一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料、生产系统及其生产方法技术方案

本发明专利技术公开了一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料、生产系统及其生产方法，所述聚氨酯防水涂料的组分按重量份数计为：聚氨酯预聚体25～50份、重质填料10～20份、纳米填料10～20份、复合催化剂0.05～0.2份、物理消泡剂0.1～0.3份、化学消泡剂0.1～0.3份、增塑剂5～20份、分散剂0.1～0.3份、脱水剂0.05～0.2份以及活性稀释剂2～5份，聚氨酯预聚体由19～72份的复合树脂二元醇、1～10份聚醚三元醇、0～32份复合异氰酸酯以及0.1～0.5份脂肪族胺类扩链剂反应而成。本发明专利技术提供的聚氨酯防水涂料不仅能够应用在立面或斜坡面上，防流挂性能强，保持良好的物理性能，而且还能实现连续化生产，增大工作效率。

A one component solventless flow resistant polyurethane waterproof coating, production system and production method

【技术实现步骤摘要】
一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料、生产系统及其生产方法
本专利技术属于聚氨酯防水涂料
，更具体地，涉及一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料、生产系统及其生产方法。
技术介绍
聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以催化剂、无水助剂、无水填充剂、溶剂等，经混合等工序加工制成的单组分聚氨酯防水涂料。该类涂料为反应固化型涂料，具有强度高、延伸率大和耐水性能好等特点，且对基层变形的适应能力强。由于防水涂料施工的场地一般是立面或斜坡面等，使得施工不方便且易出现质量问题。用防水涂料可形成无接缝防水层，但是通用型涂料涂刷在立面或斜坡面上时会流淌，造成上部薄、下部厚。目前聚氨酯防水涂料的生产方式99％的采用间歇的反应釜生产方式，若生产高抗流挂的涂料，因反应釜的生产方式涂料只能通过重力或者适当加压流出包装，势必造成涂料粘附于反应釜内壁，日积月累越来越厚，导致涂料传热慢，温度控制不准等问题，而结皮的清除，一般通过水煮或者人工进入的方式进行清理。一方面浪费时间人力，另一方面增加了材料损耗，而清理的结皮属于固体废弃物，处理也比较麻烦。综上所述，如何设计一种聚氨酯防水涂料及其生产系统，不仅能够应用在立面或斜坡面上，防流挂性能强，保持良好的物理性能，而且还能实现连续化生产，增大工作效率，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决现有的聚氨酯防水涂料应用在立面或斜坡面上时会流淌以及现有的聚氨酯防水涂料的生产方式大多采用间歇的反应釜生产方式的技术问题，而提供一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，不仅能够应用在立面或斜坡面上，防流挂性能强，保持良好的物理性能，而且还能实现连续化生产，增大工作效率。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，所述聚氨酯防水涂料的组分按重量份数计为：聚氨酯预聚体25～50份、重质填料10～20份、纳米填料10～20份、复合催化剂0.05～0.2份、物理消泡剂0.1～0.3份、化学消泡剂0.1～0.3份、增塑剂5～20份、分散剂0.1～0.3份、脱水剂0.05～0.2份以及活性稀释剂2～5份，所述聚氨酯预聚体由19～72份的复合树脂二元醇、1～10份聚醚三元醇、0～32份复合异氰酸酯以及0.1～0.5份脂肪族胺类扩链剂反应而成，所述纳米填料为石膏晶须、气相二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米硼酸铝以及疏水改性气硅的任意组合，所述气相二氧化硅和纳米碳酸钙的重量比为0.045～0.08:1。优选的，所述复合树脂二元醇的组分按重量份数计为：400分子量的聚环氧丙烷醚二元醇8～22份、1000分子量的聚环氧丙烷醚二元醇3～18份以及2000分子量的聚环氧丙烷醚二元醇8～32份。优选的，所述聚醚三元醇为3000～5000分子量的聚环氧丙烷醚三元醇。优选的，所述复合异氰酸酯包括0～10份的第一异氰酸酯和0～8份的第二异氰酸酯，所述第一异氰酸酯为纯二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物中的任意一种，所述第二异氰酸酯为改性二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及甲苯二异氰酸酯中的任意一种。优选的，所述活性稀释剂为噁唑烷活性稀释剂。优选的，所述复合催化剂包括0～10份的二月桂酸二丁基锡、0～3份的辛酸亚锡、0～5份的环保非丁基锡催化剂、0～10份的羧酸铋类催化剂，0～5份的环烷酸锌，0～5份的五甲基二亚丙基三胺，0～10份的四甲基乙二胺以及0～8份的双吗啉类有机胺类催化剂。优选的，所述脱水剂包括0～5份的固态脱水剂和0～3份的液态脱水剂，所述固态脱水剂包括分子筛或者重钙氧化钙，所述液态脱水剂包括对甲苯磺酰异氰酸酯小分子除水剂。优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、氯化石蜡、植物油脂、己二酸二辛脂、苯甲酸二醇酯、磷酸三辛酯以及烷基磺酸苯酯中的任意一种。优选的，所述化学消泡剂包括0～5份的氧化镁和0～2份的氧化钙。一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料的生产系统，包括反应釜、捏合机、强制喂料机、双螺杆混合机以及包装机，所述反应釜和捏合机同时连接强制喂料机，所述强制喂料机连接双螺杆混合机，所述双螺杆混合机连接包装机。优选的，所述强制喂料机设有第一投料口、第二投料口、第三投料口和出料口。优选的，所述第一投料口连接反应釜，所述第二投料口连接捏合机、所述第三投料口为投加原料，所述出料口连接双螺杆混合机。优选的，所述反应釜、捏合机和双螺杆混合机可升降温及抽真空。一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料的生产方法，包括以下步骤：(1)制备聚氨酯预聚体：A、在反应釜内加入配方量的复合树脂二元醇，在搅拌状态下逐步升温至120℃，真空脱水2h；B、将反应釜内的温度降低至60℃以下，继续往反应釜内加入配方量的复合异氰酸酯，然后升温至80±2℃，在搅拌下通氮气保护并反应1.5h；C、继续往反应釜内加入配方量的聚醚三元醇，反应1h后，测定预聚体的NCO含量，若达到理论值，则中止反应，反之则继续反应；D、在反应釜内加入配方量的脂肪族胺类扩链剂，继续反应1h，即得聚氨酯预聚体；(2)真空脱水：分别将配方量的重质填料以及纳米填料，在160℃以及-0.1MPA真空条件下通过捏合机脱水到0.05％以下的水分含量后，存储备用；(3)合成聚氨酯防水涂料：A、按照计量分别将配方量的聚氨酯预聚体、重质填料、纳米填料、增塑剂、脱水剂、活性稀释剂、分散剂、物理消泡剂以及复合催化剂加入到强制喂料机中，混合均匀；B、将强制喂料机中的物料按照计量量加入到双螺杆混合机，在25℃以下以及-0.09～0.1MPa的真空度的条件下，进行搅拌、分散、研磨和脱泡，当通过刮板细度仪测试物料细度达到50um以上时，即得成品；(4)包装：根据生产需要将成品通过包装机进行产品包装。优选的，所述步骤(1)中复合树脂二元醇在真空脱水后控制水分含量在0.05％以下。优选的，所述步骤(2)中还包括加入化学消泡剂并一起通过捏合机脱水。优选的，所述步骤(2)中还包括加入固态脱水剂并一起通过捏合机脱水。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术设计的聚氨酯防水涂料，不仅能够应用在立面或斜坡面上，防流挂性能强，而且能保持良好的物理性能；(2)本专利技术通过控制纳米填料和重质填料的配比，更加改善了涂料的防流挂性能强和其他物理性能；(3)本专利技术中采用分步聚合方式制备的聚氨酯预聚体，粘度较小，且由于分步聚合的预聚体中“软段”(聚醚链段)与“硬段”(异氰酸酯)的相对规整，聚合度较高，分子量分部较窄，且较低的粘度便于生产的控制；(4)通过各种物料先预处理的方式精确控制了各类原材料的水分对体系的影响，可以降低水分在体系反应混合过程中，交联增加体系粘度；(5)通过双螺杆自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述聚氨酯防水涂料的组分按重量份数计为：聚氨酯预聚体25～50份、重质填料10～20份、纳米填料10～20份、复合催化剂0.05～0.2份、物理消泡剂0.1～0.3份、化学消泡剂0.1～0.3份、增塑剂5～20份、分散剂0.1～0.3份、脱水剂0.05～0.2份以及活性稀释剂2～5份，所述聚氨酯预聚体由19～72份的复合树脂二元醇、1～10份聚醚三元醇、0～32份复合异氰酸酯以及0.1～0.5份脂肪族胺类扩链剂反应而成，所述纳米填料为石膏晶须、气相二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米硼酸铝以及疏水改性气硅的任意组合，所述气相二氧化硅和纳米碳酸钙的重量比为0.045～0.08:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述聚氨酯防水涂料的组分按重量份数计为：聚氨酯预聚体25～50份、重质填料10～20份、纳米填料10～20份、复合催化剂0.05～0.2份、物理消泡剂0.1～0.3份、化学消泡剂0.1～0.3份、增塑剂5～20份、分散剂0.1～0.3份、脱水剂0.05～0.2份以及活性稀释剂2～5份，所述聚氨酯预聚体由19～72份的复合树脂二元醇、1～10份聚醚三元醇、0～32份复合异氰酸酯以及0.1～0.5份脂肪族胺类扩链剂反应而成，所述纳米填料为石膏晶须、气相二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米硼酸铝以及疏水改性气硅的任意组合，所述气相二氧化硅和纳米碳酸钙的重量比为0.045～0.08:1。


