[发明专利]水固化环保型聚氨酯纳米防水涂料及其制备方法

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方法，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纳米防水涂料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯防水涂料由于具有高弹性，延伸性好，抗拉强度和撕裂强度高，较好的耐候、耐油、耐磨、耐腐蚀性，适用范围广、施工简便和维修容易等优点，被认为是目前国际市场上性能最优异的防水产品之一，基本能满足大部分防水工程的需要。

目前环保型聚氨酯防水涂料正在逐步取代焦油型聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料分为双组分和单组份体系。双组份聚氨酯防水涂料是将A、B两组份按一定比例混合反应制得，其中A组分通常采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚多元醇，B组分中的固化剂采用3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)或2，4-二胺基-3，5-二甲硫基氯苯。具体参见专利“环保型高性能聚氨酯防水涂料的制备方法”(公开号：CN102010654A)、专利“一种高性能聚氨酯防水涂料及其制备方法”(公开号：CN101475772A)。单组分聚氨酯防水涂料主要是以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇N220和330N为主要原料，采用预聚法合成聚氨酯弹性体，然后加入填料、增塑剂、消泡剂等各种助剂加工而成。单组分虽然不存在施工前的因配料带来的操作不便以及计量误差，但也存在着贮存稳定性难控制以及环境湿度等对固化影响较大等技术问题。具体参见专利“生产单组分聚氨酯防水涂料的方法”(公开号：CN101117533A)、专利“单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法”(公开号：CN101985543A)。

在以上现有技术中普遍采用TDI，而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；而固化剂MOCA不仅具有致癌危险并且价格也十分昂贵。环保和成本方面的因素均给聚氨酯涂料生产企业带来了极大的生存压力，本领域的技术人员也都在寻找更环保更便宜的替代原料。

专利“水固化环保型聚氨酯防水涂料及其制备工艺”(公开号：CN101230233A)中都介绍了采用MDI代替TDI，采用水替代MOCA作为固化交联剂制备聚氨酯防水涂料，初步解决了现有技术中TDI和MOCA无法同时被更环保的原料取代的工艺瓶颈，但是产品的性能有待于进一步的提高。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的第一个目的在于通过对现有水固化环保型聚氨酯防水涂料的组方进行研究，提供一种更环保的高性能水固化聚氨酯防水涂料。

本发明的目的是这样实现的：

一种水固化环保型聚氨酯纳米防水涂料，由A组分和B组分按1∶0.3-1.5比例混合制备而成，所述的A组分由占A组分总量如下质量百分比的成分组成：

所述的B组分由占B组分总量如下质量百分比的成分组成：

进一步优选地：

所述的MDI为氨基甲酸酯改性液化MDI或碳化二亚胺改性液化MDI。

所述的聚醚多元醇为聚醚三元醇或/和聚醚二元醇。聚醚三元醇优选N300，聚醚二元醇优选N220。

所述的有机蒙脱土为经过十六烷基三甲基氯化铵改性的有机蒙脱土。

所述的纳米TiO₂粒径为10～30nm，优选德国德固赛纳米二氧化钛P25。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。

所述的液体填料为石油树脂、蓖麻油和聚醚多元醇中的一种或多种的混合物。

所述的无机粉体填料为钛白粉、轻质碳酸钙和滑石粉中的一种或多种的混合物。

所述的催化剂为三乙醇二胺、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的一种或多种的混合物。

所述的消泡剂主要用于抑制或消除涂料中的气泡，优选有机硅类消泡剂，BYK-052、BYK-063或BYK-066N。

本发明的第二个目的在于提供水固化环保型聚氨酯纳米防水涂料的制备方法，按如下方案实现：

一种上述水固化环保型聚氨酯纳米防水涂料的制备方法，其通过分别制备A组分和B组分后，经两种组分混合反应制得水固化环保型聚氨酯纳米防水涂料，其中：

所述的A组分按如下方法制备而成：将聚醚多元醇、有机蒙脱土投入反应釜中开始边搅拌边升温至110℃，减压脱水1～2h；降温至50℃时开始加入液化MDI，搅拌30分钟后再继续升温，在80±2℃下保温2～3小时，然后加入增塑剂和纳米TiO₂，搅拌30分钟，冷却后再出料包装；