单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法与流程

1.本技术涉及防水涂料技术领域，尤其涉及一种单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。


背景技术：

2.单组分聚氨酯防水涂料因其具有整体防水效果优异、力学性能优良、低温柔性好、使用方便等特点，作为一类新型的防水涂料得以在建筑防水领域广泛使用。但在使用过程中，涂料有时不得不长期浸泡在水中，由此导致其与混凝土的粘接强度变差，粘接强度保持率较低，极大的影响工程质量。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供一种单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，能使涂料经长期泡水后与混凝土的粘接强度保持率依然较高。
4.本技术实施例第一方面提供一种单组分聚氨酯防水涂料，防水涂料的主原料包括聚醚多元醇、遥爪聚合物及二异氰酸酯，聚醚多元醇与遥爪聚合物的重量比x:y为1:(1～6)。
5.进一步的，防水涂料的主原料按重量份计包括：聚醚多元醇，5份～30份；遥爪聚合物，10份～30份；二异氰酸酯，5.0份～7.7份。
6.进一步的，防水涂料的主原料按重量份计还包括：增塑剂，10份～18份；颜填料，30份～45份；催化剂，0.1份～0.2份；潜固化剂，1.1份～3.0份。
7.进一步的，遥爪聚合物包括端羟基聚丁二烯和端羟基聚丁二烯丙烯腈中的至少一种。
8.进一步的，聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚碳酸亚丙酯二醇及聚四氢呋喃二醇中的至少一种。
9.进一步的，二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
10.本技术实施例第二方面提供一种单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括步骤：
11.在真空条件下，将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料混合搅拌均匀得到第一浆料；
12.向第一浆料中加入二异氰酸酯、潜固化剂及催化剂并反应预设时间得到单组分聚氨酯防水涂料。
13.进一步的，在真空条件下将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料混合搅拌均匀得到第一浆料包括：
14.在真空度为
‑
0.09mpa～
‑
0.1mpa的条件下将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料搅拌升温至100℃～120℃，脱水2h～3h，得到第一浆料。
15.进一步的，向第一浆料中加入二异氰酸酯、潜固化剂及催化剂并反应预设时间得
到单组分聚氨酯防水涂料包括：
16.对第一浆料降温至70℃～80℃并加入二异氰酸酯，升温至75℃～85℃，搅拌反应2h～3h；
17.降温至70℃～80℃，加入潜固化剂，搅拌30min～50min；
18.降温至50℃～60℃，加入催化剂，搅拌20min～30min；
19.降温至60℃以下，充氮保护，出料。
20.与现有技术相比，本技术实施例具备以下有益效果：
21.本技术实施例通过利用遥爪聚合物改性单组分聚氨酯防水涂料，制备得到的改性聚氨酯涂料经长期泡水后与混凝土的粘接强度保持率依然较高，在泡水28天后与混凝土的粘接强度保持率能够达到80％以上，由此极大改善了传统聚氨酯防水涂料经长期泡水后而与混凝土粘接强度变差、影响工程质量的问题。
具体实施方式
22.为了使本技术的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。
23.为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
24.在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
25.本技术的上述申请内容并不意欲描述本技术中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
26.本技术实施例提供一种单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。
27.本技术实施例第一方面提供一种单组分聚氨酯防水涂料，防水涂料的主原料包括聚醚多元醇、遥爪聚合物及二异氰酸酯，聚醚多元醇与遥爪聚合物的重量比x:y为1:(1～6)。
28.在一些实施方式中，防水涂料的主原料按重量份计包括：聚醚多元醇，5份～30份；遥爪聚合物，10份～30份；二异氰酸酯，5.0份～7.7份。
29.在一些实施方式中，防水涂料的主原料按重量份计还包括：增塑剂，10份～18份；颜填料，30份～45份；催化剂，0.1份～0.2份；潜固化剂，1.1份～3.0份。
30.申请人在研究过程中发现，传统单组分聚氨酯防水涂料在长期泡水后与混凝土的粘接强度会变差，粘接强度保持率较低，尤其是当泡水28天后与混凝土的粘接强度保持率通常都在60％以下，甚至会低于50％。申请人为改善上述涂料中存在的不足，进行了单组分
聚氨酯防水涂料的改性。
31.本技术实施例通过利用遥爪聚合物改性单组分聚氨酯防水涂料，制备得到的改性聚氨酯涂料经长期泡水后与混凝土的粘接强度保持率依然较高，在泡水28天后与混凝土的粘接强度保持率能够达到80％以上，由此极大改善了传统聚氨酯防水涂料经长期泡水后而与混凝土粘接强度变差、影响工程质量的问题。
32.在一些实施方式中，遥爪聚合物可以选自：端羟基聚丁二烯和端羟基聚丁二烯丙烯腈中的至少一种。利用遥爪聚合物通过化学接枝、交联、改性等手段可以对单组分聚氨酯防水涂料进行改性，提升其与混凝土的粘接强度保持率。
33.在一些实施方式中，聚醚多元醇可以选自：聚氧化丙烯二醇、聚碳酸亚丙酯二醇及聚四氢呋喃二醇中的至少一种。
34.在一些实施方式中，二异氰酸酯可以选自：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
35.在一些实施方式中，增塑剂可以选自：磷酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯及氯化石蜡类增塑剂中的至少一种。
36.在一些实施方式中，颜填料可以选自钛白粉和重钙粉中的至少一种。
37.在一些实施方式中，催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡及异辛酸铅中的至少一种。
38.在一些实施方式中，潜固化剂可以选自改性恶唑烷和醛亚胺中的至少一种。
39.本技术实施例第二方面提供一种单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括步骤：
