一种自交联水性聚氨酯防水乳液及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，其包括a组分和b组分，由a组分和b组分按照1:1的比例等量混合均匀而成，a组分、b组分按照质量份的组成如下：a、b两组分唯一的区别是所包含的交联单体不同。2.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，a组分的交联单体为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三乙氧基硅烷和双丙酮丙烯酰胺。其中，乙烯基三乙氧基硅烷能显著增强涂膜的附着力，它们为体系构建交联结构，保证涂膜具有良好的力学性能和优异的耐水性。3.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，b组分的交联单体为甲基丙烯酸、马来酰肼。马来酰肼与a组分中的daam构成酮肼交联体系，两者的物质的量比为(0.5～1):1。4.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，低聚物二元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯二醇中的至少一种。6.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，惰性丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯。7.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。8.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，中和剂为三乙胺或氨水中的至少一种。9.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其特征在于，进一步的，扩链剂为二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷，两者的物质的量比为(5～10):1。
10.一种自交联水性聚氨酯防水乳液的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：(1)聚氨酯预聚体的合成：向干燥反应釜中加入低聚物二元醇，于120℃温度真空干燥2h，保证样品中所含水分的质量分数小于0.1％，然后降温到90℃，加入脂肪族二异氰酸酯，反应2～4h；再降温至85℃，加入扩链剂，此时体系粘度逐渐上升，将惰性丙烯酸酯单体全部加入进行稀释，反应1.5～2h，搅拌器混合均匀得到端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体；(2)改性聚氨酯预聚体的合成：在85℃温度下将羟基丙烯酸酯单体加入到步骤(1)所得到的聚氨酯预聚体中反应2～3h，得到端基为乙烯基的改性聚氨酯预聚体；(3)水性聚氨酯的制备：降温至40℃，向步骤(2)中的改性聚氨酯预聚体加入中和剂，反应15min，然后加入功能单体；边搅拌边加入去离子水，2500rpm高速乳化20min。降低搅拌器转速至800～1000rpm，升温至80℃，然后滴加过硫酸钾水溶液，在4h内滴加完毕，滴完后保温反应1h；降温至室温，经100目滤网过滤得到自交联水性聚氨酯防水乳液a组分或b组分，其固含为50％。11.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液的制备方法，其特征在于，进一步的，步骤(1)中，二异氰酸酯和低聚物二元醇的物质的量比为1.5:1～3:1，二异氰酸酯与扩链剂的物质的量比为2:1～6:1。12.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液的制备方法，其特征在于，进一步的，步骤(2)中，二异氰酸酯与羟基丙烯酸酯单体的物质的量比为3:1～12:1。13.如权利要求1所述的一种自交联水性聚氨酯防水乳液的制备方法，其特征在于，进一步的，步骤(3)中，过硫酸钾水溶液由1～3份的过硫酸钾溶于100份去离子水中制得。

技术总结
本发明涉及一种自交联水性聚氨酯防水乳液，该乳液由A、B两组分按1:1的比例等量混合均匀而成。两种组分均由100-200份脂肪族二异氰酸酯、100-200份低聚物二元醇、25-30份扩链剂、100-200份惰性丙烯酸酯单体、25-30份羟基丙烯酸酯单体、5-25份交联单体、5-25份中和剂、2～4份过硫酸钾和500份去离子水制得，唯一的区别是A、B两组分的交联单体不同。本发明的防水乳液不含有机锡类催化剂，VOC极低，环保性优异，体系中各组分科学搭配，使得乳液的贮存稳定性高，涂膜与水泥、沥青、聚氨酯等基面的粘结能力强；由于引入了酮肼、环氧和肼的双重交联体系，涂膜在室温条件自交联后具有较强的耐水性，同时具有良好的回弹性，实用性较高。实用性较高。


技术研发人员：周英亮
受保护的技术使用者：上海伟星新材料科技有限公司
技术研发日：2020.03.29
技术公布日：2021/10/21