CN101974289A

CN101974289A - 一种改性聚氨酯防水涂料及其制备方法与施工方法

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Publication number: CN101974289A
Application number: CN 201010534953
Authority: CN
Inventors: 陈立斌; 姜其斌; 赵安然; 刘含茂; 谢勇; 董亚东; 李强军
Original assignee: Zhuzhou Times Electric Insulation Co Ltd
Current assignee: HUNAN NAISSANT PLASTIC ENGINEERING MATERIALS CO LTD
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-11-08
Also published as: CN101974289B

Abstract

本发明涉及一种改性聚氨酯防水涂料的制备方法及施工方法。该防水涂料主要包括A、B和C三个组份，按重量计，A、B组份的原料主要包括25-45份的聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、15-30份防渗填料和1-8份的助剂，C组份为2-5份过氧化物引发剂，本发明的改性聚氨酯防水涂料材料物理力学性能高，具有优异的耐紫外性能，可直接用于客运专线的防水处理，防水层表面无需做保护层。该防水涂料的制备方法简单、环保，可采用双组份喷涂设备施工，先将B组份质量的(2-5)%的C组份加入B组份中并搅拌均匀，施工中按体积比A：B与C混合物=1：1进行配比，施工简单方便，施工过程中材料无需加热。

Description

一种改性聚氨酯防水涂料及其制备方法与施工方法

技术领域

本发明涉及一种防水涂料，特别是一种改性聚氨酯防水涂料及其制备方法与施工方法，适用于客运专线、高速公路的混凝土桥梁和钢桥表面的防水处理。

背景技术

现有技术中，聚氨酯防水涂料主要以芳香族聚氨酯弹性体为主，通过聚醚中的-OH与聚氨酯中的-NCO反应，反应速度较慢，表干时间一般要4小时左右，实干则达到24小时，且芳香族聚氨酯易黄变，长期暴露在大气中易老化，不能满足防水的要求，表面需做混凝土保护层，加大了桥梁的恒载，影响桥梁使用寿命。聚脲防水涂料虽然反应很快，涂膜力学性能好，但对底材的附着力较差，且其中的芳香族聚氨酯成份也会影响产品的耐老化性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种综合性能尤其是耐老化性能优良的改性聚氨酯防水涂料。

本发明还要提供一种上述防水涂料的制备方法及施工方法。

为解决以上问题，本发明采取的技术方案是：

一种改性聚氨酯防水涂料，包括A、B和C三个单独包装的组份，按重量计， A组份中含25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、15-30份防渗填料、1-4份防流挂助剂、1-4份促进剂； B组份中含25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、15-30份防渗填料、1-8份防流挂助剂； C组份为2-5份过氧化物引发剂。

所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚体由柔性聚酯或柔性聚醚、羟基丙烯酸酯与聚氨酯单体通过化学反应制得的产品。

所述的活性稀释剂为分子中含一个C=C键的甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯单体的一种或几种混合物，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体具有以下结构式：

甲基丙烯酸酯：

丙烯酸酯：

其中R=C_nH_2n+1，n=1，2，3…20；

所述的A、B组份中防渗填料为纳米二氧化硅、双飞粉、滑石粉、云母粉、硅微粉中的一种或多种组成。

所述的A、B组份中的防流挂助剂为气相白炭黑、膨润土中的一种或二种混合物。

所述的C组份中的过氧化物引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化氢的一种或几种的混合物。

所述的A组份中的胺类促进剂为N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基对甲基苯胺、正丁醛-苯胺缩合物（808）、三乙胺、苄基二甲胺中的一种或几种的混合物

所述的A组份中的过渡金属盐促进剂为钴、铁、镍、锰、钒、铜、铬的环烷酸盐、异辛酸盐的一种或多种混合物。

本发明还提供了改性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括A组份、B组份、C组份的制备方法。

A组份的制备方法：按重量份计将25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂投入分散缸内，搅拌至树脂完全溶解，边分散边添加15-30份防渗填料、1-4份防流挂助剂、1-4份促进剂，分散时间为0.5-1小时，搅拌速度控制在600-800转/分钟，然后用卧式砂磨机研磨至细度小于40μm。

B组份的制备方法：按重量份计25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、投入分散缸内，搅拌至树脂完全溶解，边分散边15-30份防渗填料、1-8份防流挂助剂，搅拌速度控制在600-800转/分钟，然后用卧式砂磨机研磨至细度小于40μm。

