[发明专利]一种自交联水性聚氨酯防水乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自交联水性聚氨酯防水乳液，该乳液由A、B两组分按1:1的比例等量混合均匀而成。两种组分均由100‑200份脂肪族二异氰酸酯、100‑200份低聚物二元醇、25‑30份扩链剂、100‑200份惰性丙烯酸酯单体、25‑30份羟基丙烯酸酯单体、5‑25份交联单体、5‑25份中和剂、2～4份过硫酸钾和500份去离子水制得，唯一的区别是A、B两组分的交联单体不同。本发明的防水乳液不含有机锡类催化剂，VOC极低，环保性优异，体系中各组分科学搭配，使得乳液的贮存稳定性高，涂膜与水泥、沥青、聚氨酯等基面的粘结能力强；由于引入了酮肼、环氧和肼的双重交联体系，涂膜在室温条件自交联后具有较强的耐水性，同时具有良好的回弹性，实用性较高。

【技术领域】

本发明涉及防水乳液技术领域，具体的说，是一种自交联水性聚氨酯防水乳液及其制备方法。

【背景技术】

水性聚氨酯以水为连续相，极大地降低了树脂的合成成本，不仅保留了油溶性聚氨酯柔韧性极佳，耐磨性、耐化学腐蚀性好的优点，而且具有高分子量低粘、低味、无毒、不燃的特性，环保性和适用性较油溶性聚氨酯大为增强。可以说，用水性聚氨酯替代传统的油溶性聚氨酯比较符合市场的发展趋势，而将水性聚氨酯用于防水涂料更是集高附加值和环保性于一身，已经成为防水涂料的重要方向。

然而，大部分水性聚氨酯分散体都是线性结构，再加上分子链段中存在大量的亲水基团，将其直接用于防水涂料会存在涂膜的吸水率偏高，耐水性不佳的缺陷。所以，在实际施工过程中常常需要搭配水溶性交联剂，可以极大地增加聚氨酯分子链段的交联密度，提高涂层的力学性能，降低涂膜的吸水率。但这无疑会给施工带来不便，而且由于现场搅拌方式的多变，还会给体系引入过多的微气泡，降低涂层的整体性能。于是开发一种用于单组分防水涂料，并具有室温自交联功能的水性聚氨酯防水乳液就显得极其重要。

2014年12月陕西科技大学公开的中国专利CN 103113532 B介绍了一种利用双丙酮丙烯酰胺和二酰肼进行室温交联固化的水性聚氨酯的制备方法。其制备过程主要分为三步，首先合成乙烯基封端的水性聚氨酯分散体，然后将该分散体与DAAM共聚，完成后于体系中加入二酰肼交联剂得到交联型复合乳液。由于利用酮肼交联反应增大了聚氨酯线性链段的交联密度，涂膜的吸水率大大降低，其吸水率从39.36％降低到了18.92％。但对于防水乳液而言，18.92％的吸水率还是过高，而且该发明制备的乳液在储存过程中体系里的DAAM酮羰基和水溶性二酰肼的接触机会比较大，室温长期放置容易形成凝胶，长期贮存稳定性并不理想。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自交联水性聚氨酯防水乳液及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种自交联水性聚氨酯防水乳液，其包括A组分和B组分，由A组分和B组分按照1:1的比例等量混合均匀而成，A组分、B组分按照质量份的组成如下：

进一步的，A、B两组分唯一的区别是所包含的交联单体不同。

进一步的，A组分的交联单体为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三乙氧基硅烷和双丙酮丙烯酰胺。其中，乙烯基三乙氧基硅烷能显著增强涂膜的附着力，它们为体系构建交联结构，保证涂膜具有良好的力学性能和优异的耐水性。

进一步的，B组分的交联单体为甲基丙烯酸、马来酰肼。马来酰肼与A组分中的DAAM构成酮肼交联体系，两者的物质的量比为(0.5～1):1。

进一步的，脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的至少一种。

进一步的，低聚物二元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯二醇中的至少一种。