防水层材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚氨酯防水漆，其特征在于，所述聚氨酯防水底面漆的厚度为100-500 μ m ;所述聚氨酯防水表面漆的厚度为100-300 μ m。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚氨酯防水漆的使用方法，包括以下步骤: 步骤a:在基面涂覆封闭底漆； 步骤b:待封闭底漆干燥后，在封闭底漆表面涂覆聚氨酯防水底面漆；步骤C:待聚氨酯防水底面漆干燥后，在聚氨酯防水底面漆表面涂覆聚氨酯防水表面漆。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述聚氨酯防水漆用于铁路混凝土桥梁桥面的防水层材料，并采用以下方法施工: 步骤a:将基面表面清理干净，待表面干燥后喷涂、刷涂或滚涂封闭底漆，使封闭底漆润湿基面； 步骤b:待封闭底漆实干或涂覆封闭底漆24h后，在封闭底漆表面喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水底面漆； 步骤c:涂覆聚氨酯防水底面漆24h后，在聚氨酯防水底面漆表面喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水表面漆。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述步骤c包括:涂覆聚氨酯防水底面漆24h后，检查聚氨酯防水底面漆涂层中是否有气泡，当聚氨酯防水底面漆涂层中有气泡时，将气泡刺破或清除，并采用聚氨酯防水表面漆进行修补，然后在整个聚氨酯防水底面漆涂层上喷涂、刷涂或滚涂聚氨酯防水表面漆。
9.根据权利要求7或8所述的使用方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤d:涂覆聚氨酯防水表面漆24h后，检查聚氨酯防水表面漆涂层中是否有气泡，当聚氨酯防水表面漆涂层中有气泡时，将`气泡刺破或清除，并用聚氨酯防水表面漆进行修补。
【文档编号】E01D19/08GK103525285SQ201310452577
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】杜存山, 祝和权, 张恒 申请人:中国铁道科学研究院金属及化学研究所