C组份的制备方法：称重，按重量份计2-5份过氧化物引发剂分装在密闭的铁通内。

本发明还提供了改性聚氨酯防水涂料的施工方法:将按重量份计的2-5份C组分加入100份B组分中，用电动搅拌机搅拌均匀得到B、C混合物，按体积比A:B、C混合物=1:1进行配比使用，其特征在于：在双组份高压喷涂设备中，经过计量的A组分和B、C混合物组份从不同吸料泵进入后，在静态混合器内混合均匀后被雾化，最后喷涂在基材上，喷涂设备主机压力为55-70kg/cm²，物料无需加热，施工环境温度为5-40℃，表干时间为10-40分钟。

改性聚氨酯防水涂料是一种反应型的100%固含的高性能防水涂料，其是利用C组份的过氧化物做引发剂，A组份中的促进剂起降低反应温度作用，A、B组份中的树脂与活性稀释剂通过自由基反应在常温下固化，固化后的防水层具有良好的耐腐蚀、耐老化及物理力学性能，可直接裸露在大气中。该防水涂料一般1小时内可实干，实干后就已经基本达到物理力学性能。该防水涂料通过双组份喷涂设备施工，具有合适的干燥时间和良好的流平性，可检测湿膜厚度，很好控制防水层的施工质量

由于上述技术方案的应用，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的改性聚氨酯防水涂料由于在聚氨酯上引入C=C键，通过自由基聚合反应来固化成膜，大大缩短了固化时间，实干时间可由原来的24小时缩短至1小时以内，该防水涂料既有较快的固化速度也有良好的附着力。该防水涂料的力学性能大幅度提高，拉伸强度可由聚氨酯的6MPa提高到11MPa以上。由于使用的是不含苯环的脂肪族聚氨酯单体，该防水涂料具有良好的耐老化、耐黄变性能，防水层表面可不做保护层，由于该防水涂料不含易与水反应的-NCO，基材含水率偏高、空气湿度大施工也能满足要求，有效减轻桥梁恒载，延长桥梁寿命，特别适合使用在客运专线、高速公路的混凝土桥梁和钢桥表面的防水、防腐处理。

本发明防水涂料的制备方法工艺简单、环保，对生产设备的要求不高。

采用本发明的防水涂料施工方法，可很好的控制防水膜厚度，有效润湿底材确保良好的附着力，防水膜具有良好的外观。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行说明，但不限于这些实施例

实施例1

按照本实施例的改性聚氨酯防水涂料，包括A、B和C三个组份。A组份的制备：将按重量份计的18份甲基丙烯酸甲酯、2份苯乙烯、20份丙烯酸甲酯和35份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚体加入高速分散机内中分散至树脂完全溶解，然后将10份双飞粉、10份滑石粉、1份N,N-二甲基苯胺、1份N,N-二乙基苯胺、3份气相法白炭黑加入高速分散机中，搅拌速度800转/min，分散时间30min，用卧式砂磨机研磨至细度40μm以下。

B组份的制备：按重量份计将25份甲基丙烯酸甲酯、15份丙烯酸甲酯和30份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚体加入高速分散机内中分散至树脂完全溶解，然后将15份云母粉、10份硅微粉、2份膨润土、3份气相法白炭黑加入高速分散机中，搅拌速度600转/min，分散时间45min，用卧式砂磨机研磨至细度40μm以下。

C组份的制备方法：用电子秤称量重量份计5份的过氧化苯甲酰，装入密闭的铁桶内。

上述防水涂料的具体施工方法为：将5份C组分加入到100份B组分中并用电动搅拌机搅拌均匀，使用双组份高压喷涂设备，按A：B与C混合物的体积比为1:1喷涂，A与B、C混合物组从不同吸料泵进入喷涂设备，在静态混合器内混合均匀后被雾化，最后喷涂在基材上，主机压力为60kg/cm²，选用美国固瑞克XTREME MIX-80全套喷涂设备，环境温度为10℃，喷涂厚度2mm，在标准环境下测得该膜的主要物理性能见表1。

实施例2

按照本实施例的三组份喷涂改性聚氨酯防水涂料，包括A、B和C三个组份。A组份的制备：按重量份计将18份甲基丙烯酸甲酯、22份丙烯酸甲酯和35份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚体加入高速分散机内中分散至树脂完全溶解，然后将10份硅微粉、10份滑石粉、1.5份N，N-二甲基苯胺、0.5份异辛酸钴、3份膨润土加入高速分散机中，搅拌速度600转/min，分散时间45min，用卧式砂磨机研磨至细度40μm以下。

