[发明专利]一种有机硅烷改性的单组分聚氨酯防水涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑防水涂料，尤其涉及一种有机硅烷改性的单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯防水涂料属于化学反应型防水涂料，固化后是一种橡胶状的高弹性涂膜，该材料以其优良的综合性能，在世界范围内广泛应用。我国自20世纪80年代初开始推广应用，是迄今为止使用最为成功的一种涂膜防水材料，在建筑防水应用中占有重要地位。聚氨酯防水涂料是《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》中重要推广和发展的防水涂料，并被列为”化学建材技术与产品公告”中优先选用的防水材料，被广泛应用于地下、屋面、以及厨卫间等工程，并取得良好的防水效果。

根据组成和固化机理，聚氨酯防水涂料分为单组分和多组分两大类。由于多组分聚氨酯防水涂料现场施工时需按一定比例配料，机械搅拌，其搅拌过程中引入的起泡以及配料不准，搅拌不均等均会影响产品质量，因此造成的防水质量事故时有发生，其应用受到较大的制约；而单组分聚氨酷防水涂料单一组分，不需搅拌，即开即用，施工简便，得到了广泛的应用。

目前所使用的单组分聚氨酯防水涂料的固化机理是含-NCO端基的预聚物与湿气作用固化成膜，并释放出CO₂气体，因此在施工过程中易受到施工环境湿度的干扰，施工不能厚涂，而且固化后的涂膜易出现不密实，气泡和针孔等现象，大量工程因此而发生了“脱层”和“起泡”现象，导致的返工造成了极大浪费和不良社会影响，严重影响单组分聚氨酯防水涂料的施工质量以及推广应用。

发明内容

针对传统单组份聚氨酯防水涂料存在的严重不足，本发明公开了一种有机硅烷改性的单组分聚氨酯防水涂料，在保留传统单组分聚氨酯防水涂料综合性能的基础上，使本发明的有机硅烷改性单组分聚氨酯防水涂料在固化成膜过程中与水反应不释放CO₂气体，提高涂膜密实度，降低产品施工的环境依赖性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种有机硅烷改性单组分聚氨酯防水涂料，组成如下：异氰酸酯5-20重量份、聚醚多元醇20-50重量份、增塑剂5-15重量份、溶剂5-20重量份、有机硅烷封端剂1-10重量份、颜填料10-30份、催化剂0.2-1重量份、高性能助剂0.1-1重量份组成。

在本发明中，所述的聚醚多元醇选自PPG类聚醚多元醇、POP类聚合物聚醚多元醇、PTMEG类聚四氢呋喃型多元醇等中的一种或多种的混合物，其分子量为500-5000，羟值为40-400mg KOH/g。

具体地说，本发明的聚醚多元醇可以是聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等。

在本发明中，所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。

在本发明中，所述的有机硅烷封端剂为带有胺基、巯基、脲基等功能性基团的烷氧基硅烷，其中所述的烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙烷基等，并且该有机硅烷封端剂至少含一个可水解的烷氧基。

在本发明中，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅等有机金属催化剂和/或脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物等叔胺类催化剂。

在本发明中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、氯化石蜡、柠檬酸酯类增塑剂等中的一种或多种的混合物，这些增塑剂与聚氨酯相容性好，基本不迁移或很少迁移，稳定性和协同性显著。

在本发明中，溶剂为甲苯、二甲苯、溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯等中的一种或多种的混合物。

在本发明中，所述的颜填料为炭黑、钛白粉、铁黄、高岭土、水泥、重钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、滑石粉等中的一种或多种的混合物。

在本发明中，所述的高性能助剂为消泡剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂、缓凝剂等中的一种或多种的混合物。

上述助剂是本领域所常用的，为本领域技术人员广为周知。

相应的，本发明公开了上述有机硅烷改性单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括下述步骤：

a.在反应容器中加入聚醚多元醇，搅拌升温到100℃-120℃，真空为-0.01MPa的条件下脱水2～3小时；

b.将温度降到60℃-80℃以下，加入异氰酸酯，在60-100℃搅拌状态下，反应2～3小时；

c.将温度降到50℃-60℃以下，加入有机硅烷封端剂，在50-90℃搅拌状态下，发生硅烷化反应，反应2～3小时；