[发明专利]水固化环保型聚氨酯防水涂料及其制备工艺

说明书

                        技术领域

本发明涉及一种聚氨酯防水涂料及其制备工艺，更具体的说，本发明涉及应用在建筑领域尤其是可在潮湿界面施工的水固化环保型聚氨酯防水涂料及其制备工艺。

                        背景技术

聚氨酯防水涂料具有耐水、耐油、耐化学介质腐蚀、耐高低温等特性，拉伸强度高，延展性好，被认为是目前国际市场上性能最优异的防水产品，基本能满足大部分防水工程的需要。

现有技术中聚氨酯防水涂料是由两个预先分别制备好的组分按一定比例混合反应制得，其中通常采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚多元醇制备A组分，B组分中的固化剂是通过3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)和聚醚多元醇制得。其中TDI属于危险运输品，有剧毒、易挥发、再生产储存过程中给操作人员的健康带来极大危害，并且近年来，由于原油价格上涨，且甲苯二异氰酸酯(TDI)应用领域广泛，造成TDI价格一路攀升。另外，其中使用的MOCA不仅具有致癌危险并且价格也十分昂贵，因此给聚氨酯涂料生产企业带来了极大的生存压力。

技术人员和生产厂商们为了降低成本，在聚氨酯防水涂料中掺入大量煤焦油、石油沥青、芳烃油等作为活性液体填料，同时使用甲苯、二甲苯等有机溶剂作为稀释剂来调节粘度，改善施工性。但是这些填料和助剂严重污染环境，危害人体健康。

本领域的技术人员也都在寻找更环保更便宜的替代原料，并且攻克因原料的改变而导致最终产品性能下降以及一些工艺上的困难。

专利“高性能聚氨酯防水涂料及生产工艺”(公开号：CN1952030A)，戴永清等人公开发表的“环保型聚氨酯建筑防水涂料的研究”(《中国建筑防水》，2002年第4期，19-20，26页)，颜永斌等人公开发表的“新型聚氨酯防水涂料性能的研究”(《涂料工业》，2004年第11期，1-4页)中都介绍了采用水替代MOCA作为固化交联剂制备聚氨酯防水涂料，而由于工艺上的困难，A组分中的TDI并没有被替代，没有从真正意义上保障工业安全防护和操作人员的身体健康。

任普亮等人公开发表的论文“彩色聚氨酯防水涂料的研制”(《新型建筑材料》，2005年第3期，43-44页)，介绍了采用TDI或PAPI(纯MDI与多官能度的聚合MDI的混合物)制备双组分聚氨酯防水涂料预聚体，但由于工艺操作的困难，B组分(即交联组分)还是采用的是具有致癌危险的且价格昂贵的MOCA固化，并且B组分需要在一定温度(120℃)、压力(1.33～2.66kPa)下脱水一段时间，大大增加了生产工艺的复杂性。

总之，由于产品性能的高要求和工艺上瓶颈，TDI和MOCA无法同时被更环保的原料取代，工艺复杂性太高，可实施性小，尤其是当MOCA被水取代后，工艺的复杂性大大增加。

                            发明内容

针对上述的问题，本发明的目的是提供一种更环保、工艺更简单的高性能水固化聚氨酯防水涂料。该涂料由A组分和B组分按一定比例混合制备而成，其中：

所述的A组分包含重量比为60％～70％的混合聚醚多元醇，25％～35％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，1％～10％的增塑剂；

所述的B组分包括重量比为35％～45％的液体填料，45％～55％的无机粉体填料，1％～10％的化学助剂，1％～10％的水；

所述的混合聚醚多元醇为聚醚三元醇与聚醚二元醇的混合物且其中包含至少一种小分子聚醚二元醇，所述的化学助剂为消泡剂、乳化剂和增塑剂的混合物。

所述的消泡剂主要用于抑制或消除涂料中的气泡，本发明可选用现有技术中常用的有机硅类消泡剂，例如聚硅氧烷、改性聚硅氧烷。

所述的乳化剂属于一种表面活性剂，分子中含有亲水和亲油基团，能改善油水相容性，防止水与油性液体填料分层。本发明可选用常规易得的聚氧乙烯山梨酐单油酸酯(俗称土温-80)。

所述的增塑剂，又叫软化剂，是用于增加涂膜柔韧性的一种涂料助剂，增塑剂的加入能增加涂膜的延伸性。本发明可选用苯二甲酸酯类增塑剂，例如：苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯。

上述的技术方案中，不仅A组分的原料中使用改性液化MDI来完全取代高毒性且昂贵的TDI，并且同时B组分中使用了水来完全替代MOCA。原料上能达到环保要求，并且发明人解决了现有技术中TDI和MOCA无法同时被更环保的原料取代的工艺瓶颈，本发明涂料具有以下4个优点：