棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。


背景技术：

2.聚氨酯防水涂料是美国最先研制并使用的，日本于1964年引进美国技术进行生产。我国在20世纪60年代初期开始聚氨酯的工业化生产，80年代初将聚氨酯材料应用于防水涂料，聚氨酯防水涂料具有很好的环境适应能力。当它与空气中的湿气接触时会固化，从而使基层表面形成无接缝整体防膜，涂膜抗拉性强度高，柔韧性强，就算基层有开裂和伸缩的情况也不会受影响，所以其适应能力很强，根据防水协会粘度发展报告显示：2019年，建筑防水材料总产量预计达24.2亿平方米，预计同比增长率为9.4％。防水涂料占比为28.09％，聚氨酯防水涂料占防水涂料总量的30.26％。防水涂料的需求不断增长而且量巨大。jc/t500
‑
92《聚氨酯防水涂料》行业标准于1993年4月1日实施，该标准适用于双组分聚氨酯防水涂料，以焦油改性为主。但焦油型防水涂料具有刺激性气味，含大量易挥发的有害毒物，严重污染和危害人体健康。随着社会经济的发展，以及人们环保意识的增强和科技的进步，禁止使用焦油聚氨酯防水涂料的呼吁也越来越强，国家建设部于1998年做出限制，并逐渐禁止在聚氨酯防水涂料中使用煤焦油的决定。2004年3月1日起正式实施gb/t19250
‑
2003《聚氨酯防水涂料》国家标准。这个时候低价的氯化石蜡增塑剂进入聚氨酯防水行业，一直到gb/t19250
‑
2013《聚氨酯防水涂料》实行，短链或中链氯化石蜡(sccps)或其混合物成为整个聚氨酯防水行业中作为最主要的增塑剂，在配方中添加量占配方比重的15
‑
35％,几乎覆盖整个行业，添加量非常大。行业中常用的还有邻苯二甲酸酯类增塑剂，邻苯二甲酸酯类物质迁移性高，很容易从产品中释放，可通过呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人体，具有类似荷尔蒙的内分泌干扰特性，生殖毒性，可能干扰内分泌，影响生殖和发育，也是有毒害的物质。常用增塑剂还有对苯二甲酸酯类增塑剂，因价格较高行业应用较少。还有一类最新的生物类增塑剂，但是生物基材料因为产地气候环境等问题来源不稳定，加工后的质量也不稳定，价格也稍高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，该聚氨酯防水涂料冷却至室温后，按照gb/t19250
‑
2013i型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性，符合标准要求。根据jc/t1066
‑
2008方法测试，本发明的产品检测可以通过a类标准要求。产品表干5
‑
6h，实干12
‑
14h，远超国标要求，而且涂膜致密，力学性能优异，经检测30℃储存达1年以上。
4.本发明通过以下技术方案实现：
5.一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0006][0007]
进一步地，将2官能度聚醚多元醇、3官能度聚醚多元醇、植物基增塑剂、滑石粉和重钙粉，投入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300
‑
500r/min(以下步骤均保持该搅拌速率)，接着在温度为115
‑
125℃、压力为
‑
0.09
‑‑
0.1mpa下反应排水2
‑
4h；
[0008]
然后关闭负压并在温度为60
‑
70℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在65
‑
75℃下保温2
‑
4h；
[0009]
然后在温度为65
‑
75℃下加入有机铋并保温25
‑
35min；
[0010]
然后在60
‑
70℃下加入脱芳烃溶剂油、有机硅类消泡剂和亚胺类潜伏性固化剂并保温20
‑
40min；
[0011]
最后在压力为
‑
0.03
‑
0.05mpa下保持5
‑
15min，然后降温到45
‑
55℃，装入密封罐，即得。
[0012]
聚氨酯防水涂料主要由异氰酸酯、聚醚多元醇、液体增塑剂、无机粉体、少量功能助剂组成，采用基于棕榈油基增塑剂，环保型较石油基增塑剂大大提高，和其他生物基增塑剂相比，因为棕榈油是世界上三大植物油。来源更为广泛，而且棕榈油含饱和脂肪酸较多。稳定性较好，不容易发生氧化变质，烟点高，价格相对其他生物基材料更低，而且采用特殊的加工工艺，增塑剂ph显弱酸性(ph5
‑
6)，在聚氨酯体系中可以很好中和潜伏型固化剂带来的存储风险，稳定性更好。
[0013]
采用潜固化型固化机理，因为体系中含有潜伏固化剂成分可以和水分子能很快反应，产生多官能基含活性氢的产物。在聚氨酯体系中使用可以避免二氧化碳的产生和促进完全固化。优先与水分子反应，降低水分子与异氰酸酯的反应几率，防止因水份的影响导致膜层产生气泡、针孔和泛白。同时产生的活性氢产物与异氰酸酯交联，有效降低膜层的收缩率，并可提高膜层拉伸伸长率、韧性、耐水性、耐候性。但是由于反应迅速常常影响储存稳定性，尤其在夏季中保存。本技术采用一定比例的棕榈油基增塑剂，调剂体系成为弱酸性，保持体系储存周期加长，同时不影响漆膜的干燥速度。
[0014]
较之前的现有技术，本发明具有如下有益效果：本方面所得到的防水涂料按照gb/t19250
‑
