无溶剂环保型聚氨酯防水涂料的研制

  液体填料 辅助液体填料 颜填料 触变剂 MOCA ( 扩链剂) 催化剂 A210 防老剂 其它

  聚醚多元醇 ( 二官能团 、 三官能团) TDI ( 甲苯二异氰酸酯) 稳定剂

  延伸率均为慢慢地提高 ,但到达一定峰值后 ,涂膜性能 不升反降 。这是由于大分子交联度先增后降的缘 故 。因此在生产中须控制其加入量 。

  降低原材料成本 ,改善涂膜性能是我们向 B 组 分中加入粉状填料的目的 。常用的填料有轻质碳酸 钙、 硅灰石粉 、 滑石粉 、 高岭土等 ,若制作彩色聚氨酯 防水涂料 , 可向 B 组分中加入合适的颜料 , 如氧化 铁红 、 、 铬黄 铬绿等 。由于粉状填料的密度大于液体 填料的密度 ,如果采用单一的 、 密度大的填料 , 经过 一段时间的贮存 ,B 组分会发生分层现象 ,上层是几 乎没有粉状填料的油性液体 , 下层则几乎全是粉状 填料 。对此 , 我们经试验 , 采用了多种轻质的 、 目数 较大的 、 易分散的无机填料 ,并根据气温选用适当粘 度的液体填料 ,适时调整 B 组分粘度 。这样使 B 组 分粘度适中 ,均相性好 ,在某些特定的程度上减缓了分层现 象 。当 A 、 组分相混时搅拌方便 , 粘度下降 , 便于 B 施工 。

  聚氨酯的催化剂中 , 有机叔胺类化合物和有机 金属化合物是常用有效的催化剂 。由于在制备无溶 剂聚氨酯防水涂料时使用了液体填料 , 在成膜过程 中会放出较多的二氧化碳 ,使涂膜增厚发泡 ,降低了 涂膜的延伸率和强度 ,削弱了防水能力 。对此 ,根据 国外资料介绍 ,我们选用了苏州新区永耀科工贸化 工有限公司开发生产的 A201 有机物类催化 剂 ,替代胺类和有机金属类复合催化剂 。A201 催化 剂能够加速异氰酸酯和氨基 、 羟基的反应 ,降低异氰 酸的自聚反应和交联反应 ,有利于形成结构规则 、 整 体密实的聚合物 , 增强涂膜的物理性能 。通过调整 催化剂的加入量 ,可调节产品的固化速度 ,以获得理 想的涂膜物理性能 。

  指标处于最佳状态 。 2.2 异氰酸酯的选用 制备 聚 氨 酯 防 水 涂 料 常 用 的 有 TDI 、 MDI 、 PAPI 。经试验 ,我们选用 TDI, 其异构比为 80/20 。 预聚体中的 — NCO 质量分数影响着涂膜性能 。当 — NCO 质量分数低于一定控制值时 ,涂膜的断裂延 伸率较大 , 而强度偏低 ; 当 — NCO 质量分数高于一 定控制值时 ,涂膜的强度逐步增加 ,而断裂延伸率则 逐步下降 ,涂膜逐渐失去韧性 ,而转向脆性 。这是由 于— NCO 质量分数影响着分子之间的交联程度和 长链大分子的活动能力的缘故 。因此 , 在预聚体生 产中需及时检测 — NCO 含量 。以便适时调整预聚 体中 — NCO 含量 。 2.3 液体填料的选用 制备无溶剂型聚氨酯防水涂料时 , 选用液体填 料就显得尤其重要 。它是 B 组分的基本载体 , 须与 固化剂有着良好的相容性 , 在 120 ℃温度下放置 4 小时没有质量损失 , 且重复成膜之间有着良好的粘 结力 。我们对液体石油树脂 、 固体石油树脂 、 聚醚多 元醇 、 蓖麻油 、常用的增塑剂 ( 例邻苯二甲酸二丁 、 酯、 邻苯二甲酸二辛酯 、 烷基磺酸苯酯) 、 氯化石蜡等 进行了筛选 ,液体石油树脂因在生产及涂膜带有刺 激性异味而不被采用 , 另有抽出油 ( 芳烃软化剂 ) 因 成膜后油状物从其表面渗出 ,不可单独使用外 ,其它 均可满足规定的要求 。在实际选用时 , 可选用其中的几种