2.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述复合树脂二元醇的组分按重量份数计为：400分子量的聚环氧丙烷醚二元醇8～22份、1000分子量的聚环氧丙烷醚二元醇3～18份以及2000分子量的聚环氧丙烷醚二元醇8～32份。


3.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述聚醚三元醇为3000～5000分子量的聚环氧丙烷醚三元醇。


4.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述复合异氰酸酯包括0～10份的第一异氰酸酯和0～8份的第二异氰酸酯，所述第一异氰酸酯为纯二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物中的任意一种，所述第二异氰酸酯为改性二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及甲苯二异氰酸酯中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述活性稀释剂为噁唑烷活性稀释剂。


6.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述复合催化剂包括0～10份的二月桂酸二丁基锡、0～3份的辛酸亚锡、0～5份的环保非丁基锡催化剂、0～10份的羧酸铋类催化剂，0～5份的环烷酸锌，0～5份的五甲基二亚丙基三胺，0～10份的四甲基乙二胺以及0～8份的双吗啉类有机胺类催化剂。


7.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述脱水剂包括0～5份的固态脱水剂和0～3份的液态脱水剂，所述固态脱水剂包括分子筛或者重钙氧化钙，所述液态脱水剂包括对甲苯磺酰异氰酸酯小分子除水剂。


8.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、氯化石蜡、植物油脂、
己二酸二辛脂、苯甲酸二醇酯、磷酸三辛酯以及烷基磺酸苯酯中的任意一种。


9.根据权利要求1所述的单组分无溶剂抗流挂聚氨酯防水涂料，其特征在于：
所述化学消泡剂包括0～5份的氧化镁和...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺小钢，李忠人，赵祖兵，徐加康，马世界，韩玉，
申请(专利权)人：江苏凯伦建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32