一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于水性单组分聚氨酯防水涂料生产技术领域，具体涉及一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。


背景技术：

2.单组份水性聚氨酯防水涂料是一种合成高分子防水材料，能在潮湿的基面上施工，克服了已往聚氨酯防水涂料不能遇水或遇水不干和和一般的单组份水性聚氨酯防水涂料因空气中湿度不够，固化时间长，容易延误工期的缺点。
3.经检索，中国专利文件申请号为：202210048254.5，公开了一种单组分水性聚氨酯防水涂料及其制备方法，该涂料包括以下原料：聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚四氢呋喃醚二醇、含氟端羟基聚硅氧烷、二异氰酸酯、含聚四氢呋喃醚链段的芳香二元胺、水性扩链剂、中和剂、溶剂、催化剂、去离子水、水性分散剂、粉体填料、水性色浆、增稠剂、防腐杀菌剂、消泡剂、防冻剂。该发明制备的单组分水性聚氨酯防水涂料具有优异的综合性能，成膜拉伸强度2.4mpa-6.9mpa，断裂伸长率534.2％-752.1％，耐水性能可达到溶剂型聚氨酯防水涂料的要求。
4.但是该发明制备的单组分水性聚氨酯防水涂料还存在以下缺陷：
5.该涂料中含有的聚合物有效成分不高，使涂料在使用后聚合物成膜的连续性得不到保障。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，通过增加的聚合物乳液与异氰酸酯、聚醚多元醇混合反应可有效提高该涂料中含有聚合物的有效成分，且聚合物乳液为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液的其中一种，利用聚合物乳液的反应特性，保障了该涂料使用后聚合物成膜的连续性，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯10-20份、聚醚多元醇30-40份、聚合物乳液35-50份、增塑剂6-8份、消泡剂6-8份、填料60-80份、水性色浆2-3份、扩链剂11-15份、催化剂2-3份；
9.所述聚合物乳液设置为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液的其中一种。
10.优选的，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯10份、聚醚多元醇30份、聚合物乳液35份、增塑剂6份、消泡剂6份、填料60份、水性色浆2份、扩链剂11份、催化剂2份。
11.优选的，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯20份、聚醚多元醇40份、聚合物乳液50份、增塑剂8份、消泡剂8份、填料80份、水性色浆3份、扩链剂15份、催化剂3份。
12.优选的，所述纯丙乳液主要由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类以及功能性助剂多元共聚而成乳白色粘稠的乳液，所述纯丙乳液的ph值在6-8，成膜温度在
20℃以上。
13.优选的，所述醋丙乳液是以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主在功能单体共聚而成的水性高分子树脂，所述醋丙乳液无apeo和甲醛、粒径细、光泽度高。
14.优选的，所述苯丙乳液包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、保护胶体和乳化剂，所述苯丙乳液在制备时，首先在乳化釜内分别加入去离子水，碳酸氢钠、乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸进行预乳化，得到稳定的预乳液，再将过硫酸铵加入去离子水中配成引发剂溶液，再将保护胶体加入去离子水中配成保护胶体溶液，其中保护胶体使用的为聚甲基丙酸钠，最后将保护胶体溶液、去离子水、预乳液加入聚合釜内聚合，待混合液温度升高至70℃时加入引发剂溶液，在80℃时引发聚合进行乳液聚合，且聚合釜底的乳液泛蓝光，聚合完成后进行保温得到乳白色液体即为苯丙乳液。
15.优选的，所述异氰酸酯设置为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酯酯和赖氨酸二异氰酸酯的其中一种。
16.优选的，所述聚醚多元醇是以低分子时多元醇和环氧乙烯在氢氧化钠的作用下开环聚合而成的有机聚合物，所述聚醚多元醇在制备时，先将多元醇和环氧乙烯进行预混合生成金属烃氧化物，经真空脱水后加到反应釜中进行开环聚合反应，开环聚合反应为放热反应，需及时移动反应热，为防止氧化反应，反应时需通入干燥的氮气。
17.优选的，所述填料设置为碳酸钙颗粒，所述碳酸钙颗粒的直径小于0.2um，所述碳酸钙颗粒在使用前需使用筛分网进行筛选，去除结块以及直径大的碳酸钙。
18.基于以上叙述的一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料，本发明还提供了一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
19.s1、在反应釜内加入异氰酸酯和聚醚多元醇进行搅拌混合，得到混合液一；
20.s2、在混合液一中加入聚合物乳液进行搅拌混合，混合完成后在真空度为0.05mpa-0.08mpa的条件下真空脱水两小时，得到混合液二；
21.s3、在混合液二中依次加入扩链剂和催化剂和去离子水进行扩链分散1.5小时，再在真空度为0.05mpa-0.08mpa的条件下真空脱水一小时，得到混合液三；
22.s4、在混合液三中依次加入增塑剂、消泡剂、填料和水性色浆进行搅拌混合三小时后得到的溶液即为彩色水性单组分聚氨酯防水涂料。
23.本发明提出的一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：
24.本发明提供的彩色水性单组分聚氨酯防水涂料包括异氰酸酯、聚醚多元醇、聚合物乳液、增塑剂、消泡剂、填料、水性色浆、扩链剂和催化剂，通过增加的聚合物乳液与异氰酸酯、聚醚多元醇混合反应可有效提高该涂料中含有聚合物的有效成分，且聚合物乳液为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液的其中一种，利用聚合物乳液的反应特性，保障了该涂料使用后聚合物成膜的连续性。
