[发明专利]一种聚氨酯聚丙烯酸酯水泥防水涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工建材领域，具体涉及一种聚氨酯聚丙烯酯水泥防水涂料及其制备方法。

背景技术

聚合物水泥防水涂料是一种以聚合物乳液为主要成分附加功能性添加剂的有机液料，以水泥活性填料与石英砂惰性填料为主要成分附加功能性添加剂所组成的无机粉料采用合理比例复配而成的一种水性双组份防水功能涂料。

传统聚合物防水涂料所用聚合物为的苯丙乳液体系时，具有良好的耐候性与优异的防渗性，但以断裂伸长率与拉伸强度为代表的力学性能较差，难以平衡两者之间相互矛盾的关系。对此一般常用的改性手段为加大聚灰比，例如公开号为CN 102050608A的中国专利公开了聚合物防水涂料及其防水涂层制备方法，采用了聚灰比为2的配方，其断裂伸长率较好满足国标Ⅱ型的要求，同时带来大幅降低拉伸强度的反作用，此外较高比例聚合物带来成本偏高的问题。所用聚合物为聚氨酯乳液时，能够很好的平衡断裂伸长率与拉伸强度两者之间的关系，但是其耐水性能有待提高。例如公开号为CN 1583915A的中国专利公开了反应型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，采用聚氨酯乳液为有机成膜物质能够带来优良的力学性能优势，但聚氨酯自身的亲水性强必然引起其聚合物水泥防水涂料耐水抗渗性能下降。

聚合物水泥防水涂料最本质的问题是无机物与有机物相容性，苯丙乳液与水泥有着较好的相容性，但是聚氨酯乳液与水泥的相容性较差，简单的复配两种乳液本质上没有彻底改变相容性问题。如何制备出一种高力学性能与防水特性好的聚合物水泥防水涂料，是现有防水涂料的一大难题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种聚氨酯聚丙烯酸酯水泥防水涂料。本发明基于水性聚氨酯分散体与聚丙烯酸酯乳液两种体系的优缺点的综合考虑，通过对“点击化学”运用的深究，制备出了一种高力学性能与防水性特好的聚合物水泥防水涂料。本发明解决了现有产品通用性能差，力学性能与耐水性等缺陷不能满足日益增长的防水行业技术要求的问题，所制备的水泥防水涂料具有断裂伸长率高、拉伸强度大、耐水性能好等优点。

本发明的另一目的在于提供上述聚氨酯聚丙烯酸酯水泥防水涂料的制备方法。

一种聚氨酯聚丙烯酸酯水泥防水涂料，由以下按重量份计的组分制备而成：

所述水性聚丙烯酸酯乳液由以下方法制备得到：

(1)将30～40重量份去离子水、0.1～0.5重量份引发剂、0.3～0.8重量份复合乳化剂搅拌溶解，得到混合液；向混合液中滴加100重量份的混合单体，滴加完后，高速剪切乳化15～20min，得到预乳液；

(2)将步骤(1)中部分预乳液与40～50重量份去离子水混合，加热升温至78～82℃，保温反应20～40min；滴加剩余部分的预乳液，3.5～4h滴完；随后加入0.02～0.08重量份引发剂和4.0～6.0重量份去离子水，升温至84～88℃，保温1.5～3h，得到粗产物；

(3)将粗产物冷却至30～45℃，用中和剂中和至pH为7～8，过滤出料，得到乳白色聚丙烯酸酯乳液。

步骤(1)和(2)中所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠的一种；

步骤(1)所述复合乳化剂为0.1～0.3重量份十二烷基硫酸钠和0.1～0.6重量份平平加O-9的混合物；

步骤(1)所述混合单体为43～63重量份丙烯酸丁酯、34～54重量份苯乙烯和1～5重量份甲基丙烯酸丙炔基酯的混合物。

步骤(2)中所述部分预乳液的用量为步骤(1)的预乳液总重量的5％～10％。

步骤(1)中所述剪切乳化的转速为800～1200r/min，所述滴加的速度为20～50滴/min。

步骤(3)中所述中和剂为三乙胺或者质量百分比浓度为45％氨水。

所述水性聚氨酯分散体由以下方法制备：

(a)将5～15重量份多元醇与1.5～3.5重量份聚叠氮缩水甘油醚置于反应器中，升温至120～130℃，保温除水1.5～2h，得到除水产物；

(b)将除水产物调温至65～75℃，随后滴加0.001～0.004重量份催化剂，再加入10～15重量份多异氰酸酯，待温度稳定调整至75～85℃，反应2～3h；加入30～40重量份丙酮，降温至55～65℃，再加入亲水扩链剂，反应2～3h，得到反应产物；

(c)将反应产物置于高速剪切搅拌机中，缓慢加入20～30重量份去离子水，滴加完后，高速剪切乳化10～15min，得到水性聚氨酯分散体。