一種雙組份聚氨酯防水涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防水涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙組份聚氨酯防水涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯防水涂料屬于化學(xué)反應(yīng)型防水涂料，固化后是一種橡膠狀的高彈性涂膜， 涂膜整體無(wú)縫，因其優(yōu)異的綜合性能，被業(yè)界稱(chēng)之為"液體卷材"，在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用， 特別適合于異形部位的防水。聚氨酯防水涂料根據(jù)其組成和固化機(jī)理，分為單組份聚氨酯 防水涂料和雙組份聚氨酯防水涂料兩大類(lèi)。雙組份聚氨酯防水涂料因涂膜密實(shí)、性能優(yōu)異、 可厚涂、生產(chǎn)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。
[0003] 目前聚氨酯防水涂料均采用芳香族異氰酸酯，尤其是甲苯二異氰酸酯IDI，價(jià)格便 宜，性能優(yōu)異，但TDI蒸汽壓低，毒性大，同時(shí)用芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯防水涂料易 黃變，耐候性能差，不宜直接外露，僅適用室內(nèi)防水或戶(hù)外非外露部分防水，用于外露，需要 涂刷一層脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆。但是由于脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆性能，尤其是斷裂 延伸率，遠(yuǎn)不如聚氨酯防水涂料，容易出現(xiàn)面漆脫落或開(kāi)裂或鼓包等現(xiàn)象，失去保護(hù)作用， 加速芳香族聚氨酯防水涂料的老化和破壞。
[0004] 隨著國(guó)內(nèi)脂肪族異氰酸酯技術(shù)壁皇的突破以及產(chǎn)業(yè)化，脂肪族異氰酸酯來(lái)源更廣 泛，價(jià)格更便宜。因此開(kāi)發(fā)在脂肪族聚氨酯防水涂料，不需保護(hù)面漆，可直接用于屋面、橋梁 等外露部位的防水，不僅施工簡(jiǎn)便，而且不受因面漆不匹配的影響而出現(xiàn)脫落或開(kāi)裂或鼓 包等現(xiàn)象，同時(shí)為脂肪族聚氨酯不黃變，保色性能優(yōu)異，因此可制備成多種彩色聚氨酯，極 大地豐富聚氨酯防水涂料產(chǎn)品種類(lèi)，擴(kuò)寬聚氨酯防水涂料的應(yīng)用。
[0005] 我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展以及國(guó)家對(duì)建筑防火阻燃要求的日益關(guān)注，直接用于屋 面等外露部位的防水材料要求具有良好的阻燃效果，涂料中的阻燃劑容易導(dǎo)致儲(chǔ)存后粘度 急劇增加，甚至凝膠，無(wú)法長(zhǎng)期存放使用。因此開(kāi)發(fā)一種阻燃型雙組份脂肪族聚氨酯防水涂 料，具有一定的實(shí)際效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種雙組份 聚氨酯防水涂料及其制備方法，涂料的制備原料配方中的阻燃型聚醚多元醇具有阻燃性， 從而使得阻燃型聚醚多元醇與脂肪族異氰酸酯形成的預(yù)聚體具有阻燃性，從而提高了雙組 份聚氨酯防水涂料的阻燃性以及穩(wěn)定性，涂料的成膜效果好，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；采用脂肪族異氰 酸酯作為原料使得防水涂料具有優(yōu)異的耐候性能，色彩鮮艷，保色性好，適用于屋面、橋梁 等外露部位的直接防水，并具有優(yōu)異的裝飾效果。
[0007] 解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種雙組份聚氨酯防水涂料，包 括：A組份、B組份，
