專利名稱：：噴涂聚脲高性能防水涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種噴涂聚脲高性能防水涂料及其制備方法，可適用于建筑工程、基礎(chǔ)設(shè)施等防水工程，特別是適用于如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程中，迫切需要一種先進(jìn)的防水材料。這種防水涂料應(yīng)克服如浙青卷材、單/雙組份聚氨酯防水涂料和丙烯酸酯類乳液防水涂料等傳統(tǒng)防水材料不耐老化、不可外露，強(qiáng)度不高，不耐穿刺，對(duì)施工環(huán)境要求高，固化慢，工作效率低等缺點(diǎn)。中國(guó)專利CN1817989A公開(kāi)了一種噴涂聚脲高強(qiáng)彈性防水涂料及其施工方法，其中A組份由液化二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或MDI與聚醚多元醇合成的半預(yù)聚物，B組份是由端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑、各種填料和助劑組合，其拉伸強(qiáng)度為13MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為400%，撕裂強(qiáng)度為49kN/m，在-35°C下低溫彎折無(wú)裂紋，0.3MPaX30min不透水。中國(guó)專利CN101037587A公開(kāi)了一種聚脲彈性體建筑工程防水材料，其中A組份由異氰酸酯組成，B組份是由氨基封端環(huán)氧烷烴化合物與二乙基甲苯二胺等組成，其拉伸強(qiáng)度為lOMPa，斷裂伸長(zhǎng)率為350%，撕裂強(qiáng)度為30kN/m，0.3MPaX30min不透水。從公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容看，還沒(méi)有可同時(shí)具備高強(qiáng)度、高延伸和高撕裂性能的噴涂聚脲防水涂料，可以應(yīng)用于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程中。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)具備高強(qiáng)度、高延伸和高撕裂性能，可適用于建筑工程、基礎(chǔ)設(shè)施等防水工程，特別是適用于如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程，100%固含量的噴涂聚脲高性能防水涂料。本發(fā)明提供一種噴涂聚脲高性能防水涂料，其特征在于該防水涂料包括A、B組份，其中A組份是由多異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)形成的半預(yù)聚物和稀釋劑組成，其中質(zhì)量份數(shù)計(jì)含有3050份聚醚多元醇，7035份多異氰酸酯，015份稀釋劑；B組份是由端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑和填料組成，其中端氨基聚醚占5070份，胺類擴(kuò)鏈劑占2040份，填料占510份；其中，A組份與B組份按11的體積比使用。其中所述多異氰酸酯的官能度為22.2。所述的多異氰酸酯選自2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3060%的二苯基甲烷二異氰酸酯和碳化二亞胺_脲酮亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯或它們的混合物。所述的聚醚多元醇選自10006000分子量的聚醚二元醇、聚醚三元醇或它們的混合物。優(yōu)選分子量在20006000的低不飽和度聚醚二元醇。所述的稀釋劑選自碳酸丙烯酯(PC)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)或鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)，優(yōu)選為碳酸丙烯酯。所述的端氨基聚醚為伯仲氨基封端的聚環(huán)氧烷烴化合物，優(yōu)選Huntsman公司生產(chǎn)的JEFFAMIN@D-400，JEFFAMIND-2000和JEFFAMIN@T_5000或它們的混合物。所述的胺類擴(kuò)鏈劑選自二乙基甲苯二胺(DETDA)、4，4_雙仲丁氨基二苯基甲烷(WanaLink6200)、二甲巰基甲苯二胺(DMTDA)、N，N-二烷基苯二胺(UNILINK4100)、3，3-二氯-4，4-二氨基二苯甲烷(MOCA)以及Huntsman公司的Jefflink555、Jefflink754和Jefflink7027脂肪胺類擴(kuò)鏈劑，優(yōu)選其中的一種或者兩種或兩種以上的混合物。所述的填料選自鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣和濕法絹云母，優(yōu)選為鈦白粉。