[发明专利]高性能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客运专线上的聚氨酯防水涂料。

背景技术

随着我国基础设施建设增加，铁路、高速公路、城市地铁等大量建设，防水工程量巨大。在这些建造工程中，聚氨酯防水涂料是最为常用的防水涂料。

2007年4月5日，铁道部科学技术司根据国外高速铁路桥梁防水层的应用情况、最新试验研究结果以及目前施工单位在施工防水层过程中所反映的意见，对客运专线，尤其是高速客运专线上的聚氨酯防水涂料提出了更高的要求，要求其强度不低于6.0MPa，断裂延伸率需在450％以上，而现在市面上的绝大多数聚氨酯防水涂料都很难达到这个要求。

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，具体可参见南博华等人公开发表的“室温固化型高强度聚氨酯防水涂料的研制”(《合成材料老化与应用》，2006年第3期，37～39页)以及专利“一种双组分高强度聚氨酯防水涂料”(公开号CN101100582A)。一方面，这些聚氨酯防水涂料在制备的过程中使用了价格昂贵的催化剂，另一方面TDI属于危险运输品，有剧毒、易挥发、在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，造成TDI价格一路攀升，加大了这些聚氨酯防水涂料的生产成本，本领域的技术人员也都在寻找一种更环保的替代原料。

耿同谋等人曾公开发表了“高强度聚氨酯防水涂料的研制”(《商丘师范学院报》，2002年第5期，94～98页)，介绍了采用TDI和纯二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)组成的混合二异氰酸酯与聚醚多元醇制备A组分，MOCA和聚醚多元醇作为B组分中的固化剂，制得了一种高强度(强度为：3.0～10.0MPa)聚氨酯防水涂料。MDI是继TDI后发展起来的一种及其重要的异氰酸酯，分子量比TDI大，产品挥发性小，对人体毒性相对小很多，有利于工业安全防护和操作人员的身体健康。虽然采用了MDI来部分替代TDI，但是得到的产品的延伸率太低(仅在200～400％)，达不到目前所执行的聚氨酯涂料标准(GB/T19250-2003)要求。

另外纯MDI在生产使用的过程中也存在很多问题，比如在常温下为固态，施工时还需要加温溶化；在室温下很容易发生自聚反应，反应非常迅速，难操作、难储存，因此就目前的技术水平，纯MDI很难完全取代TDI成为聚氨酯防水涂料的生产原料。

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、性能更好且制备更简单的高性能环保型聚氨酯防水涂料，其由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64.5％～74.5％的聚醚多元醇，25％～35％的改性液化二苯基甲烷二异氰酸酯(即改性液化MDI)，0.1％～0.5％的储存稳定剂；

所述的B组分包括重量比为45％～55％的液体填料，30％～40％的无机粉体填料，10％～20％的固化剂；

所述的改性液化MDI为氨基甲酸酯改性液化MDI、碳化二亚胺和脲酮亚胺改性液化MDI，或上述两者的混合物，所述的储存稳定剂为酯类或酸类的有机化合物。

上述的技术方案中，A组分的原料中使用了改性液化MDI，并且完全取代了有毒且昂贵的TDI和自聚反应迅速导致操作困难的纯MDI。MDI是继TDI后发展起来的一种及其重要的异氰酸酯，其分子量比TDI大，产品挥发性小，对人体毒性相对小很多，有利于工业安全防护和操作人员的身体健康。

目前工业上常用的改性液化MDI，如氨基甲酸酯改性液化MDI、碳化二亚胺和脲酮亚胺改性液化MDI。例如氨基甲酸酯改性液化MDI是使用适量的多元醇等化学品与过量的纯MDI发应，生成带有端异氰酸酯基(-NCO)的较大分子的改性液化MDI。改性液化MDI与纯MDI相比，改性液化MDI常温下为液态，不需要在施工时在加热融化，制备过程更简单，另外改性液化MDI自聚反应速度没有纯MDI快，因此易操作易储存。