[0008] 制備所述A組份的原料配方包括：脂肪族異氰酸酯、阻燃型聚醚多元醇；
[0009] 制備所述B組份的原料配方包括：擴(kuò)鏈劑、催化劑。
[0010] 優(yōu)選的是，制備所述A組份的原料配方中的所述脂肪族異氰酸酯為10~50重量 份，所述阻燃型聚醚多元醇為20~100重量份；
[0011] 制備所述B組份的原料配方中的所述擴(kuò)鏈劑為5~30重量份，所述催化劑為 0. 2~2重量份。
[0012] 優(yōu)選的是，制備所述B組份的原料配方還包括阻燃劑、顏料，所述阻燃劑為20~ 100重量份，所述顏料為0. 2~20重量份。
[0013] 優(yōu)選的是，制備所述A組份的原料配方還包括：非阻燃型聚醚多元醇、第一增塑 劑、第一助劑；
[0014] 制備所述B組份的原料配方還包括：顏料、填料、阻燃劑、第二增塑劑、溶劑、第二 助劑。
[0015] 優(yōu)選的是，制備所述A組份的原料配方中的所述脂肪族異氰酸酯為10~50重量 份，所述阻燃型聚醚多元醇為20~100重量份，所述非阻燃型聚醚多元醇為10~100重量 份，所述第一增塑劑為〇~40重量份，所述第一助劑為0~2重量份；優(yōu)選的是，所述第一 增塑劑為5~40重量份，所述第一助劑為0. 1~2重量份；
[0016] 制備所述B組份的原料配方中的所述擴(kuò)鏈劑為5~30重量份，所述催化劑為 0. 2~2重量份，所述顏料為0. 2~20重量份，所述填料為10~100重量份，所述阻燃劑為 20~100重量份，所述第二增塑劑為10~100重量份，所述溶劑為5~30重量份，所述第 二助劑為〇. 1~2重量份。
[0017] 優(yōu)選的是，所述脂肪族異氰酸酯為六次甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二 環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種；
[0018] 所述阻燃型聚醚多元醇為鹵代聚醚多元醇、含磷聚醚多元醇、含氮聚醚多元醇中 的一種或幾種；所述阻燃型聚醚多元醇的分子量為500~5000,所述阻燃型聚醚多元醇的 羥值為40~400mgKOH/g;含磷、鹵素、銻、氮等阻燃元素作起始劑與氧化烯烴開(kāi)環(huán)聚合得 到的阻燃型聚醚多元醇。阻燃型聚醚多元醇由于起阻燃元素結(jié)合到聚合物中，具有持久的 阻燃效果。優(yōu)選的是，所述阻燃型聚醚多元醇為鹵代聚醚多元醇，其中，溴代聚醚多元醇、氯 代聚醚多元醇的阻燃效果優(yōu)異。
[0019] 所述擴(kuò)鏈劑為二元醇或二元胺類(lèi)低分子化合物。
[0020] 優(yōu)選的是，所述擴(kuò)鏈劑為胺類(lèi)脂肪族擴(kuò)鏈劑；擴(kuò)鏈劑可提高反應(yīng)速度、耐候性以及 力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度可大于6.OMPa)。采用脂肪族擴(kuò)鏈劑作為原料使得防水涂料具有優(yōu)異 的耐候性能，色彩鮮艷，保色性好，適用于屋面、橋梁等外露部位的直接防水，并具有優(yōu)異的 裝飾效果。
[0021] 所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、異辛酸鉛、脂肪胺類(lèi)叔胺、脂環(huán)胺類(lèi) 叔胺、芳香胺類(lèi)叔胺、醇胺類(lèi)叔胺、銨鹽類(lèi)叔胺中的一種或幾種。
[0022] 優(yōu)選的是，所述胺類(lèi)脂肪族擴(kuò)鏈劑為聚天門(mén)冬氨酸酯樹(shù)脂、3,3'-二甲基-4， V-二氨基二環(huán)己基甲烷、異氟爾酮二胺中的一種或幾種。
[0023] 優(yōu)選的是，所述非阻燃型聚醚多元醇為聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的 一種或幾種；所述非阻燃型聚醚多元醇的分子量為500~5000,所述非阻燃型聚醚多元醇 的輕值為40~400mgKOH/g;
[0024] 所述第一增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、 氯化石蠟、檸檬酸酯中的一種或幾種；
