[发明专利]沥青基反应型聚氨酯涂料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青基反应型聚氨酯涂料及其用途。尤其是聚氨酯材料与沥青通过化学反应生成的聚氨酯涂料及其用途。

背景技术

目前，市场上使用的防水、防腐涂料主要有聚氨酯涂料、丙烯酸涂料及聚合物改性乳化沥青防水涂料等。其中聚氨酯防水、防腐涂料因其优异的防水、防腐性能现已经广泛应用于各种防水、防腐工程中，其抗拉强度高、弹性好、耐腐蚀性能出色、使用寿命长、对基层裂缝伸缩性的变形有较强的适应性，且施工维修方便。聚氨酯防水、防腐涂料又分为双组份聚氨酯涂料和单组份聚氨酯涂料。双组份聚氨酯涂料的优点是性能比较稳定、易储存、受环境温度影响较小。其缺点是施工不太方便、现场配制不稳定易造成质量下降，双组份在使用混合时需加入苯系或酮类溶剂稀释，这些溶剂在使用时污染环境、对人体健康有害，并且存在易爆易燃的危险性。单组份聚氨酯涂料的特点是施工方便、省时，是施工单位理想的防水、防腐涂料。现有的聚氨酯单组份聚氨酯防水、防腐涂料主要有两种，一种是以水为交联剂的涂料，其缺点是施工现场需要加入水，搅拌均匀后使用，所加入水的水质、水量都会对涂料成膜后的性能造成影响，增大了涂料的不稳定性和施工的不方便性；另一种是加有溶剂的涂料，其主要问题是污染环境而且生产工艺要求严格，对填料中的含水量要求苛刻，在生产工艺中需增添氮气保护设备，反应釜中惰性气体控制不好易出现暴聚危险等。目前，我国涂膜防水、防腐涂料方面，聚氨酯类防水、防腐涂料仍然占据着主导地位。特别是在国内，仍以石油沥青型双组份聚氨酯涂料为主。双组份聚氨酯涂料由两部分组成：带有异氰酸酯基的异氰酸酯和/或异氰酸酯预聚物构成的A组份，固化剂及多种助剂混合而成的B组份。A、B组份分别包装，现场施工前按一定的比例将两组份混合，由固化剂中的活性氢与异氰酸酯组份中的异氰酸酯基团反应而交联成膜。固化剂是聚氨酯防水、防腐涂料中的重要组成部分，只有通过固化剂与聚氨酯预聚物的固化交联反应，使聚氨酯形成交联网状结构，涂膜后的聚氨酯防水、防腐涂料才具有良好的机械性能和防水、防腐性能。此外，由于受到国际原油市场的影响，聚氨酯防水、防腐涂料原材料价格增长迅速，而聚氨酯防水、防腐涂料的价格涨幅却很小，造成了该产品利润低，严重影响了该产品的使用和发展。

CN101624498A公布了一种利用烃油制备单组份防水涂料的方法，该方法通过使用烃油改进了聚氨酯单组份防水涂料，降低了材料成本。但其采用了较高的异氰酸酯和多元醇的添加比例，使得原材料成本仍然较高。同时，采用较高的滑石粉添加比例，使得材料性能损失较大。

CN101081960B公布了一种聚氨酯防水涂料的制备方法，该方法采用纳米技术生产纳米湿浆，使得后续工艺可以在较低温度区间运行，节省能耗，工艺安全，同时可以制备彩色涂膜。本方法的前期工艺较为复杂，使得工艺成本，生产周期及生产规模都受到了限制。

CN101074345公布了一种彩色SBS改性沥青防水涂料的制备方法，该方法采用无色沥青为主要成膜物质，用SBS改性，同时加入其他助剂。该方法通过使用无色的沥青来达到制备彩色涂料的目的，不具备创新性。同时，使用SBS改性能耗较高，易发生离析造成产品性能下降失效。

CN1362456A(申请号02109935.9)公开了一种双组份环保型纳米改性沥青聚氨酯防水涂料，其特征是由A、B两个组份构成：A组份采用聚氨酯预聚物，B组份由沥青、填料、纳米材料、固化剂和助剂组成；本发明涂料的B组份按重量单位份计的配比为：沥青100-150份、填料10-20份、纳米材料1-10份、固化剂0.1-15份、助剂10-20份；A组份和B组份按重量比计的混合比例为1∶1.5-2.0。其聚氨酯用量与沥青混合比例接近1∶1，配方成本太高。

CN1306053A(申请号00100383.6)公开了一种无溶剂单组份沥青基聚氨酯防水涂料，其特征在于该防水涂料是由大分子量的异氰酸酯和大分子量的聚醚合成的聚氨酯预聚物做为主体材料，通过掺加石油沥青、增溶助剂、石粉、低粘度油类、增塑剂、催化剂等辅助材料而成；异氰酸酯和聚醚的当量比控制在大于3的程度；所述防水涂料材料的配比为：(重量比)异氰酸酯8％；聚醚30％；石油沥青20％；增溶助剂10％；石粉26％；低粘度油6％和催化剂0.5％。其主体聚氨酯原料包括异氰酸酯和聚醚组份占整个涂料组成的38％，沥青添加量只有20％，因此配方总体成本较高，沥青作为填料的一部分，只是起到降低配方成本的作用。