噴涂聚脲高性能防水涂料組分中進(jìn)一步含有0.32%抗氧化劑和/或紫外吸收劑，如使用瑞士Ciba公司的Irganox1010、Irganox1076、TinuvinB97、Tinuvin328和Tinuvin765等。其中B進(jìn)一步含有必要的涂料助劑，如流平劑、防分色劑、消泡劑和防沉劑等，其所用種類和用量應(yīng)是適宜的，正如涂料開(kāi)發(fā)技術(shù)人員所知道的。其中B組份中進(jìn)一步含有色漿以調(diào)成不同顏色，所述色漿用量為B組份總質(zhì)量的0.52%。本發(fā)明還提供所述的防水涂料的制備方法，其中，所述A組份由下述方法制得制將多異氰酸酯加入到反應(yīng)釜中，充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，勻速攪拌并加熱至7585°C，向釜中滴加在100130°C，真空-0.09-0.IMPa條件下脫水2小時(shí)的聚醚多元醇，滴加時(shí)間13小時(shí)，滴加完畢后在8090°C溫度范圍繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，然后加入稀釋劑攪拌30min，冷卻出料，即得A組份；所述B組份由下述方法制得將填料、助劑以及端氨基聚醚在三輥研磨機(jī)上研磨，細(xì)度達(dá)到<50μm后，將研磨料投入拉缸中，加入剩余的端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑和色漿，混合攪拌均勻后，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，即得B組份；A、B組分混合得防水涂料。本發(fā)明噴涂聚脲高性能防水涂料的施工方法是將A、B兩個(gè)組份在11固定體積比的高溫高壓撞擊式噴涂設(shè)備中進(jìn)行計(jì)量、加壓和升溫后，通過(guò)噴槍噴涂到底材上，固化得噴涂聚脲高性能防水涂料。A、B物料的溫度應(yīng)為2030°C，噴涂設(shè)備使用美國(guó)Graco公司的H-XP3或H-20/35主機(jī)和GX-7-DI或GX-8噴槍，設(shè)定主機(jī)壓力為19002800psi，溫度為6075°C，在噴槍混合室內(nèi)兩組份的噴涂壓力差應(yīng)低于500psi。本發(fā)明得到的噴涂聚脲高性能防水涂料具有無(wú)毒環(huán)保、固化速度快、高強(qiáng)度、高延伸、高撕裂、耐老化、耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐穿刺、抗沖擊、施工環(huán)境適應(yīng)性高和施工效率高等特性。此外與公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容相比，由于配方中采用高2，4-MDI質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MDI、低不飽和度聚醚多元醇和使用具有內(nèi)增塑效果的4，4_雙仲丁氨基二苯基甲烷，可使所制備的噴涂聚脲高性能防水涂料具有更高的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率和撕裂強(qiáng)度等物理性能，不但適用于一般建筑工程、基礎(chǔ)設(shè)施等防水工程，而且特別適用于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程。本發(fā)明得到的噴涂聚脲高性能防水涂料由于其優(yōu)異的物理性能、優(yōu)良的工藝性和環(huán)保性，還可應(yīng)用于防腐、耐磨、材料保護(hù)以及地坪等領(lǐng)域。本發(fā)明提供的噴涂聚脲高性能防水涂料是由含異氰酸酯的A組份和含胺類化合物的B組份構(gòu)成，采用噴涂施工工藝使兩組份混合，反應(yīng)生成的一種彈性體防水涂料。該防水涂料具有無(wú)毒環(huán)保、固化速度快、高強(qiáng)度、高延伸、高撕裂、耐老化、耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐穿刺、抗沖擊、施工環(huán)境適應(yīng)性高和施工效率高等特性，特別適用于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的防水需求。具體實(shí)施例方式以下給出幾個(gè)典型實(shí)施例，但本發(fā)明并不僅僅局限在以下實(shí)例中。實(shí)施例1將50份Ml加入到反應(yīng)釜中，沖入氮?dú)獗Ｗo(hù)，勻速攪拌，加熱至7585°C后，向釜中滴加45份已在100130°C，真空減壓脫水2小時(shí)的低不飽和度聚醚二元醇(分子量為2000，不飽和度為0.007mol/Kg)，滴加時(shí)間2小時(shí)。滴加完畢后在8090°C溫度范圍內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，然后加入5份碳酸丙烯酯(PC)攪拌30min，冷卻出料，由此制得含NC0%為14.5%的A組份。