一种双组分化学反应触变型聚氨酯防水涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑防水涂料，尤其涉及一种双组分化学反应触变型聚氨酯防水 涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯防水涂料属于化学反应型防水涂料，固化后是一种橡胶状的高弹性涂膜， 该材料以其优良的综合性能，是迄今为止使用最为成功的一种涂膜防水材料，在建筑防水 应用中占有重要地位。聚氨酯防水涂料根据其组成和固化机理，分为单组分和双组分两大 类，其中双组分因涂膜密实、性能优异、可一次性厚涂、生产简单，价格便宜等特点被广泛应 用。但由于液体聚氨酯流平性好，立面施工流淌特别严重，在立面施工无法一次上厚度等问 题已成为行业的难题，尽管可采用多遍反复刮涂以及双组分混合之后放置一段时间，待其 粘度上来之后再施工，可以轻微缓减立面施工流淌的问题，但仍不能有效解决立面施工流 淌的问题，同时也会出现粘度大，刮不开，不好施工等新问题，导致造成材料浪费，施工成本 增加。
[0003] 针对上述问题，目前本领域较为常用的解决方案是外加触变剂来改善产品的触变 性能，使其得以在立面施工。但由于聚氨酯材料极性较大，常见的触变剂如气相白炭黑、气 相二氧化硅、氢化蓖麻油及其衍生物、有机膨润土等在聚氨酯体系中的触变效果很不理想， 使用触变剂虽然增加了产品施工时的粘度，但固化和粘结能力强大的聚氨酯涂料难于施 工，可施工性很差，增加了施工成本。例如CN201210324265. 8即公开了一种双组份聚氨酯 组角胶，通过对不同分子量、不同官能度聚醚多元醇，无机填料的选择，触变剂的合理搭配， 并且配合使用粘附促进剂和催化剂，使其固化速度快，粘接和密封效果好，并具有良好的触 变性和操作性能。CN201310315369. 7公开了一种双组份水性聚氨酯胶黏剂，在传统的配方 体系中加入了硅烷偶联剂增强其黏结力并保持粘度小的特点，但此种方式适用范围较窄， 通常只能用于填缝等用途，同时对原料的限定比较严格。
【发明内容】
[0004] 申请人多年来深入研宄了双组分聚氨酯防水涂料的垂直立面施工和可施工性的 问题，并通过组成改进实现了化学反应触变型的聚氨酯防水涂料，在无需使用触变剂的情 况下，保证了双组分聚氨酯防水涂料具有良好的触变性，能有效解决立面施工流淌问题，同 时又便于施工
[0005] 具体的说，本发明是通过如下技术方案实现的：
[0006] 一种双组分化学反应触变型聚氨酯防水涂料，由A、B两个组分组成，其中A组分包 含异氰酸酯20-40重量份、聚醚20-50重量份、增塑剂5-15重量份和高性能助剂0-1重量 份，B组分包含聚醚20-40重量份、扩链剂5-30重量份、增塑剂5-20重量份、阻聚剂0. 1-1 重量份、胺类反应剂〇. 1-1重量份、催化剂〇. 2-1重量份、颜填料20-40重量份、溶剂5-20 重量份、高性能助剂〇. 1-1重量份；其中，所述的阻聚剂为正磷酸、酒石酸、苯甲酰氯、苯甲 酸等中的一种和/或一种以上的混合物，所述的胺类反应剂为聚醚二元胺、小分子二元胺、 聚酰胺以及酚醛胺等中的一种和/或一种以上的混合物。
[0007] 通过上述改进，在双组分混合后5-10min中内迅速反应，B组分中所用的胺类反应 剂与异氰酸酯反应，在所给定的的阻聚剂的情况以及制备温度下生成具有特定分子结构的 含有大量脲基的聚脲化合物，该化合物与聚氨酯形成大量氢键，从而急剧增加体系静态粘 度形成膏状物，静态粘度急剧增加，具有良好的触变性，可解决立面施工流淌特别严重；同 时，在外力作用下粘度迅速降低，动态粘度基本不变，有利于施工，克服了传统采用加入触 变剂的方案难于施工的问题。
[0008] 在本发明中，所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯（TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI)中的一种和/或一种以上的混合物。
[0009] 在本发明中，所述的聚醚多元醇选自PPG类聚醚多元醇、POP类聚合物聚醚多元 醇、PTMEG类聚四氢呋喃型多元醇等中的一种和/或一种以上的混合物；优选的，聚醚多元 醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一种和/或一种以上的混合物，分子量 约 500-5000,羟值为 40-400mg KOH/g。
[0010] 本发明中，所述的扩链剂为二元胺类扩链剂、二元醇类扩链剂、醇胺类扩链剂的一 种和/或一种以上的混合物；其中，二元胺类扩链剂为3,3' -二氯_4,4_二氨基二苯基甲 烷（MOCA);二元醇类扩链剂为1，4_ 丁二醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇中的 一种和/或一种以上的混合物；醇胺类扩链剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺 和Ν，Ν' -双（2-羟丙基）苯胺中的一种和/或一种以上的混合物。
