一种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于涂料领域，具体涉及一种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料及其制备方 法。
【背景技术】：
[0002] 目前国内的一些大型的工程，如大型体系场馆地下室墙面、隧道、地铁、高铁、人防 等，需要在立面或斜坡面上进行防水施工。但由于是立面或斜坡面，使得施工不方便，且易 出质量问题。用防水涂料，可形成无接缝防水层，但用通用型的涂料涂刷在立面或斜坡面上 施工时会流淌，造成上部薄、下部厚。上部涂膜厚度不够，且涂膜的表面厚薄不均。若要涂 刷1. 5~2. 0mm厚的涂膜，可能需要涂刷七八遍才行，极大浪费人工及施工时间，效率低下。
[0003] 由于现在单组份聚氨酯防水涂料均会含有异氰酸基团（-NC0)，而异氰酸基团遇水 会反应，在包装过程及包装储存后，只要有极微量的水汽进入就会产生化学反应，在涂料的 上表面会产生结皮现象，导致涂料粘度增大，严重的会出现固化，导致后续无法施工。针对 涂料粘度大的问题，目前采取的措施是配方里面加入一定量的溶剂，使得涂料粘度变小。而 涂料粘度的变小及溶剂比例的上升，使得涂料的流动性能增大。当在立面及斜坡面的施工 时，由于自身重力使得涂料在没固化成膜前发生流坠，很难形成厚度均匀的涂膜，最后导致 防水效果不甚理想。
[0004] 因此开发一种能够应用在立面或斜坡面上施工，不流挂的，可以喷涂，可简易施工 的聚氨酯防水涂料，既符合市场和用户需求，又具有广阔的市场前景。目前，对用于立面或 斜坡面的不流挂聚氨酯防水涂料具有较大的需求，然而，"不流挂"和"可以喷涂"这两个要 求很难同时满足，市场上还没有既适合用于立面或斜坡面上的不流挂、且可喷涂施工聚氨 酯防水涂料。
【发明内容】
：
[0005] 为克服现有技术的不足，本发明提供一种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料及其制 备方法。为达到该目的，本发明采用以下技术方案。
[0006] -种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料，包括以下组分：
[0007] 聚醚多元醇22~26重量份、二异氰酸酯6~8重量份、增塑剂20~25重量份、 颜填料35~40重量份、扩链剂0. 1~0. 3重量份、反应性触变剂0. 5~1重量份、催化剂 0. 1~0. 2重量份、消泡剂0. 1~0. 3重量份、溶剂9~11重量份。所述扩链剂选自4, 4' -二 氨基-3, 3'-二氯二苯甲烷或二甲硫基甲苯二胺。所述反应性触变剂为固含量48~52%的 聚脲溶液（聚脲溶液的溶剂优选为N-甲基吡咯烷酮）。
[0008] 本发明的关键在于以下几点。
[0009] 1、预聚物分子主链引入扩链剂4, 4'-二氨基-3, 3'-二氯二苯甲烷、二甲硫基甲苯 二胺中的一种或两种的混合物，增加物料的极性，提升物料的触变性能。
[0010] 2、在本发明中，引入反应性触变剂。在极性体系中，由于反应性触变剂能在涂料体 系中形成三维网状结构，从而为体系提供了较强的触变性，优越的防流挂性能。当油漆储存 时反应性触变剂利用三维网状结构将各颜料组分托住，有效防止颜填料的沉降，同时粘度 上升。而当施工时，由于给体系一定的剪切力反应性触变剂的网状结构被破坏，粘度迅速下 降，可达到施工粘度要求。当剪切力消失后，这种网状结构在几秒内便可建立，从而防止了 漆膜的流挂。反应性触变剂是含有活性NCO基团的聚脲溶液，由于其活性较涂料预聚物主 体分子所含的NCO基团活性低，后于预聚物NCO基团反应，最终吸水反应与涂膜形成整体防 水涂膜层，前期可防流挂，后期可增强涂膜强度。
[0011] 本发明中，所述的反应性触变剂是以N-甲基吡咯烷酮为溶剂、固含量为48~ 52%、粘度为1000~3000mPa.s(23°C)的聚脲溶液。合成聚脲的过程为：
[0012]
[0013] 其中，用于合成的二异氰酸酯（0CN-R-NC0)优选为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)、 六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、4, 4'-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI)等二异氰酸酯中的一 种或两种。二元胺（H2N-R'-NH2)的种类不作限制，优选为异佛尔酮二胺。反应中，合成聚 脲的二异氰酸酯与二元胺的摩尔比为1. 5~2. 5。
[0014] 上述聚脲的合成采用常规的合成反应，即，将二异氰酸酯与溶剂N-甲基吡咯烷酮 混合均匀，然后加入二元胺（可以采用滴加的方式加入），加热至反应温度反应一段时间即 可得到。以异佛尔酮二异氰酸酯与异佛尔酮二胺合成为例说明上述聚脲溶液的制备过程：
[0015] (1)在反应容器中加入异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基吡咯烷酮，搅拌均匀；
[0016] (2)将温度降至30°C~40°C，滴加加入异佛尔酮二胺，滴加完毕；在35~45°C搅 拌下，反应1小时；
[0017] ⑶充氮保护，出料。
[0018] 上述聚醚多元醇选自PPG、P0P(聚合物多元醇）或PTMEG(聚四氢呋喃型多元醇） 中的至少一种，其分子量优选为1000~5000,羟值优选为40~150mgKOH/g。聚醚多元醇 可以是聚醚二元醇、聚醚三元醇。
[0019] 上述二异氰酸酯优选甲苯二异氰酸酯（TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)中的 至少一种。
[0020] 上述增塑剂优选壬酯（如邻苯二甲酸二异壬酯）、氯化石蜡类增塑剂中的至少一 种，这些增塑剂与聚氨酯相容性好，基本不迀移或很少迀移，稳定性和协同性显著。