將5份鈦白粉、0.5份助劑以及15.5份JEFFAMIN@T_5000在三輥研磨機(jī)上研磨，細(xì)度達(dá)到≤50um后，將研磨料投入拉缸中，加入剩余的48份JEFFAMIN@T-5000、22份EthaCure@100、8份WanaLink6200和1份色漿，高速混合攪拌均勻后，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，由此制得B組份。A、B組分通過(guò)美國(guó)Graco公司的H-XP3主機(jī)和GX_7_DI噴槍，在加熱溫度6575°C，主機(jī)壓力為20002500psi的條件下，按體積比11噴涂形成約1.5mm厚的聚脲防水涂膜。涂膜性能如表1。實(shí)施例1的噴涂聚脲防水涂膜的主要物理性能表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2將48份Ml加入到反應(yīng)釜中，沖入氮?dú)獗Ｗo(hù)，勻速攪拌，加熱至7585°C后，向釜中滴加45份已在100130°C，真空減壓脫水2小時(shí)的低不飽和度聚醚二元醇(分子量為4000，不飽和度為0.007mol/Kg)，滴加時(shí)間2小時(shí)。滴加完畢后在8090°C溫度范圍內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，然后加入7份碳酸丙烯酯(PC)攪拌30min，冷卻出料，由此制得含NC0%為15.3%的A組份。將5份鈦白粉、0.5份助劑以及15.5份JEFFAMIN@T_5000在三輥研磨機(jī)上研磨，細(xì)度達(dá)到<50iim后，將研磨料投入拉缸中，加入剩余的46份JEFFAMIN@T-5000、22份Ethacure100、10份WanaLink6200和1份色漿，高速混合攪拌均勻后，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，由此制得B組份。A、B組分通過(guò)美國(guó)Graco公司的H-XP3主機(jī)和GX_7_DI噴槍，在加熱溫度6575°C，主機(jī)壓力為20002500psi的條件下，按體積比11噴涂形成約1.5mm厚的聚脲防水涂膜。涂膜性能如表2。實(shí)施例2的噴涂聚脲防水涂膜的主要物理性能表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3將51份MI加入到反應(yīng)釜中，沖入氮?dú)獗Ｗo(hù)，勻速攪拌，加熱至7585°C后，向釜中滴加43份已在100130°C，真空減壓脫水2小時(shí)的低不飽和度聚醚二元醇(分子量為2000，不飽和度為0.007mol/Kg)，滴加時(shí)間2小時(shí)。滴加完畢后在8090°C溫度范圍內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，然后加入6份碳酸丙烯酯(PC)攪拌30min，冷卻出料，由此制得含NC0%為15.5%的A組份。將7份鈦白粉、0.5份助劑以及15.5份JEFFAMIN@D_2000在三輥研磨機(jī)上研磨，細(xì)度達(dá)到彡50μm后，將研磨料投入拉缸中，加入36份JEFFAMIN@D-2000、10份JEFFAMINT-5000.20份Ethacure100、10份WanaLink6200和1份色漿，高速混合攪拌均勻后，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，由此制得B組份。A、B組分通過(guò)美國(guó)Graco公司的H-XP3主機(jī)和GX-7-DI噴槍，在加熱溫度6575°C，主機(jī)壓力為20002500psi的條件下，按體積比11噴涂形成約1.5mm厚的聚脲防水涂膜。涂膜性能如表3。實(shí)施例3的噴涂聚脲防水涂膜的主要物理性能表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注解MI為2，4-MDI和4，4_MDI的混合物，其中2，4_MDI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為50%，德國(guó)BASF公司。JEFFAMIN@T-5000一種相對(duì)分子量為5000的伯胺封端的聚氧化丙烯三胺，美國(guó)Huntsman公司。JEFFAMIN@D-2000一種相對(duì)分子量為2000的伯胺封端的聚氧化丙烯二胺，美國(guó)Huntsman公司。Ethacure0IOO二乙基甲苯二胺，美國(guó)Albemarle公司。WanaLink6200:4，4_雙仲丁氨基二苯基甲烷，煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司。權(quán)利要求一種噴涂聚脲高性能防水涂料，其特征在于該防水涂料包括A、B組份，其中A組份是由多異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)形成的半預(yù)聚物和稀釋劑組成，其中質(zhì)量份數(shù)計(jì)含有30～50份聚醚多元醇，70～35份多異氰酸酯，0～15份稀釋劑；B組份是由端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑和填料組成，其中端氨基聚醚占50～70份，胺類擴(kuò)鏈劑占20～40份，填料占5～10份；其中，A組份與B組份按1∶1的體積比使用。