[0011] 在本发明中，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅等有机金 属催化剂或脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物等叔胺类催化剂的 一种和/或一种以上的混合物。
[0012] 在本发明中，所述的增塑剂选自为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二 甲酸二异壬酯、氯化石蜡、芳烃油、柠檬酸酯类增塑剂等中的一种和/或一种以上的混合 物，上述所用的增塑剂与聚氨酯相容性好，稳定性和协同性显著。
[0013] 在本发明中，所述的溶剂为甲苯、二甲苯、溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯等中的一种 和/或一种以上的混合物。
[0014] 在本发明中，所述的颜填料为炭黑、钛白粉、铁黄、高岭土、水泥、重钙、硫酸钡、氧 化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、滑石粉等中的一种和/或一种以上的混合物。
[0015] 在本发明中，所述的高性能助剂为消泡剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂、缓凝 剂等中的一种和/或一种以上的混合物多种。上述所述的助剂是本领域所常用的，为本领 域技术人员广为周知。
[0016] 进一步，相应的，本发明公开了上述的双组分化学反应触变型聚氨酯防水涂料的 制备方法，包括下述步骤：
[0017] A 组分：
[0018] a.在反应容器中加入20-50重量份的聚醚多元醇，搅拌升温到100°C_130°C，真空 条件下脱水2?3小时；
[0019] b.将温度降到60°C -80°C，加入20-40重量份异氰酸醋，在60-100°C搅拌状态下， 反应2?3小时；
[0020] C.将温度降到50°C -60°c，加入5-15重量份增塑剂以及0-1重量份高性能助剂， 降温至30°C -40°C充氮保护，出料得到A组分。
[0021] B 组分：
[0022] a.在反应容器中加入20-40重量份的聚醚多元醇，5-30重量份的扩链剂、5-20重 量份的增塑剂、20-40重量份的颜填料，搅拌升温到100°C _130°C，真空条件下脱水2?3小 时；
[0023] b.将温度降到50°C -60°C，加入0. 2-1重量份催化剂、0. 1-1重量份的阻聚剂、 0. 1-1重量份的胺类反应剂、0. 1-1重量份高性能助剂、5-20重量份溶剂、搅拌1-2小时，分 散均匀后，降温至30°C -40°C充氮保护，出料得到B组分。
[0024] 其中，所用的真空条件并无特别限定，一般工业上所用的真空-0. OlMPa即可满足 需要。
[0025] 在存储状态下，双组分化学反应触变型聚氨酯防水涂料A、B组分粘度很低，均具 有非常好的流动性，在使用时按比例混合均匀后5-8min内生产一种触变性能优异的化合 物，该稠而不黏，轻微用力即可搅拌开，好施工，但搅拌停止之后立即变稠，不流动，在立面 或斜面施工流淌或轻微流淌，可立面施工一次涂膜1-1. 5mm以上。
[0026] 本发明的双组分化学反应触变型聚氨酯防水涂料克服了传统双组分聚氨酯防水 涂料流平性好，触变性能差，立面施工流淌的缺点，通过组成改进使双组分聚氨酯防水涂料 具有良好的触变型，可解决立面施工流淌严重的问题。
【具体实施方式】
[0027] 为了更好的理解本发明的实质，下述给出了本发明的实施方式，仅用于说明本发 明是如何实施的，并非限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案的基础上， 对本发明进行的变更、替换、结构修饰等依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵 盖于其权利要求及其等同变换。
[0028] 下述所用的原料，均有市售。
[0029] 实施例1
[0030] 原料配比：
[0031] A 组分：
[0032] 异氰酸酯TDI 25 (重量分数） 聚醚二元醇（2000D) 30 聚醚三元醇（330 N ) 12.5 氯化石蜡 12 抗氧剂 0.5
[0033] B 组分：
[0034] 聚醚三元醇330 N 25 MOCA 10 邻苯二甲酸二异壬酯（DINP) 10
[0035] 重钙 25 酒石酸 0.2 聚醚二元胺（D-400) 0.5 有机锡催化剂T-12 0.2 消泡剂 0.5 溶剂 9
[0036] 工艺过程：
[0037] A 组分：
[0038] a.在反应容器中加入20-50重量份的聚醚多元醇，搅拌升温到100°C _130°C，真空 为-0. OlMPa的条件下脱水2?3小时；
[0039] b.将温度降到60°C -80°C以下，加入20-40重量份异氰酸醋，在60-100°C搅拌状 态下，反应2?3小时；
[0040] c.将温度降到50°C -60°C以下，加入5-15重量份增塑剂以及0-1重量份高性能助 剂，降温至30°C -40°C以下充氮保护，出料得到A组分。
[0041] B 组分：
[004