一种水工防护涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水工防护涂料及其制备方法，涉及建筑涂料技术领域。水工防护涂料包括按照1:0.7‑1.4的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括异氰酸封端的预聚体，第二组分包括含有添加型阻燃剂的固化剂。预聚体主要由异氰酸酯、第一聚醚多元醇在以反应型阻燃剂为扩链剂的条件下合成。反应型阻燃剂和添加型阻燃剂的复合使用，不同阻燃元素之间呈现协同作用，使该涂料具有良好的阻燃性能，同时具有较高的综合力学性能和水工性能。本发明专利技术还提供一种水工防护涂料的制备方法，包括：将第一组分和第二组分混合。

【技术实现步骤摘要】
一种水工防护涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种建筑涂料
，且特别涉及一种水工防护涂料及其制备方法。
技术介绍
在水利工程(大坝、水渠、水库、渠道等)上一般需要涂刷防护涂料，起到防水、防腐、防渗、防冻害的作用。另外应用于这些工作条件较为复杂的防护涂料，一般不仅需要防水，还需要具备一定的阻燃性以及较好的综合力学性能和耐候性，尤其是适用于高寒地区的材料，还需具备抗冻害性能。目前，大部分多组分聚氨酯防水涂料为非外露型，不适用于水工建筑物的防水防护；或虽为外露型材料，但抗冻害性能较差，不适合于高寒地区推广应用，限制了材料的适用范围；或力学性能和水工性能较差，满足不了水工建筑物的防水等级和要求；或添加了阻燃剂，具有一定程度的阻燃效果，但使其物理机械性能大幅下降，丧失聚氨酯涂料所具有的性能优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水工防护涂料，该水工防护涂料能够很好的应用于水工结构的防水防护，即便在高寒地区依旧具有良好的力学性能和耐候性能，且满足阻燃防火等级要求。本专利技术的另一目的在于提供一种水工防护涂料的制备方法，该方法简便易操作，得到的水工防护涂料阻燃性能优异，综合力学性能突出。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种水工防护涂料，其包括按照1:0.7-1.4的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括异氰酸封端的预聚体，第二组分包括含有添加型阻燃剂的固化剂。预聚体主要由异氰酸酯、第一聚醚多元醇在以反应型阻燃剂为扩链剂的条件下反应生成。本专利技术提出一种上述水工防护涂料的制备方法，其包括：将第一组分和第二组分混合。本专利技术实施例的水工防护涂料及其制备方法的有益效果是：本专利技术利用异氰酸酯与第一聚醚多元醇，反应型阻燃剂反应制备了预聚体，并在固化剂中加入了添加型阻燃剂，反应型阻燃剂和添加型阻燃剂的复合使用，不同阻燃元素之间呈现协同作用，使水工防护涂料具有良好的阻燃性能，同时具有高的综合力学性能和水工性能，不仅能够很好的应用于常态下水工建筑物防水防护，还可在高寒地区得以推广应用，具有抗冻害性能。反应型阻燃剂作为扩链剂与异氰酸酯、第一聚醚多元醇反应生成了异氰酸封端的预聚体，通过扩链增强了材料的力学性能，同时由于阻燃元素溴的引入，也提高了材料的阻燃性能，避免了单独加入过多的添加型阻燃剂造成材料力学性能的损害。将第一组分和第二组分混合使异氰酸根与羟基、氨基发生反应，即可形成水工防护涂料，并能快速固化。抗氧化剂、抗紫外线助剂的加入，使得涂料的耐候性优于现有的涂料，经试验测试分析其使用寿命至少为20年。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的水工防护涂料及其制备方法进行具体说明。一种水工防护涂料，包括按照1:0.7-1.4的重量比混合的第一组分和第二组分。第一组分包括异氰酸封端的预聚体，第二组分包括含有添加型阻燃剂的固化剂。预聚体主要由异氰酸酯、第一聚醚多元醇在以反应型阻燃剂为扩链剂的条件下反应生成。优选地，反应型阻燃剂选用二溴新戊二醇。二溴新戊二醇的重要应用之一就是制备反应型阻燃不饱和聚酯，作为二元醇，它可以和任何所需要的二元酸(或酸酐)制成任何不饱和程度的树脂。反应型阻燃剂作为一种单体参加聚合反应，使聚合物本身含有阻燃成分，对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。第一聚醚多元醇选自环氧丙烷聚醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇、蓖麻油中的一种或多种，且优选官能度f≥2，平均分子量≥1000的聚醚多元醇。异氰酸酯选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯及其异构体(包括2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯)、2,6-甲苯二异氰酸酯及其异构体(包括2,4-甲苯二异氰酸酯)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷、异氰酸酯的低聚物、异氰酸酯的聚合物、异氰酸酯的衍生物、具有基于异氰酸酯的异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物中的一种或多种。本专利技术实施例中优选4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为异氰酸酯来源。MDI分子结构中含有两个苯环，具有对称的分子结构，制得的聚氨酯材料具有良好的力学性能，且其自身蒸气压大，不易挥发，对人体毒害小。