40.s01、在真空条件下，将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料混合搅拌均匀得到第一浆料；
41.s02、向第一浆料中加入二异氰酸酯、潜固化剂及催化剂并反应预设时间得到单组分聚氨酯防水涂料。
42.在步骤s01，可以在真空度为
‑
0.09mpa～
‑
0.1mpa的条件下将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料搅拌升温至100℃～120℃，脱水2h～3h，得到第一浆料。
43.在一些实施方式中，步骤s01中的反应可以在反应容器中进行。
44.在步骤s02，可以对第一浆料降温至70℃～80℃并加入二异氰酸酯，然后升温至75℃～85℃，搅拌反应2h～3h；之后降温至70℃～80℃，加入潜固化剂，搅拌30min～50min；然后继续降温至50℃～60℃，加入催化剂，搅拌20min～30min；最后降温至60℃以下，充氮保护，出料，得到单组分聚氨酯防水涂料。
45.本技术实施例所述单组分聚氨酯防水涂料的制备方法按照先后顺序将涂料所包含的各种组分进行混合处理，因此其工艺条件可控，制备的聚氨酯防水涂料，成膜表面光滑无气泡，粘接性能优异，长时间泡水后与混凝土的粘接强度保持率较高。
46.实施例
47.下述实施例更具体地描述了本技术公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本技术公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而
无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
48.实施例1
49.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，15份；端羟基聚丁二烯，15份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
50.实施例2
51.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，10份；端羟基聚丁二烯，20份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
52.实施例3
53.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯，22.5份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
54.实施例4
55.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，15份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，15份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
56.实施例5
57.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，10份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，20份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
58.实施例6
59.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，22.5份；二苯基甲烷二异氰酸酯，6.9份；氯化石蜡，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
60.实施例7
61.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，15份；端羟基聚丁二烯，15份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
62.实施例8
63.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，10份；端羟基聚丁二烯，20份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
64.实施例9
65.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯，22.5份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
66.实施例10
67.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，15份；端
羟基聚丁二烯丙烯腈，15份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
68.实施例11
69.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，10份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，20份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
70.实施例12
71.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚四氢呋喃二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，22.5份；4,4'
‑
二环己基甲烷二异氰酸酯，4.4份；异佛尔酮二异氰酸酯，2份；磷酸三辛酯，16份；重钙粉，42.5份；钛白粉，2份；异辛酸铅，0.1份；醛亚胺潜固化剂，3份。
72.实施例13
73.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，15份；端羟基聚丁二烯，15份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
74.实施例14
75.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，10份；端羟基聚丁二烯，20份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
76.实施例15
77.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯，22.5份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
78.实施例16