[0025] 所述第一助劑為消泡劑、流平劑、防沉劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、緩凝劑中的一種或幾 種；
[0026] 所述顏料為酞青蘭、炭黑、鐵黃、復(fù)合鐵綠、鐵棕中的一種或幾種；優(yōu)選的是，所述 顏料為鐵黃；
[0027] 所述填料為高嶺土、鈦白粉、水泥、重鈣、硫酸鋇、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石、硅微粉、 云母粉、滑石粉中的一種或幾種；優(yōu)選的是，所述填料為鈦白粉、硫酸鋇、云母粉中的一種或 幾種；
[0028] 所述阻燃劑為鹵系有機(jī)阻燃劑、磷系有機(jī)阻燃劑、氮系有機(jī)阻燃劑、紅磷有機(jī)阻燃 劑、三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅系阻燃劑中的一種或幾種；優(yōu)選的是，所述鹵系有 機(jī)阻燃劑為十溴聯(lián)苯醚，磷系有機(jī)阻燃劑為磷酸二甲苯酯，氮系有機(jī)阻燃劑為三聚氰胺。
[0029] 所述第二增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、 氯化石蠟、檸檬酸酯中的一種或幾種；
[0030] 所述溶劑為溶劑油200#、溶劑油150#、溶劑油D40、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一種 或幾種；優(yōu)選的是，所述溶劑為溶劑油200#、溶劑油150#、溶劑油D40。
[0031] 所述第二助劑為消泡劑、流平劑、防沉劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、緩凝劑中的一種或幾 種。
[0032] 優(yōu)選的是，制備所述B組份的原料配方還包括紫外吸收劑，所述紫外吸收劑為 0. 2~2重量份，所述紫外吸收劑為水楊酸酯類(lèi)紫外吸收劑、苯酮類(lèi)紫外吸收劑、苯并三 唑類(lèi)紫外吸收劑、取代丙烯腈類(lèi)紫外吸收劑、三嗪類(lèi)紫外吸收劑、受阻胺類(lèi)紫外吸收劑中 的一種或幾種；優(yōu)選的是，所述紫外吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯、2,4_二羥基二苯甲酮、 2_(2z-羥基-5z-甲基苯基）苯并三氮唑、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,4， 6-三（2'正丁氧基苯基）-1，3, 5-三嗪中的一種或幾種。
[0033] 本發(fā)明還提供一種上述的雙組份聚氨酯防水涂料的制備方法，按照上述的配方進(jìn) 行下述步驟：
[0034]A組份的制備：
[0035]a.將阻燃型聚醚多元醇、非阻燃型聚醚多元醇混合，升溫到100°C~120°C，真空 為-0.OIMPa的條件下脫水3~5小時(shí)；
[0036]b.將溫度降到60°C~80°C，加入脂肪族異氰酸酯，在80~100°C下，反應(yīng)2~3 小時(shí)；
[0037]c.將溫度降到50 °C~60 °C，加入第一增塑劑以及第一助劑，降溫至30 °C~40 °C， 充入惰性氣體保護(hù)，出料得到A組份；
[0038] B組份的制備：
[0039]a.將擴(kuò)鏈劑、阻燃劑、顏料、填料、第二增塑劑攪拌升溫到100°C~120°C，真空 為-0.OIMPa的條件下脫水2~3小時(shí)；
[0040] b.將溫度降到50°C~60°C，加入催化劑、第二助劑、溶劑，攪拌1~2小時(shí)，降溫至 30°C~40°C，充氮?dú)獗Ｗo(hù)，出料得到B組份。
[0041]本發(fā)明中的涂料的制備原料配方中的阻燃型聚醚多元醇具有阻燃性，從而使得阻 燃型聚醚多元醇與脂肪族異氰酸酯形成的預(yù)聚體具有阻燃性，進(jìn)而使得雙組份聚氨酯防水 涂料具有了阻燃性，由于A組份中的由阻燃型聚醚多元醇與脂肪族異氰酸酯形成的預(yù)聚體 具有阻燃性，這樣在B組份中不使用阻燃劑也可以使得涂料達(dá)到相同的阻燃效果，從而