环保型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯涂料于20世纪40年代首先由德国开始工业化生产，60年代各国都相继投 入生产，并发展了聚氨酯涂料的品种。聚氨酯防水材料正是在此时期发展起来的，最早是美 国轮胎橡胶公司制成双组份聚氨酯防水材料，通过大量的施工应用，获得良好的效果。
[0003] 我国对于聚氨酯防水材料是逐步认识的，1989年建设部对全国防水材料市场进 行整顿和调查，确认聚氨酯防水涂料为可信的防水材料；1990年建设部将聚氨酯防水材 料列为"八五"计划重点推广项目之一，1993年开始实施聚氨酯防水涂料建材行业标准 JC500-92 ;1998年建设部将非焦油型聚氨酯防水材料列为全国住宅推荐产品十三种防水 材料之一；从而极大地推动了聚氨酯防水材料在我国的推广应用和健康发展。
[0004] 聚氨酯防水涂料分为双组份聚氨酯防水涂料和单组分聚氨酯防水涂料。单组份聚 氨酯涂防水涂料的优点在于施工方便，克服了双组份聚氨酯防水涂料需计量搅拌的缺点， 保证了产品质量稳定和工程的防水效果，而且可适用构造复杂的建筑的施工等。
[0005] 市场上也存在很多种类的单组份聚氨酯防水涂料，但是普遍含有二甲苯、煤焦油、 浙青等有机溶剂，这些有机溶剂的存在会给环境和人体带来较大危害。市场上目前还未出 现一款不含溶剂的、安全环保的单组份聚氨酯防水涂料。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中的单组份聚氨酯防水涂料普遍 含有二甲苯、煤焦油、浙青等有机溶剂的缺陷，而提供了一种环保型单组份聚氨酯防水涂料 及其制备方法。本发明提供的环保型单组份聚氨酯防水涂料的性能完全能够满足建筑用防 水涂料标准，并且无刺激性气味产生。
[0007] 本发明提供了一种环保型单组份聚氨酯防水涂料；以质量百分比计，其原料 包括以下组份：改性液化MDI5-30% ;聚醚多元醇5-45% ;固体填料30-65%和催化剂 0. 0001-0. 3% ;所述的催化剂为三亚乙基二胺；所述的原料不包含有机溶剂。
[0008] 本发明中，所述的改性液化MDI为本领域常规的物质，较佳地为氨基甲酸酯改性 液化MDI，和/或碳化二亚胺-脲酮亚胺改性液化MDI。所述的改性液化MDI的含量较佳地 为5-15%，所述的百分比为相对于所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量 百分比。
[0009] 本发明中，所述的聚醚多元醇为本领域常规的物质，较佳地为聚醚三元醇N330和 /或聚醚二元醇N220。所述的聚醚三元醇N330的羟值较佳地为53-59mgK0H/g。所述的聚 醚二元醇N220的羟值较佳地为54-58mgK0H/g。所述的聚醚多元醇的含量较佳地为10-30%， 所述的百分比为相对于所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0010] 本发明中，所述的固体填料为本领域常规的物质，较佳地为滑石粉、碳酸钙和高岭 土中的一种或多种。所述的固体填料的含量较佳地为45-55%，所述的百分比为相对于所述 的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0011] 本发明中，所述的催化剂的含量较佳地为〇. 001-0. 1%，所述的百分比为相对于所 述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0012] 本发明中，所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料较佳地还包括增塑剂、抗 老化剂、紫外线吸收剂和阻聚剂中的一种或多种。
[0013] 其中，所述的增塑剂为本领域常规的物质，较佳地为柠檬酸三丁酯（TBC)和/或乙 酰柠檬酸三辛酯（AT0C)。所述的增塑剂的含量为本领域常规，较佳地为5-30%，更佳地为 10-20%，所述的百分比为相对于所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百 分比。
[0014] 其中，所述的抗老化剂为本领域常规的物质，较佳地为抗老化剂1010(四[3-(3， 5_二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯）和/或2,6_二叔丁基对甲苯酚（BHT)。所 述的抗老化剂的含量为本领域常规，较佳地为0. 01-3%，更佳地为0. 1-1%，所述的百分比为 相对于所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0015] 其中，所述的紫外线吸收剂为本领域常规的物质，较佳地为2-羟基-4-甲基二苯 甲酮（UV-9)和/或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（UV531)。所述的紫外线吸收剂的含量 为本领域常规，较佳地为〇. 01-3%，更佳地为0. 1-1%，所述的百分比为相对于所述的环保型 单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0016] 其中，所述的阻聚剂为本领域常规的物质，较佳地为磷酸或苯甲酰氯。所述的阻聚 剂的含量为本领域常规，较佳地为0. 0001-0. 3%，更佳地为0. 001-0. 1%，所述的百分比为相 对于所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料总量的质量百分比。