附图说明
25.图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.本发明提供了一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯10份、聚醚多元醇30份、聚合物乳液35份、增塑剂6份、消泡剂6份、填料60份、水性色浆2份、扩链剂11份、催化剂2份；
29.所述异氰酸酯设置为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酯酯和赖氨酸二异氰酸酯的其中一种。
30.所述聚醚多元醇是以低分子时多元醇和环氧乙烯在氢氧化钠的作用下开环聚合而成的有机聚合物，所述聚醚多元醇在制备时，先将多元醇和环氧乙烯进行预混合生成金属烃氧化物，经真空脱水后加到反应釜中进行开环聚合反应，开环聚合反应为放热反应，需及时移动反应热，为防止氧化反应，反应时需通入干燥的氮气。
31.所述聚合物乳液设置为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液的其中一种，所述纯丙乳液主要由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类以及功能性助剂多元共聚而成乳白色粘稠的乳液，所述纯丙乳液的ph值在6-8，成膜温度在20℃以上。
32.所述醋丙乳液是以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主在功能单体共聚而成的水性高分子树脂，所述醋丙乳液无apeo和甲醛、粒径细、光泽度高。
33.所述苯丙乳液包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、保护胶体和乳化剂，所述苯丙乳液在制备时，首先在乳化釜内分别加入去离子水，碳酸氢钠、乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸进行预乳化，得到稳定的预乳液，再将过硫酸铵加入去离子水中配成引发剂溶液，再将保护胶体加入去离子水中配成保护胶体溶液，其中保护胶体使用的为聚甲基丙酸钠，最后将保护胶体溶液、去离子水、预乳液加入聚合釜内聚合，待混合液温度升高至70℃时加入引发剂溶液，在80℃时引发聚合进行乳液聚合，且聚合釜底的乳液泛蓝光，聚合完成后进行保温得到乳白色液体即为苯丙乳液。
34.所述填料设置为碳酸钙颗粒，所述碳酸钙颗粒的直径小于0.2um，所述碳酸钙颗粒在使用前需使用筛分网进行筛选，去除结块以及直径大的碳酸钙。
35.基于以上叙述的一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料，如图1所示，本发明还提供了一种彩色水性单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
36.s1、在反应釜内加入异氰酸酯和聚醚多元醇进行搅拌混合，得到混合液一；
37.s2、在混合液一中加入聚合物乳液进行搅拌混合，混合完成后在真空度为0.05mpa-0.08mpa的条件下真空脱水两小时，得到混合液二；
38.s3、在混合液二中依次加入扩链剂和催化剂和去离子水进行扩链分散1.5小时，再在真空度为0.05mpa-0.08mpa的条件下真空脱水一小时，得到混合液三；
39.s4、在混合液三中依次加入增塑剂、消泡剂、填料和水性色浆进行搅拌混合三小时后得到的溶液即为彩色水性单组分聚氨酯防水涂料。
40.通过上述方法制备的涂料抗拉强度需大于1.5mpa，断裂延伸率为300％，具有如下优点水性色彩可调、无异味，施工简便、属高分子防水材料；涂刷成膜后即形成高延伸率、高抗拉强度的整体化无缝橡塑层,防水效果好；液态常温施工无接缝,对形状结构复杂、禁止明火的施工场所尤显优越性；含固量高,物理力学性能佳,耐水佳、耐候佳、耐久性好，可做外露型防水；用于厕浴间、水池、墙面防水以及修补工程效果最佳；耐老化性能优良，在紫外线、热、光、氧化作用下性能稳定，材料使用寿命长。
41.该涂料后期使用时，使用步骤如下：
42.1)基层处理：基层必须平整牢固、干净、无明水、阴阳角应做成圆弧形。旧屋面应把原破裂、起鼓的防水屋及尘土除净,低凹破损处修平，防漏处须先进行堵漏处理，基层要平整，不得有明水。水落口、分格缝等特殊部位应先进行柔性密封处理,涂刷程序一般先阴阳角，再垂直面，最后再大面积施工。
43.2)底涂施工∶将水与涂料按1:3重量比例混合，搅拌均匀后使用。使用底涂料可提高涂料对基层的渗透性，增强粘结力。涂抹涂料:施工采用滚、刮、刷的方法均可，宜采用薄层多次涂布法，每次涂刷不能太厚，一般分为3-4次涂刷，总厚度达1.5-2.0mm。待先涂层干燥成膜后方可涂布后一遍涂料。薄弱环节宜加铺胎体增强材料。
44.3)每道涂层表干后,应作施工质量检查，如出现漏涂及起鼓应给予修补。
45.实施例2
46.相同之处不再重复赘述，与实施例1不同的是，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯15份、聚醚多元醇35份、聚合物乳液43份、增塑剂7份、消泡剂7份、填料70份、水性色浆2.5份、扩链剂13份、催化剂2.5份。
47.实施例3
48.相同之处不再重复赘述，与实施例1和实施例2不同的是，按质量组份计，包括如下原料：异氰酸酯20份、聚醚多元醇40份、聚合物乳液50份、增塑剂8份、消泡剂8份、填料80份、水性色浆3份、扩链剂15份、催化剂3份。
49.实施例4
50.根据实施例1、实施例2和实施例3提供的配方及方法分别制备的涂料与现有技术(中国专利文件申请号为202210048254.5，公开了一种单组分水性聚氨酯防水涂料)中提供的涂料进行性能测试，测试结果如下表格：
[0051][0052][0053]
通过上述表格实验数据可得出该涂料处理后拉伸强度保持率和处理后断裂延伸率相比于现有技术得到明显提高，因此通过增加的聚合物乳液与异氰酸酯、聚醚多元醇混合反应可有效提高该涂料中含有聚合物的有效成分，且聚合物乳液为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液的其中一种，利用聚合物乳液的反应特性，保障了该涂料使用后聚合物成膜的连续性。
[0054]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。