[发明专利]一种水性聚氨酯防水涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及防水涂料技术领域，公开了一种水性聚氨酯防水涂料及其制备方法和应用。该方法包括：(1)将二元醇100重量份、聚醚三元醇10‑60重量份、二异氰酸酯10‑30重量份和聚合催化剂0.1‑0.5重量份进行第一接触反应，得到第一聚合物；(2)将第一聚合物、扩链剂60‑120重量份、芳香族二硫化物10‑40重量份、增塑剂20‑40重量份和溶剂60‑100重量份进行第二接触反应，得到第二聚合物；(3)将第二聚合物与水400‑600重量份进行乳化反应，并将进行乳化反应后得到的产物进行脱泡处理。采用本发明提供的方法制备得到的水性聚氨酯防水涂料在保持良好力学性能的同时，具有良好的多次自修复性能。

技术领域

本发明涉及防水涂料技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯防水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

自修复材料是一种在物体受损时能够进行自我修复的新型材料。自修复材料的应用范围极为广泛，包括军用装备、电子产品、汽车、飞机、建筑材料等领域。因此，在过去的近20年里得到了广泛而深入的研究。

一般来说，自修复材料可以分为本征型自修复材料和外援型自修复材料。在外援型自修复材料中，修复剂被封装到材料基体中，当破坏发生时被释放以修复损伤。由于外援型自修复材料只允许在特定位置进行一次性修复，限制了其应用范围。

然而，本征型自修复材料可以无限次自修复。但这种自修复过程通常需要一些外部条件触发，如光、电、磁场或热刺激。在某些情形下，这些外部的触发条件比较容易获取和调控，但是在其它一些情形中，比如防水材料一般使用在较为隐蔽的部位，外界触发条件的获取便不太容易。

因此，开发出一种能够针对防水材料且能够在常温下或者在有水条件自修复的材料是非常必要的。

CN110452353A公开了一种超支化自修复水性聚氨酯乳液的制备方法，该方法是将超支化多元醇和双硫二元醇分子加入聚氨酯的分子链结构中，能够在常温下实现聚合物的自修功能，提高水性聚氨酯的强度，还能够使得水性聚氨酯具有自修复性能，使得聚氨酯在没有任何修复剂的条件下可实现自修复。

CN111234175A公开了一种自修复防水材料的制备方法，该方法是先通过聚醚或聚酯与含二异氰酸酯基的单体的反应生成聚氨酯/聚脲预聚体，然后用含有芳香二硫键的单体作为扩链剂进行扩链得到端基含有羟基或者氨基的聚氨酯预聚物，再与异氰酸酯或者NCO封端的预聚物反应，从而得到将含有芳香二硫键的聚氨酯或聚脲弹性体。

前述方法制备的防水材料虽然能够在常温下实现聚合物的自修复功能，但是无法兼顾防水材料的力学性能和自修复效率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在无法兼顾防水材料的力学性能和自修复效率的缺陷。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备水性聚氨酯防水涂料的方法，该方法包括：

(1)将二元醇100重量份、聚醚三元醇10-60重量份、二异氰酸酯10-30重量份和聚合催化剂0.1-0.5重量份进行第一接触反应，得到数均分子量≮10000的第一聚合物；所述聚醚三元醇的数均分子量为4000-6000；

(2)将所述第一聚合物、扩链剂60-120重量份、芳香族二硫化物10-40重量份、增塑剂20-40重量份和溶剂60-100重量份进行第二接触反应，得到第二聚合物；所述扩链剂为聚乙二醇和/或聚乙二醇单甲醚；

(3)将所述第二聚合物与水400-600重量份进行乳化反应，并将进行所述乳化反应后得到的产物进行脱泡处理。

本发明第二方面提供由第一方面所述的方法制备得到的水性聚氨酯防水涂料。

本发明第三方面提供第二方面所述的水性聚氨酯防水涂料在防水材料中的应用。