一种双组份聚氨酯防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防水涂料技术领域，具体涉及一种双组份聚氨酯防水涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯防水涂料属于化学反应型防水涂料，固化后是一种橡胶状的高弹性涂膜， 涂膜整体无缝，因其优异的综合性能，被业界称之为"液体卷材"，在世界范围内广泛应用， 特别适合于异形部位的防水。聚氨酯防水涂料根据其组成和固化机理，分为单组分聚氨酯 防水涂料和多组分聚氨酯防水涂料两大类。单组分聚氨酯防水涂料为单一组分，即开即用， 不需搅拌，施工可靠，但是，单组分聚氨酯防水涂料价格偏高，而双组份聚氨酯防水涂料价 格便宜。
[0003] 目前，通用的聚氨酯防水涂料均采用芳香族异氰酸酯，尤其是甲苯二异氰酸酯 (TDI)，价格便宜，性能优异，但TDI蒸汽压低，毒性大，同时用芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯 防水涂料，易黄变，耐候性能差，不宜直接外露，仅适用室内防水或户外非外露部分防水。通 用的聚氨酯防水涂料用于外露，需要涂刷一层脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆，正如专利文献CN 102553817A以及CN 103774862A公开的防水涂料涂装方法是在聚脲防水涂料或通用的聚氨 酯防水涂层上涂刷一层脂肪族聚氨酯面漆，以防止芳香族聚氨酯防水涂料黄变以及性能衰 减。由于脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆性能，尤其是断裂延伸率，远不如芳香族聚氨酯防水涂 料，容易出现面漆脱落或开裂或鼓包等现象，失去保护作用，加速芳香族聚氨酯防水涂料的 老化和破坏。现有的用于外露的聚氨酯防水涂料多采用脂肪族异氰酸酯，但是玻璃化温度 低，活性低，反应慢，涂膜软，强度低，有一定的橡胶粘弹性，表面容易污染，影响户外使用效 果。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种双组份 聚氨酯防水涂料及其制备方法，该防水涂料并通过化学反应，将反应型疏水剂结合到聚氨 酯的分子结构中，避免了反应型疏水剂的析出。
[0005] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种双组份聚氨酯防水涂料包括： A组份、B组份，
[0006] 制备所述A组份的原料配方包括:脂肪族异氰酸酯、非疏水型聚醚多元醇、含羟基 的反应型疏水剂；
[0007] 制备所述B组份的原料配方包括:扩链剂、催化剂。所述反应型疏水剂的羟基数量 大于或等于2,作为涂料的原料的含羟基的反应型疏水剂能与脂肪族异氰酸酯的异氰酸根 直接反应，从而使得含羟基的反应型疏水剂结合到聚氨酯的分子结构中，不会发生迀移，因 而制得的涂料的表面能低，疏水效果良好持久。采用脂肪族异氰酸酯作为原料使得防水涂 料具有优异的耐候性能，色彩鲜艳，保色性好，适用于屋面、桥梁等外露部位的直接防水，并 具有优异的装饰效果。
[0008] 所述反应型疏水剂为多羟基化合物，其羟基含量2 2,所述反应型疏水剂中的羟基 能够与脂肪族异氰酸酯
[0009] 中的-NC0直接反应，因而不迀移，表面能低，疏水效果持久良好。
[0010] 优选的是，所述反应型疏水剂为含硅疏水剂、含氟疏水剂、含氟硅疏水剂、含氟聚 醚多元醇中的一种或几种。
[0011]优选的是，所述含硅疏水剂为三乙氧基硅醇和/或含硅聚醚多元醇。
[0012] 优选的是，制备所述A组份的原料配方中的所述脂肪族异氰酸酯为10~30重量份， 所述非疏水型聚醚多元醇为10~100重量份，所述含羟基的反应型疏水剂为20~100重量 份；
[0013] 制备所述B组份的原料配方中的所述扩链剂为5~30重量份，所述催化剂为0.2~2 重量份。
[0014] 优选的是，制备所述A组份的原料配方还包括:第一增塑剂0~40重量份，第一助剂 0~2重量份；
[0015] 制备所述B组份的原料配方还包括:第二非疏水型聚醚多元醇0~50重量份，第二 含羟基的反应型疏水剂〇~50重量份，非反应型疏水剂0~2重量份，颜料0~20重量份，紫外 吸收剂〇. 2~2重量份，填料0~100重量份，第二增塑剂0~100重量份，溶剂0~30重量份，第 二助剂0~2重量份。
[0016] 优选的是，制备所述A组份的原料配方中：所述第一增塑剂1~40重量份，所述第一 助剂0.1~2重量份；
[0017] 制备所述B组份的原料配方中：所述第二非疏水型聚醚多元醇1~50重量份，所述 第二含羟基的反应型疏水剂1~50重量份，所述非反应型疏水剂0.2~2重量份，所述颜料 0.2~20重量份，所述紫外吸收剂0.2~2重量份，所述填料10~100重量份，所述第二增塑剂 10~100重量份，所述溶剂5~30重量份，所述第二助剂0.1~2重量份。所述的非反应型疏水 剂不含羟基，不参与反应，因而作为涂料的原料的添加量一般比较低，否则非反应型疏水剂 可能会出现迀移，影响疏水效果的持久性。
