[發明專利]水固化環保型聚氨酯納米防水涂料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110421901.4
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102533088A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張高文
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08;C09D5/00;C09D7/12
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯防水涂料及其制備方法，更具體的說，本發明涉及應用在建筑領域尤其是可在潮濕界面施工的水固化環保型聚氨酯納米防水涂料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯防水涂料由于具有高彈性，延伸性好，抗拉強度和撕裂強度高，較好的耐候、耐油、耐磨、耐腐蝕性，適用范圍廣、施工簡便和維修容易等優點，被認為是目前國際市場上性能最優異的防水產品之一，基本能滿足大部分防水工程的需要。

目前環保型聚氨酯防水涂料正在逐步取代焦油型聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料分為雙組分和單組份體系。雙組份聚氨酯防水涂料是將A、B兩組份按一定比例混合反應制得，其中A組分通常采用甲苯二異氰酸酯(TDI)和聚醚多元醇，B組分中的固化劑采用3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)或2，4-二胺基-3，5-二甲硫基氯苯。具體參見專利“環保型高性能聚氨酯防水涂料的制備方法”(公開號：CN102010654A)、專利“一種高性能聚氨酯防水涂料及其制備方法”(公開號：CN101475772A)。單組分聚氨酯防水涂料主要是以甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇N220和330N為主要原料，采用預聚法合成聚氨酯彈性體，然后加入填料、增塑劑、消泡劑等各種助劑加工而成。單組分雖然不存在施工前的因配料帶來的操作不便以及計量誤差，但也存在著貯存穩定性難控制以及環境濕度等對固化影響較大等技術問題。具體參見專利“生產單組分聚氨酯防水涂料的方法”(公開號：CN101117533A)、專利“單組分聚氨酯防水涂料及其制備方法”(公開號：CN101985543A)。

在以上現有技術中普遍采用TDI，而TDI屬于危險運輸品，有劇毒、易揮發、在生產儲存過程中給操作人員的健康帶來極大危害；而固化劑MOCA不僅具有致癌危險并且價格也十分昂貴。環保和成本方面的因素均給聚氨酯涂料生產企業帶來了極大的生存壓力，本領域的技術人員也都在尋找更環保更便宜的替代原料。

專利“水固化環保型聚氨酯防水涂料及其制備工藝”(公開號：CN101230233A)中都介紹了采用MDI代替TDI，采用水替代MOCA作為固化交聯劑制備聚氨酯防水涂料，初步解決了現有技術中TDI和MOCA無法同時被更環保的原料取代的工藝瓶頸，但是產品的性能有待于進一步的提高。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明的第一個目的在于通過對現有水固化環保型聚氨酯防水涂料的組方進行研究，提供一種更環保的高性能水固化聚氨酯防水涂料。

本發明的目的是這樣實現的：

一種水固化環保型聚氨酯納米防水涂料，由A組分和B組分按1∶0.3-1.5比例混合制備而成，所述的A組分由占A組分總量如下質量百分比的成分組成：

所述的B組分由占B組分總量如下質量百分比的成分組成：

進一步優選地：

所述的MDI為氨基甲酸酯改性液化MDI或碳化二亞胺改性液化MDI。

所述的聚醚多元醇為聚醚三元醇或/和聚醚二元醇。聚醚三元醇優選N300，聚醚二元醇優選N220。

所述的有機蒙脫土為經過十六烷基三甲基氯化銨改性的有機蒙脫土。

所述的納米TiO₂粒徑為10～30nm，優選德國德固賽納米二氧化鈦P25。

所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。

所述的液體填料為石油樹脂、蓖麻油和聚醚多元醇中的一種或多種的混合物。

所述的無機粉體填料為鈦白粉、輕質碳酸鈣和滑石粉中的一種或多種的混合物。

所述的催化劑為三乙醇二胺、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫和辛酸亞錫中的一種或多種的混合物。

所述的消泡劑主要用于抑制或消除涂料中的氣泡，優選有機硅類消泡劑，BYK-052、BYK-063或BYK-066N。

本發明的第二個目的在于提供水固化環保型聚氨酯納米防水涂料的制備方法，按如下方案實現：

一種上述水固化環保型聚氨酯納米防水涂料的制備方法，其通過分別制備A組分和B組分后，經兩種組分混合反應制得水固化環保型聚氨酯納米防水涂料，其中：

所述的A組分按如下方法制備而成：將聚醚多元醇、有機蒙脫土投入反應釜中開始邊攪拌邊升溫至110℃，減壓脫水1～2h；降溫至50℃時開始加入液化MDI，攪拌30分鐘后再繼續升溫，在80±2℃下保溫2～3小時，然后加入增塑劑和納米TiO₂，攪拌30分鐘，冷卻后再出料包裝；