本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种单组分湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯弹性体是一种主链上含有大量的氨基甲酸酯基团高分子材料，由异氰酸酯与多元醇(聚醚、聚酯)反应的一类硬段和软段交替的嵌段共聚物。它是一种介于橡胶与塑料的材料，其原材料品种繁多，配方多种多样，应用领域广泛。特殊的官能团结构不仅使其具有优良的耐磨、力学强度及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，而且还具有良好的防水加固性能，是一种新型高性能的铁路防水加固聚氨酯材料。该类材料为反应固化型(湿气固化)材料、具有强度高、延伸率大、耐水性能好等特点。对基层变形的适应能力强。它是空气中的湿气接触后固化，在基层表面形成一层坚固的无接缝整体防水膜。
目前市场上应用的铁路防水聚氨酯材料主要有双组分聚氨酯防水材料，相比于单组分聚氨酯防水材料，双组分聚氨酯防水材料容易出现配比不准或者搅拌不匀等问题，从而影响涂膜和防水性能，并且施工复杂，造成时间和人工的浪费。单组分聚氨酯防水材料是一种液态施工的单组分环保型高档防水材料，是以聚氨酯预聚体为基本成份，既具有良好的防水和力学性能，优良的加工工艺，又有很好的环保性能。
专利cn201710823595.4中公开了一种单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法，将钯催化剂包裹于低熔点的囊壳内部制成催化剂微胶囊，提高防水涂料的储存稳定性，提高涂层的固化速度，缩短施工周期。专利cn201510509137.4中公开了一种单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法，采用阻燃聚醚多元醇与异氰酸酯生成预聚体，并加入助剂，使聚氨酯防水涂料具有阻燃性能，但产品的机械性能不佳，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均较低，限制了其在更多领域的应用。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种单组分湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体，克服了双组份聚氨酯防水材料需计量搅拌和搅拌不均匀的缺点，粘结强度高，机械性能好，保证了产品质量稳定和铁路工程的防水加固效果；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体，包括以下质量份数的原料：
预聚体100份；
催化剂0.1-0.3份；
潜固化剂3.3-5.7份；
所述预聚体包括以下质量份数的原料：
聚醚多元醇64.7-78.2份；
异氰酸酯15-21.7份；
增塑剂0-20份。
聚醚多元醇为2官能度、数均分子量650-2000的聚四氢呋喃多元醇，2官能度、数均分子量400-4000的聚醚多元醇，3官能度、数均分子量3000-6000的聚醚多元醇中两种以上的混合物。
优选地，2官能度、数均分子量650-2000的聚四氢呋喃多元醇为ptmg650、ptmg1000或ptmg2000。
优选地，2官能度、数均分子量400-4000的聚醚多元醇为dl-400、dl-1000、dl-2000或dl-3000。
优选地，3官能度、数均分子量3000-6000的聚醚多元醇为ep-330n、mn-3050或ep-3600。
异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，优选为mdi-100或mdi-50。
催化剂为胺类催化剂、铋类催化剂、锌类催化剂或锡类催化剂，优选为胺类催化剂。
增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(dotp)、邻苯二甲酸二辛酯(dnop)或邻苯二甲酸丁苄酯(bbp)。
潜固化剂为潜固化剂alt-402、潜固化剂alt-403或潜固化剂heo。
本发明所述的单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇加热到100-120℃，真空脱水至水分含量小于0.05wt％，降温到40-60℃，加入异氰酸酯，在75-80℃条件下反应3-4h，真空脱气泡，得到异氰酸根含量为2.3-4.0wt％的预聚体，再降温至40-60℃，依次加入催化剂和潜固化剂，搅拌均匀，即得单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
(1)本发明采用多种聚醚多元醇复配，包括两官能度和三官能度的聚醚多元醇，产品在应用时具有强度高、延伸率大、耐水性能好等优点，广泛应用于桥梁、水坝、阳台和有砟轨道等民用和工业用防水工程；
(2)本发明采用潜固化剂制备单组份防水涂料，制备的产品施工方便、工期短，克服了双组份聚氨酯防水材料需计量搅拌和搅拌不均匀的缺点，保证了产品质量稳定和铁路工程的防水加固效果，相比其它单组分防水材料成本更低廉。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。
实施例1
原料及其质量份数如下：
预聚体100份；
胺类催化剂a330.3份；
潜固化剂heo3.3份；
预聚体的原料及其质量分数如下：
将聚四氢呋喃多元醇ptmg2000、聚醚多元醇mn-3050、dotp混合，加热到100℃，真空脱水至水分含量小于0.05wt％，降温到40℃，加入mdi-100，在75℃条件下反应4h，真空脱气泡，得到异氰酸根含量为2.3wt％的预聚体，再降温至40℃，依次加入胺类催化剂a33和潜固化剂heo，搅拌均匀，即得单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体。
实施例2
原料及其质量份数如下：
预聚体100份；
锡类催化剂t90.2份；
潜固化剂alt-4024份；
预聚体的原料及其质量分数如下：
将聚四氢呋喃多元醇ptmg1000、聚醚多元醇mn-3050、dnop混合，加热到120℃，真空脱水至水分含量小于0.05wt％，降温到60℃，加入mdi-50，在80℃条件下反应3h，真空脱气泡，得到异氰酸根含量为2.8wt％的预聚体，再降温至60℃，依次加入锡类催化剂t9和潜固化剂alt-402，搅拌均匀，即得单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体。
实施例3
原料及其质量份数如下：
预聚体100份；
铋类催化剂b830.2份；
潜固化剂alt-4034.6份；
预聚体的原料及其质量分数如下：
将聚醚多元醇dl-2000、聚醚多元醇mn-3050、bbp混合，加热到110℃，真空脱水至水分含量小于0.05wt％，降温到50℃，加入mdi-50，在80℃条件下反应3.4h，真空脱气泡，得到异氰酸根含量为3.2wt％的预聚体，再降温至50℃，依次加入铋类催化剂b83和潜固化剂alt-403，搅拌均匀，即得单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体。
实施例4
原料及其质量份数如下：
预聚体100份；
胺类催化剂a330.1份；
潜固化剂heo5.7份；
预聚体的原料及其质量分数如下：
将聚醚多元醇dl-2000、聚醚多元醇mn-3050、聚四氢呋喃多元醇ptmg600混合，加热到110℃，真空脱水至水分含量小于0.05wt％，降温到50℃，加入mdi-50，在80℃条件下反应3.4h，真空脱气泡，得到异氰酸根含量为3.2wt％的预聚体，再降温至50℃，依次加入胺类催化剂a33和潜固化剂heo，搅拌均匀，即得单组份湿固化铁路防水用聚氨酯弹性体。
对比例1
本对比例与实施例1相比，不同点仅在于预聚体的原料中多元醇采用64.7份聚醚多元醇mn-3050。
对比例2
本对比例与实施例1相比，不同点仅在于固化剂采用3.3份1,4-丁二醇。
将实施例1-4和对比例1-2的产品进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1-4和对比例1-2的产品性能测试结果