聚氨酯材料具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性，且本身具有很好的绝热性能，表面粗糙度数值极小，相对于混凝土的粘结强度极大，几乎与冰不粘，使材料在极寒地区也能推广使用。添加型阻燃剂主要选自卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂中的一种或多种。阻燃剂的阻燃机理有多种，如：吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体使燃烧窒息等。大部分阻燃剂是通过多个阻燃机理共同达到阻燃目的。例如磷系阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)在受热时能捕获自由基以终止反应，且在燃烧表面能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。另外，固化剂还含有第二聚醚多元醇和可选的交联剂，本专利技术实施例中主要选用应用较广泛的莫卡(3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷)作为交联剂。第二聚醚多元醇可以是环氧丙烷聚醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇、蓖麻油中的一种或多种。蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯。蓖麻油脂肪酸中含90％蓖麻酸(9-烯基-12羟基十八酸)，羟基含量为4.94％。按羟基推算，蓖麻油含70％的三官能度和30％的二官能度，羟基平均官能度为2.7。用蓖麻油为原料制造的聚氨酯胶黏剂具有较好的低温性能、耐水解性以及优良的电绝缘性。为了进一步提高材料的综合力学性能，还可以根据需求在第二组分中加入功能性助剂，例如可以是消泡剂、第一增塑剂、填料、触变剂、颜料以及耐老化助剂中的一种或多种。为了防止涂料涂层因气孔较多，力学性能不达标，因此需要加入消泡剂减少反应过程中的气泡，消泡剂选用目前使用较多的二甲基硅油。第一增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯以及邻苯二甲酸二癸酯中的一种或多种，用于提高材料加工过程中的加工性能，也能增强材料的柔韧性。填料用于构成聚氨酯弹性体骨架，增强弹性体性能同时降低成本，主要选自重钙、粉煤灰、硅粉中的一种或多种。触变剂又称防流淌剂，具有改善聚氨酯弹性体触变性的作用，避免涂料静止时因流动性太强而流淌，本专利技术实施例主要选用气相白炭黑(二氧化硅)，二氧化硅网络能够有效的阻止液体的移动而形成厚边，同时还防止液体在固化过程中的流挂现象，使涂层均匀。也可以选用有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡等使用较多的触变剂。根据具体需求，需要加入颜料调节出颜色不同的涂料，一般水工防护涂料选用钛白粉、黑炭黑。当然，也可以选用不同的颜料调节出多种不同的颜色。耐老化助剂具有吸收紫外线，捕获氧自由基，防止氧化的作用，本专利技术实施例中主要选用抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327中的一种或两种。优选地，抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327配合使用时，涂料的耐老化效果较优。第一组分主要由按重量份数计的以下原料制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水工防护涂料，其特征在于，包括按照1:0.7‑1.4的重量比混合的第一组分和第二组分，所述第一组分包括异氰酸封端的预聚体，所述第二组分包括含有添加型阻燃剂的固化剂，所述预聚体主要由异氰酸酯、第一聚醚多元醇在以反应型阻燃剂为扩链剂的条件下反应生成。

【技术特征摘要】
1.一种水工防护涂料，其特征在于，包括按照1:0.7-1.4的重量比混合的第一组分和第二组分，所述第一组分包括异氰酸封端的预聚体，所述第二组分包括含有添加型阻燃剂的固化剂，所述预聚体主要由异氰酸酯、第一聚醚多元醇在以反应型阻燃剂为扩链剂的条件下反应生成。2.根据权利要求1所述的水工防护涂料，其特征在于，所述反应型阻燃剂为二溴新戊二醇，所述添加型阻燃剂选自卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的水工防护涂料，其特征在于，所述第一聚醚多元醇选自环氧丙烷聚醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的水工防护涂料，其特征在于，所述第一聚醚多元醇的官能度f≥2，平均分子量≥1000。5.根据权利要求1或3或4所述的水工防护涂料，其特征在于，所述异氰酸酯选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯及其异构体、2,6-甲苯二异氰酸酯及其异构体、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基-环己烷、所述异氰酸酯的低聚物、所述异氰酸酯的聚合物、所述异氰酸酯的衍生物、具有基于所述异氰酸酯的异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物中的一种或多种。6.根据权利要求1-4任一项所述的水工防护涂料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽萍，桑亚军，朱永斌，龚涛，
申请(专利权)人：新疆科能防水防护技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65