  2.6 催化剂的选用 3.3 产品技术性能 A 、 两组分以 1∶的比例经机械搅拌 5 分种以 B 2

  上 ,分次制得厚度为 2mm ± 0.1mm 的涂膜 , 按国家 ( 96 ) 来测试 , 得到检 建材行业标准 JC/T500-92 验结果如下 : 抗拉强度 ≥ 2.50MPa; 断裂延伸率 ≥457%; 固 含量 ≥99.5%; 低温柔性 :-35 ℃合格 ; 耐高温性 : 100 ℃ 合格 ; 不透水性 :0.3MPa × 30min 不透水 。 施工方法 无溶剂型聚氨酯防水涂料的施工方法与 851 焦 油型聚氨酯防水涂料基本相同 。 5 结论 ( 1) 无溶剂型聚氨酯防水涂料产品中不掺煤焦

  焦油聚氨酯防水涂料长期以来在聚氨酯防水涂 料占据主导地位 。然而煤焦油组成复杂 , 无固定的 羟值 ,产品性能难以稳定 , 质量指标偏低 , 另外煤焦 油中含有大量的蒽 、 、 荼 酚等易挥发物质 , 严重污染 环境和危害人体健康 。因而近年来焦油型聚氨酯防 水涂料已被各级政府主管部门发文禁止使用 。为此 我们着手研制无溶剂环保型聚氨酯防水涂料新产 品 ,并获得成功 。该产品的固含量高 ,摒弃了煤焦油 成分 ,不掺任何溶剂 , 产品质量达到 JC/T500-92 ( 96 ) 标准要求 。 无溶剂型聚氨酯防水涂料为双组分反应型防水 涂料 , 其中 A 组分为由甲苯二异氰酸酯 ( TDI ) 和聚

  醚树酯反应生成的高分子聚合物预聚体 。其端基含 有一定量的异氰酸根 ( — NCO ) ;B 组分是含有硫化 交联剂等原料所组成固化剂的混合物 。 2 主要原材料选用 2.1 聚醚的选用 无溶剂型聚氨酯防水涂料的 A 组分和焦油型 产品基本一样 , 聚醚多元醇选用相对分子质量为 1000 ～8000 的双官能团聚醚与三官能团聚醚 。聚 醚均为国产原料 。为提高涂膜的机械强度和增强涂 膜的耐老化性能 , 增加了一种带有羟基结构的聚醚 A 。控制聚醚的品种及其不同聚醚之间的配合比 例 ,可使其抗拉强度 、 断裂延伸率 、 低温柔性等性能

  3 生产配方 、 工艺及产品技术性能 3.1 无溶剂环保型聚氨酯防水涂料的生产配方

  油 ,不含溶剂 ,无刺激性气味 、 无毒性 。 ( 2) 无溶剂型聚氨酯防水涂料产品性能指标达 ( 96 ) 的技术方面的要求 ,且生产所带来的成本基本 到 JC/T500-92 与 851 焦油型聚氨酯防水涂料相同 , 完全可替代焦 油型聚氨酯防水涂料 。 (3) 无溶剂型聚氨酯防水涂料生产的基本工艺合理 ,易 操作 ,生产设备与生产焦油型聚氨酯防水涂料相同。

  研制聚氨酯防水涂料时使用的固化剂采用通常 使用的 MOCA 。该产品在常温时是淡黄色固体 , 在

  100 ℃ 左右温度下溶于液体填料 。试验表明 ,交链剂 ( MOCA ) 掺量由小到大时 ,其涂膜的抗拉强度 、 断裂

  ( 苏州非金属矿工业设计研究院 防水材料设计研究所 , 江苏 苏州 215004 )

  摘要 : 本文介绍了以石油沥青等为液体填料 ,不掺有毒 、 有刺激性气味的有机溶剂而生产非焦油聚氨酯防水涂料 。 对原材料的选用 、 生产配方 、 生产的基本工艺 、 技术指标等作了介绍 。 关键词 : 聚氨酯防水涂料 ; 中图分类号 :TU57 非焦油 ; 无溶剂 文章编号 :1004-1672