2.如權(quán)利要求1所述的防水涂料，其中所述多異氰酸酯的官能度為22.2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的多異氰酸酯選自2，4_二苯基甲烷二異氰酸酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3060%的二苯基甲烷二異氰酸酯和碳化二亞胺-脲酮亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯或它們的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的聚醚多元醇選自10006000分子量的聚醚二元醇、聚醚三元醇或它們的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的稀釋劑選自碳酸丙烯酯、鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的端氨基聚醚為伯仲氨基封端的聚環(huán)氧烷烴化合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的胺類擴(kuò)鏈劑選自二乙基甲苯二胺、4，4_雙仲丁氨基二苯基甲烷、二甲巰基甲苯二胺、N，N-二烷基苯二胺、3，3-二氯-4，4-二氨基二苯甲烷以及Jefflink555、Jefflink754和Jefflink7027脂肪胺類擴(kuò)鏈劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水涂料，其特征是所述的填料選自鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣和濕法絹云母。9.根據(jù)權(quán)利要求1的一種噴涂聚脲高性能防水涂料，其特征是B組分進(jìn)一步含有流平齊U、防分色劑、消泡劑、色漿和/或防沉劑，以及占B組分質(zhì)量0.32%的抗氧化劑和/或紫外吸收劑。10.一種如權(quán)利要求1所述的防水涂料的制備方法，其中所述A組份由下述方法制得將多異氰酸酯加入到反應(yīng)釜中，充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，勻速攪拌并加熱至7585°C，向釜中滴加在100130°C，真空-0.09-0.IMPa條件下脫水2小時(shí)的聚醚多元醇，滴加時(shí)間13小時(shí)，滴加完畢后在8090°C溫度范圍繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，然后加入稀釋劑攪拌30min，冷卻出料，即得A組份；所述B組份由下述方法制得將填料、助劑以及端氨基聚醚在三輥研磨機(jī)上研磨，細(xì)度達(dá)到<50μm后，將研磨料投入拉缸中，加入剩余的端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑和色漿，混合攪拌均勻后，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，即得B組份；A、B組分混合得防水涂料。全文摘要一種噴涂聚脲高性能防水涂料，其特征在于該防水涂料包括A、B組份，其中A組份是由多異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)形成的半預(yù)聚物和稀釋劑組成，其中質(zhì)量份數(shù)計(jì)含有30～50份聚醚多元醇，70～35份多異氰酸酯，0～15份稀釋劑；B組份是由端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑和填料組成，其中端氨基聚醚占50～70份，胺類擴(kuò)鏈劑占20～40份，填料占5～10份；其中，A組份與B組份按1∶1的體積比使用。本發(fā)明與通常所制備的噴涂聚脲防水涂料相比，具有更高的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率和撕裂強(qiáng)度等物理性能，不但適用于一般建筑工程、基礎(chǔ)設(shè)施等防水工程，而且特別適用于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是如高速鐵路、地鐵、隧道、水利工程等高難度防水工程。文檔編號(hào)C09D5/00GK101818019SQ200910009490公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2009年2月26日優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日發(fā)明者段文鋒,王新鋒,田鳳蘭申請(qǐng)人:北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司