[0017] 本发明还提供上述环保型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法；所述的制备方法包 括如下步骤：
[0018] (1)在常温下，将改性液化MDI、聚醚多元醇和固体填料加入反应釜中，混合均匀， 升温至70-90°C，进行反应，得反应液；
[0019] (2)对步骤（1)所述的反应液进行冷却，并加入催化剂，混合均匀，即可。
[0020] 步骤（1)中，所述的混合均匀为本领域常规操作，较佳地为搅拌混合。所述的搅拌 混合的速率较佳地为30rpm-80rpm，更佳地为55rpm_65rpm。所述的反应为本领域常规操 作。所述的反应的温度较佳地为80-85°C。所述的反应的时间较佳地为1-5小时，更佳地为 2-3小时。
[0021] 步骤（2)中，所述的冷却为本领域常规操作，较佳地为冷却至30_40°C。所述 的混合均匀为本领域常规操作，较佳地为搅拌混合。所述的搅拌混合的速率较佳地为 30rpm-80rpm，更佳地为55rpm_65rpm。所述的搅拌混合的时间较佳地为0. 1-3小时，更佳地 为0. 5-1小时。
[0022] 本发明中，当所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料还包括增塑剂和/或阻 聚剂时，所述的增塑剂和/或阻聚剂较佳地在步骤（1)中加入，参与混合均匀。
[0023] 本发明中，当所述的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料还包括抗老化剂和/或 紫外线吸收剂时，较佳地，将所述的抗老化剂和/或紫外线吸收剂加入至步骤（1)所述的反 应液中，并对反应液进行继续搅拌。所述的继续搅拌的时间较佳地为〇. 1-2小时，更佳地为 0. 5-1小时。
[0024] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0025] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0026] 本发明的积极进步效果在于：本发明的环保型单组份聚氨酯防水涂料填补了市场 空白，尤其适合立面防水；其性能完全能够满足建筑用防水涂料标准，可为基础设施建设和 市政交通工程提供优质产品；并且不含煤焦油、石油树脂、浙青及有机溶剂，无溶剂挥发，无 刺激性气味产生，不会对施工人员及周围环境造成污染和危害。
【具体实施方式】
[0027] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商 品说明书选择。
[0028] 下述实施例中，所述的聚醚三元醇N330的羟值为53_59mgK0H/g。所述的聚醚二元 醇N220 的羟值为 54-58mgK0H/g。
[0029] 下述实施例中，氨基甲酸酯改性液化MDI、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性液化MDI购 自烟台万华聚氨酯股份有限公司；
[0030] 聚醚三元醇N330购自上海东大化学有限公司；
[0031] 聚醚二元醇N220购自山东蓝星东大化工有限责任公司；
[0032] 滑石粉购自上海硕斯滑石粉有限公司；
[0033] 碳酸钙购自广东嘉维化工实业有限公司；
[0034] 高岭土购自山西琚丰高岭土有限公司；
[0035] 柠檬酸三丁酯（TBC)购自江西旭峰化工实业有限公司；
[0036] 乙酰柠檬酸三辛酯（AT0C)购自南京多棱助剂有限公司；
[0037] 2，6-二叔丁基对甲苯酚（BHT)购自拜耳；
[0038] 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（UV531)、2-羟基-4-甲基二苯甲酮（UV-9 )和抗老 化剂1010购自巴斯夫；
[0039] 三亚乙基二胺购自美国空气化工公司；
[0040] 磷酸购自澄星集团；
[0041] 苯甲酰氯购自常州市捷胜化工有限公司。
[0042] 实施例1
[0043] 以质量百分比计，本实施例中的环保型单组份聚氨酯防水涂料的原料包括如下 组分：氨基甲酸酯改性液化MDI:5% ;聚醚三元醇N330 :28% ;滑石粉：55% ;柠檬酸三丁酯 (TBC) :10% ;抗老化剂1010 :0? 9% ;2_羟基-4-甲基二苯甲酮（UV-9) :0? 9% ;三亚乙基二胺： 〇? 1% ;磷酸：〇? 1%。
[0044] 本实施例的环保型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法包括如下步骤：
[0045] (1)在常温下，将称量好的聚醚三元醇N330、柠檬酸三丁酯（TBC)、滑石粉、氨基甲 酸酯改性液化MDI和磷酸加入反应釜搅拌，搅拌速率为55rpm，升温至80°C，反应2小时得 反应液；
[0046] (2)向步骤（1)所述的反应液中加入称量好的抗老化剂1010和2-羟基-4-甲基 二苯甲酮（UV-9)，在80°C下搅拌0. 5小时，冷却至30°C;
[0047] (3)向步骤（2)的反应釜中加入三亚乙基二胺，搅拌0.5小时，装桶，即可。
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