[0018] 优选的是，所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸 二异壬酯、氯化石蜡、柠檬酸酯中的一种或几种；
[0019] 所述第一助剂为消泡剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂、缓凝剂中的一种或几 种；
[0020] 优选的是，所述非反应型疏水剂为含有氟和/或硅的非反应型疏水剂；更优选的 是，所述非反应型疏水剂为有机硅氧烷和/或硅油。
[0021] 所述颜料为酞青兰、炭黑、铁黄、复合铁绿、铁棕中的一种或几种;铁黄的耐候性和 耐酸性好。
[0022] 所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外 吸收剂、取代丙烯腈类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂、受阻胺类紫外吸收剂中的一种或几 种;优选邻羟基苯甲酸苯酯、2,4_二羟基二苯甲酮、2_(2 -羟基-5 -甲基苯基)苯并三氮唑、 4-苯甲酰氧基_2,2,6,6_四甲基哌啶、2,4,6_三(2'正丁氧基苯基)-1，3,5_三嗪等中的一种 或多种;所述紫外吸收剂能够提高防水涂料的耐候性。
[0023] 所述填料为高岭土、钛白粉、水泥、重钙、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、硅灰石、硅微粉、 云母粉、滑石粉中的一种或几种;钛白粉、硫酸钡、云母粉、作为防水涂料的填料时，耐候性 和耐酸性好。
[0024] 所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、 氯化石蜡、柠檬酸酯中的一种或几种；
[0025]所述溶剂为甲苯、二甲苯、溶剂油120#、溶剂油150#、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种 或几种；
[0026] 所述第二助剂为消泡剂、流平剂、防沉剂、偶联剂、抗氧剂、缓凝剂中的一种或几 种；
[0027] 所述第二含羟基的反应型疏水剂为含硅疏水剂、含氟疏水剂、含氟硅疏水剂、含氟 聚醚多元醇中的一种或几种。更优选的是，所述含硅疏水剂为三乙氧基硅醇和/或含硅聚醚 多元醇。
[0028] 所述第二非疏水型聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种 或几种。
[0029] 优选的是，所述非疏水型聚醚多元醇的分子量为500~5000,羟值为40~400mg K0H/g〇
[0030] 优选的是，所述脂肪族异氰酸酯为六次甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二 环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种；
[0031] 所述非疏水型聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或几 种；
[0032] 所述扩链剂为胺类脂肪族扩链剂;更优选的是，所述胺类脂肪族扩链剂为聚天门 冬氨酸酯树脂、3,3~二甲基二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺中的一种或几种； 所述扩链剂用于提高反应速度、耐候性以及力学性能，使得防水涂料的拉伸强度可大于 6.OMPa 〇
[0033] 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、脂肪胺类叔胺、脂环胺类 叔胺、芳香胺类叔胺、醇胺类叔胺、铵盐类叔胺中的一种或几种。
[0034] 本发明还提供一种上述的双组份聚氨酯防水涂料的制备方法，按照上述的配方进 行下述步骤：
[0035] A组份的制备：
[0036] a.将含羟基的反应型疏水剂、非疏水型聚醚多元醇混合，升温到100°C~120°C，真 空为-0.0 IMPa的条件下脱水3~5小时；
[0037] b.将温度降到60°C~80°C，加入脂肪族异氰酸酯，在80~100°C下，反应2~3小时； [0038] c ·将温度降到50°C~60°C，加入第一增塑剂以及第一助剂，降温至30°C~40°C，充 入惰性气体保护，出料得到A组份；
[0039] B组份的制备：
[0040] a.将第二非疏水型聚醚多元醇、第二含羟基的反应型疏水剂、扩链剂、颜料、填料、 第二增塑剂搅拌升温到l〇〇°C~120°C，真空为-O.OIMPa的条件下脱水2~3小时；
[0041] b.将温度降到50°C~60°C，加入催化剂、非反应型疏水剂、紫外吸收剂、第二助剂、 溶剂，搅拌1~2小时，降温至30°C~40°C，充氮气保护，出料得到B组份。
[0042] 本发明中的涂料的制备原料配方中的含羟基的反应型疏水剂具有疏水性，从而使 得含羟基的反应型疏水剂与脂肪族异氰酸酯形成的预聚体具有疏水性，进而使得双组份聚 氨酯防水涂料具有了疏水性。涂料的制备的原料配方中，A组份中的含羟基的反应型疏水剂 有疏水性以及与A组份的其它成分