[发明专利]一种超支化抗流挂剂及在单组份聚氨酯防水涂料中的应用

说明书

本发明涉及抗流挂剂技术领域，特别涉及一种超支化型氨基甲酸酯抗流挂剂，端羟基超支化聚合物中的羟基和TDI聚合，得到的超支化聚合物在一定条件下和硅酸四甲酯反应，得到超支化型氨基甲酸酯抗流挂剂。通过选择硅酸四甲酯和异氰酸酯基反应，不仅可以提升抗流挂剂的效率，而且施工方便，生产工艺简单；并且相对较大的分子量和高分子材料的相容性会提高，减少了添加量。

技术领域

本发明涉及一种单组分聚氨酯防水涂料，特别涉及一种抗流挂单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

单组分聚氨酯防水涂料，是一种含一NCO端基的预聚物，它是通过将二异氰酸酯与分子量较低的二元醇或三元醇聚醚(通常是将这两种聚醚按一定比例混合使用)进行反应而得到的预聚物。施工时，预聚物依靠空气中的湿气进行固化成膜。该产品具有良好的物理性能，粘合力强，耐老化性，耐酸碱性和低温柔性，固化速度快，贮存稳定性好，常温固化，施工简便，广泛应用于建筑物的地下室、墙面、屋面等部位的防水，克服了双组分聚氨酯防水涂料施工现场配料的缺点，而且湿气固化型单组分聚氨酯防水涂料经科学特殊工艺处理，涂料中不含游离TDI，气味小，有利于环保，具有广阔的应用前景。

然而在建筑物坡面使用的单组份聚氨酯防水涂料存在着流挂的现象，密度大的填料缓慢下沉，造成涂料沉淀分层，影响涂料的性能和正常使用。目前作为抗流挂剂的种类很多，如有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、改性脲溶液等，来改善填料和预聚物界面接合，使涂料具有触变性能，即涂料在储存过程中，粘度升高，防止填料沉淀；在施工时，涂料受到外力作用时粘度降低便于施工。但是以上抗流挂剂的添加量大，而且使用前需要活化，生产工艺复杂且易产生粉尘污染。气相二氧化硅由于价格低并且使用前不用活化等优点被广泛用于环氧、聚氨酯、醇酸等类的涂料，硅羟基团因氢键结合而产生疏松的晶格，形成三维网络结构，产生凝胶作用和很高的结构劲度。此结构不仅耐磨、耐酸碱性好，而且在受到剪切力作用时，因氢键结合力很弱，网络结构破坏，凝胶作用消失，劲度下降。剪切力去除后又能恢复原来静止时的形状；但在使用时根据浆体浓度的不同使用高速分散机和三辊研磨机不同的分散设备。所以既要达到较好的抗流挂效果，又要简化生产工艺流程，就必须对传统的抗流挂剂改进。

本发明旨在引入大量活性基团，以氢键等作用使流变体系稳定。高度支化的树枝状大分子是近几十年研究的热点之一，作为其同系物的超支化聚合物因为其自身的优点如：活性位点多，粘度小，三维网状，与基体融合性好，在光电材料、涂料、粘合剂、药物运载等领域具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决单组分聚氨酯防水涂料流挂以及生产设备的问题，本发明提供了一种用于单组分聚氨酯防水涂料的超支化型抗流挂剂，其三维网状结构为体系提供了较强的触变性，有效的将颜料等组分托住，同时粘度上升，从而提供了优越的抗流挂性能，并且具有添加量小、对设备要求低、效率高等特点。

本发明超支化型抗流挂剂是通过以下措施实现的：

（1）端羟基超支化聚合物进行末端改性，引入甲苯二异氰酸酯，得到末端是异氰酸酯的超支化聚合物；

（2）用硅酸四甲酯和末端是异氰酸酯的超支化聚合物反应，溶于水中制成悬浮液，然后在100 ℃-120℃反应数小时，待料浆变豁稠后继续反应一段时间，再经过滤、干燥、破碎得到超支化型氨基甲酸酯型抗流挂剂成品。

所述超支化型硅羟抗流挂剂以邻苯二甲酸酐和二异醇胺反应得到AB₂型单体，以三羟甲基丙烷作核分子，AB₂型单体与核分子反应，然后，加入甲苯二异氰酸酯(TDI)改性得到的的端基是异氰酸酯的超支化聚合物，将其和硅酸四甲酯通过氢键作用在100 ℃-120℃反应数小时，待料浆变豁稠后继续反应一段时间，再经过滤、干燥得到超支化型氨基甲酸酯抗流挂剂的成品；

所述的超支化型抗流挂剂，优选超支化聚胺-酯的支链由异氰酸酯和羟基通过氢键作用合成大量的氨基甲酸酯。