79.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，15份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，15份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
80.实施例17
81.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，10份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，20份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
82.实施例18
83.一种单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚碳酸亚丙酯二醇，7.5份；端羟基聚丁二烯丙烯腈，22.5份；六亚甲基二异氰酸酯，6.3份；乙酰柠檬酸三丁酯，16份；重钙粉，43份；钛白粉，2份；辛酸亚锡，0.2份；改性恶唑烷潜固化剂，2.5份。
84.对比例1
85.一种传统单组分聚氨酯防水涂料，原材料按重量份计包括：聚氧化丙烯二醇，27.4
份；甲苯二异氰酸酯，6.5份；氯化石蜡，15份；重钙粉，45份；钛白粉，2份；二月桂酸二丁基锡，0.1份；恶唑烷潜固化剂，4份。
86.以上实施例1～18与对比例1的原材料重量份数如下表1所示，其中对比例1的原材料中不包括遥爪聚合物。
87.表1实施例1～18与对比例1的原材料重量份数表
[0088][0089]
上述实施例1～18中的单组分聚氨酯防水涂料的制备方法如下：
[0090]
在真空度为
‑
0.09mpa～
‑
0.1mpa的条件下将聚醚多元醇、遥爪聚合物、增塑剂及颜填料分散均匀、搅拌升温至120℃，脱水3h，得到第一浆料；
[0091]
对第一浆料降温至80℃并加入二异氰酸酯，升温至85℃，搅拌反应3h；
[0092]
降温至80℃，加入潜固化剂，搅拌30min；
[0093]
降温至60℃，加入催化剂，搅拌20min；
[0094]
降温至60℃以下，充氮保护，出料。
[0095]
对比例1的制备方法与实施例1的制备方法相似，与实施例1不同的是反应的原材料中不包括遥爪聚合物。
[0096]
测试部分
[0097]
将上述实施例1～18中的单组分聚氨酯防水涂料以及对比例1中的传统单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接后进行不同时间的泡水测试，泡水后与混凝土的粘接强度保持
率如下表1所示：
[0098]
表1实施例1～18所述单组分聚氨酯防水涂料经长时间泡水后与混凝土的粘接强度保持率测试表
[0099]
实施例x:y保持率初始泡水7d泡水14d泡水21d泡水28d对比例1—保持率％100％70.1％65.6％63.0％61.7％实施例11:1保持率％100％73.2％70.0％68.8％68.1％实施例21:2保持率％100％77.0％73.9％72.0％72.0％实施例31:3保持率％100％80.2％77.8％74.1％73.5％实施例41:1保持率％100％85.9％79.9％75.2％73.1％实施例51:2保持率％100％87.8％83.5％79.8％78.0％实施例61:3保持率％100％89.0％87.2％81.7％80.5％实施例71:1保持率％100％84.3％82.6％81.4％79.9％实施例81:2保持率％100％88.1％86.9％83.9％82.6％实施例91:3保持率％100％89.4％87.5％84.4％83.1％实施例101:1保持率％100％86.1％84.8％82.3％79.7％实施例111:2保持率％100％90.9％86.9％85.6％83.0％实施例121:3保持率％100％91.2％87.1％85.7％83.7％实施例131:1保持率％100％85.4％83.3％81.9％81.1％实施例141:2保持率％100％87.3％86.8％83.6％82.9％实施例151:3保持率％100％88.8％87.1％84.6％82.7％实施例161:1保持率％100％86.5％83.9％82.6％81.7％实施例171:2保持率％100％90.2％87.7％85.9％83.2％实施例181:3保持率％100％90.8％88.3％86.1％83.9％
[0100]
对比分析实施例1～18与对比例1可知，泡水28天后聚氨酯防水涂料与混凝土的粘接强度保持率均有不同程度的降低；对比例1与实施例1～18相比，其与混凝土的粘接强度保持率均低于实施例1～18，由此说明遥爪聚合物改性能够提升单组分聚氨酯防水涂料与混凝土的粘接强度。
[0101]
在实施例1～18中，当聚醚多元醇与遥爪聚合物的重量比小于等于1:1时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土的粘接强度保持率可以达到80％及以上，具体地：
[0102]
当聚四氢呋喃二醇与端羟基聚丁二烯的重量比小于等于1:1时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接强度保持率可以满足80％及以上；
[0103]
当聚四氢呋喃二醇与端羟基聚丁二烯丙烯腈的重量比小于等于1:1时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接强度保持率可以满足80％及以上；
[0104]
当聚碳酸亚丙酯二醇与端羟基聚丁二烯的重量比小于等于1:1时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接强度保持率可以满足80％及以上；
[0105]
当聚碳酸亚丙酯二醇与端羟基聚丁二烯丙烯腈的重量比小于等于1:1时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接强度保持率可以满足80％
及以上；
[0106]
当聚氧化丙烯二醇与端羟基聚丁二烯丙烯腈的重量比等于1:3时，泡水28天后经遥爪聚合物改性的单组分聚氨酯防水涂料与混凝土粘接强度保持率可以满足80％及以上。
[0107]
另外，本技术实施例中还包括将聚醚多元醇与遥爪聚合物的重量比设置为1:4、1:5及1:6的同上述实施例1～18相似的遥爪聚合物改性聚氨酯防水涂料的实验，并且将实验获得的单组分聚氨酯防水涂料也进行了如同实施例1～18的长时间泡水测试，且泡水28天后该单组分聚氨酯防水涂料与混凝土的粘接强度保持率也能够达到80％及以上。
[0108]
结合上述实施例可知，本技术实施例的单组分聚氨酯防水涂料经长期泡水后与混凝土的粘接强度保持率依然很高，在泡水28天后与混凝土的粘接强度保持率能够达到80％以上，由此极大改善了传统聚氨酯防水涂料经长期泡水后而与混凝土粘接强度变差、影响工程质量的问题。
[0109]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。