2013i型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性，符合标准要求。
[0015]
根据jc/t1066
‑
2008方法测试，本发明的产品检测可以通过a类标准要求。
[0016]
产品表干5
‑
6h，实干12
‑
14h，远超国标要求，而且涂膜致密，防水效果优异，30℃储存达1年以上。
具体实施方式
[0017]
下面结合具体实施方式对本发明进一步阐述：
[0018]
实施例1
[0019]
一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0020][0021][0022]
进一步地，将2官能度聚醚多元醇、3官能度聚醚多元醇、植物基增塑剂、滑石粉和重钙粉，投入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300r/min，接着在温度为115℃、压力为
‑
0.09mpa下反应排水2h；
[0023]
然后关闭负压并在温度为60℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在65℃下保温2h；
[0024]
然后在温度为65℃下加入有机铋并保温25min；
[0025]
然后在60℃下加入脱芳烃溶剂油、有机硅类消泡剂和亚胺类潜伏性固化剂并保温20min；
[0026]
实施例2
[0027]
一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0028][0029]
一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0030]
将2官能度聚醚多元醇、3官能度聚醚多元醇、植物基增塑剂、滑石粉和重钙粉，投入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为500r/min，接着在温度为125℃、压力为
‑
0.1mpa下反应排水4h；
[0031]
然后关闭负压并在温度为70℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在75℃下保温4h；
[0032]
然后在温度为75℃下加入有机铋并保温35min；
[0033]
然后在70℃下加入脱芳烃溶剂油、有机硅类消泡剂和亚胺类潜伏性固化剂并保温40min；
[0034]
最后在压力为
‑
0.05mpa下保持15min，然后降温到45℃，装入密封罐，即得。
[0035]
实施例3
[0036]
一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0037][0038]
一种棕榈油基增塑剂潜固化型单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0039]
将2官能度聚醚多元醇、3官能度聚醚多元醇、植物基增塑剂、滑石粉和重钙粉，投入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为400r/min，接着在温度为120℃、压力为
‑
0.095mpa下反应排水3h；
[0040]
然后关闭负压并在温度为65℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在70℃下保温3h；
[0041]
然后在温度为70℃下加入有机铋并保温30min；
[0042]
然后在65℃下加入脱芳烃溶剂油、有机硅类消泡剂和亚胺类潜伏性固化剂并保温30min；
[0043]
最后在压力为
‑
0.04mpa下保持10min，然后降温到55℃，装入密封罐，即得。
[0044]
经检测，上述实施例1
‑
3的产品表干5
‑
6h，实干12
‑
14h，远超国标要求，而且涂膜致密，防水效果优异，30℃储存达1年以上。
[0045]
将上述实施例的防水涂料按照gb/t19250
‑
2013i型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性，符合标准要求，结果如表1所示：
[0046]
根据jc/t1066
‑
2008方法测试，本发明的产品检测可以通过a类标准要求。
[0047]
表1 实施例1
‑
3的性能测试结果
[0048][0049]
将上述实施例的防水涂料按照jc/t1066
‑
2008方法测试，本发明的产品检测可以通过a类标准要求，结果如表2所示：
[0050]
表2 实施例1
‑
3的防水涂料的防水性能测试结果
[0051]
项目表干(h)实干(h)不透水性(0.3mp,120min)实施例1614不透水实施例2512不透水实施例3613不透水
[0052]
本发明上述实施例中，各组分优选来源如下：2官能度聚醚多元醇为万华化学集团股份有限公司wanol c2020，3官能度聚醚多元醇为万华化学集团股份有限公司wanol f3135，植物基增塑剂为市售植物基环氧脂肪酸甲酯，滑石粉为市售800目滑石粉，重钙粉为市售1000目重质碳酸钙，二苯基甲烷二异氰酸酯为万华化学集团股份有限公司mdi
‑
50，催化剂为上海德音化学有限公司有机铋催化剂dy
‑
5350，消泡剂为市售100％有机硅消泡剂，亚胺类潜伏性固化剂为上海鸿翔化工国际贸易有限公司代理的incozol bh。