[0021 ] 上述颜填料优选炭黑、钛白粉、滑石粉等中的至少一种。
[0022] 上述催化剂优选二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或异辛酸铅等有机金属催化剂。
[0023] 上述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，如毕克化学公司生产的牌号为BYK-066N的消 泡剂。
[0024] 上述溶剂优选三甲苯、碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯中的至少一种。
[0025] 本发明还提供上述立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0026] (1)在反应容器中加入聚醚多元醇、增塑剂、颜填料、扩链剂，分散均勾，搅拌升温 至lj100~120°C，在真空度为-ο. 08~-o.IMPa的条件下脱水2~3小时；
[0027] (2)将温度降到70~80°C，加入二异氰酸酯，然后在75~85°C搅拌状态下，反应 2~3小时；
[0028] (3)将温度降到70~80 °C，加入溶剂，搅拌20~30分钟；
[0029] (4)将温度降到50~60°C，加入催化剂、反应性触变剂、消泡剂，搅拌0. 5~1小 时，搅拌均匀后，降温至50°C以下（一般在室温至50°C)充氮保护，出料。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0031] 1、解决了聚氨酯防水涂料在立面和斜坡面上施工时产生的流淌、流挂问题，其成 膜均匀、防水效果好，且储存稳定。
[0032] 2、在解决流挂问题的同时，还实现了施工方式的多样性。可以使用传统的刮涂、刷 涂、辊涂，也可以采用喷涂的施工方式，可有效的降低施工人工成本，立面尤为显著。
【具体实施方式】：
[0033] 为了更好的理解本发明的实质，下述给出了本发明的实施方式，仅用于说明本发 明是如何实施的，并非限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案的基础上， 对本发明进行的变更、替换、结构修饰等依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵 盖于其权利要求及其等同变换。
[0034]下述所用的原料，除去反应性触变剂为自制外，均有市售。
[0035] 实施例1
[0036] -种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料，按重量份，组成如下： 「00371
[0039] 制备方法为：
[0040] (1)在反应容器中加入聚醚多元醇、增塑剂、颜填料、扩链剂，高速分散均勾，搅拌 升温到120°C，在真空度为-0.IMPa的条件下脱水3小时；
[0041] (2)将温度降80°C，加入二异氰酸酯，在85°C搅拌状态下，反应3小时；
[0042] (3)将温度降到80 °C，加入溶剂，搅拌30分钟；
[0043] (4)将温度降到60 °C，加入催化剂、反应性触变剂、消泡剂，搅拌1小时，搅拌均匀 后，降温至50°C以下充氮保护，出料。
[0044] 实施例1中反应性触变剂为固含量50%的聚脲/N-甲基吡咯烷酮溶液，由异佛尔 酮二异氰酸酯与异佛尔酮二胺（摩尔比1. 5)经反应合成。合成过程为：（1)在反应容器中 加入异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基吡咯烷酮，搅拌均匀；（2)将温度降至35°C，滴加加入异 佛尔酮二胺，滴加完毕；在40°C搅拌下，反应1小时；（3)充氮保护，出料。
[0045] 实施例2
[0046] -种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料，按重量份，组成如下：
[0047]
[0049] 制备方法为：
[0050] (1)在反应容器中加入聚醚多元醇、增塑剂、颜填料、扩链剂，高速分散均勾，搅拌 升温到120°C，在真空度为-0.IMPa的条件下脱水3小时；
[0051] ⑵将温度降80°C，加入二异氰酸酯，在85°C搅拌状态下，反应3小时；
[0052] (3)将温度降到80 °C，加入溶剂，搅拌30分钟；
[0053] (4)将温度降到60 °C，加入催化剂、反应性触变剂、消泡剂，搅拌1小时，搅拌均匀 后，降温至50°C以下充氮保护，出料。
[0054] 实施例2中反应性触变剂为固含量50%的聚脲/N-甲基吡咯烷酮溶液，由异佛尔 酮二异氰酸酯与异佛尔酮二胺（摩尔比1. 5)经反应合成。合成过程为：（1)在反应容器中 加入异佛尔酮二异氰酸酯、N-甲基吡咯烷酮，搅拌均匀；（2)将温度降至35°C，滴加加入异 佛尔酮二胺，滴加完毕；在40°C搅拌下，反应1小时；（3)充氮保护，出料。
[0055] 实施例3
[0056] -种立面喷涂单组份聚氨酯防水涂料，按重量份，组成如下：
[0057]
[0058] 制备方法为：
[0059] (1)在反应容器中加入聚醚多元醇、增塑剂、颜填料、扩链剂，高速分散均勾，搅拌 升温到100°C，在真空度为-0. 08MPa的条件下脱水2小时；
[0060] (2)将温度降70°C，加入二异氰酸酯，在75°C搅拌状态下，反应2小时；
[0061] (3)将温度降到70 °C，加入溶剂，搅拌20分钟；
[0062] (4)将温度降到50 °C，加入催化剂、反应性触变剂、消泡剂，搅拌0. 5小时，搅拌均 匀后，降温至50°C以下充氮保护，出料。
[0063] 实施例3中反应性触变剂为固含量50 %的聚脲/N-甲基吡咯烷酮溶液，由 4, 4'-二环己基甲烷二异氰酸酯与异佛尔酮二胺（摩尔比2)经反应