B组份的制备：按重量份计，将25份甲基丙烯酸甲酯、20份甲基丙烯酸丙烯酸丁酯和30份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚体加入高速分散机内中分散至树脂完全溶解，然后将10份云母粉、10份硅微粉、2份膨润土、3份气相法白炭黑加入高速分散机中，搅拌速度700转/min，分散时间40min，用卧式砂磨机研磨至细度40μm以下。

C组份的制备方法：用电子称称量重量份计的2份的过氧化甲乙酮和2份过氧化苯甲酰，装入密闭铁通内。

上述防水涂料的具体施工方法为：将按重量份计的4份C组分加入到100份B组分中并用电动搅拌机搅拌均匀，使用双组份高压喷涂设备，按A：B、C混合物的体积比为1:1喷涂，A与B、C混合物从不同吸料泵进入喷涂设备，在静态混合器内混合均匀后被雾化，最后喷涂在基材上，主机压力为70kg/cm²，选用美国固瑞克XTREME MIX-80全套喷涂设备，环境温度为35℃，喷涂厚度2mm，在标准环境下测得该膜的主要物理性能见表1。

表1 实施例1、2的涂膜主要性能测试结果

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1.一种改性聚氨酯防水涂料，包括A、B和C三个单独包装的组份，其特征在于：按重量计，所述的A组份中含25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、15-30份防渗填料、1-4份防流挂助剂、1-4份促进剂；所述的B组份中含25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、15-30份防渗填料、1-8份防流挂助剂；所述C组份为过氧化物引发剂。

2.根据权利要求1所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的A、B组份中的聚氨酯丙烯酸酯预聚体由柔性聚酯或柔性聚醚、羟基丙烯酸酯与聚氨酯单体通过化学反应制得。

3.根据权利要求2所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的A、B组份中的活性稀释剂为分子中含一个C=C键的甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯单体中的一种或其混合物，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体具有以下结构式：

甲基丙烯酸酯：

丙烯酸酯：

其中R=C_nH_2n+1，n=1，2，3…20。

4.根据权利要求2或3所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的A、B组份中防渗填料为纳米二氧化硅、双飞粉、滑石粉、云母粉、硅微粉中的一种或其混合物；所述的A、B组份中的防流挂助剂为气相白炭黑、膨润土中的一种或二种混合物；所述的A组份中的促进剂为胺类和有机过渡金属盐类的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求2或3所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚体中的聚氨酯单体由IPDI、HDI的一种或二种组成。

6.根据权利要求2或3所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的A组份中的胺类促进剂为N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基对甲基苯胺、正丁醛-苯胺缩合物（808）、三乙胺、苄基二甲胺中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求6所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的A组份中的过渡金属盐促进剂为钴、铁、镍、锰、钒、铜、铬的环烷酸盐、异辛酸盐的一种或多种混合物。

8.根据权利要求1所述的改性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述的C组份中的过氧化物引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化氢的一种或几种的混合物。

9.一种实现权利要求1所述改性聚氨酯防水涂料的改性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括A组份、B组份和C组份的制备方法，其特征在于：

A组份的制备方法：按重量份计将25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂投入分散缸内，搅拌至树脂完全溶解，边分散边添加15-30份防渗填料、1-4份防流挂助剂、1-4份促进剂，分散时间为0.5-1小时，搅拌速度控制在600-800转/分钟，然后用卧式砂磨机研磨至细度小于40μm；

B组份的制备方法：按重量份计将25-45份聚氨酯丙烯酸酯预聚体、30-50份活性稀释剂、投入分散缸内，搅拌至树脂完全溶解，边分散边添加15-30份防渗填料、1-8份防流挂助剂，搅拌速度控制在600-800转/分钟，然后用卧式砂磨机研磨至细度小于40μm；

C组份的制备方法：按重量份计的2-5份过氧化物引发剂分装在密闭的铁通内。

10.根据权利要求1所述的改性聚氨酯防水涂料的施工方法:将按重量份计的2-5份C组份加入100份B组分中，用电动搅拌机搅拌均匀得到B、C混合物，按体积比A:B、C混合物=1：1进行配比使用，其特征在于：在双组份高压喷涂设备中，经过计量的A组分和B、C混合物从不同吸料泵进入后，在静态混合器内混合均匀后被雾化，最后喷涂在基材上，喷涂设备主机压力为55-70kg/cm²，物料无需加热，施工环境温度为5-40℃，表干时间为10-40分钟。