本申请涉及防水涂料的技术领域，具体公开了一种水性聚氨酯防水涂料及其冷法制备工艺。包含以下原料：去离子水，消泡剂，分散剂，水性聚氨酯分散体，填料，成膜助剂和增稠剂；防水涂料制备方法：用去离子水与水性聚氨酯分散体混匀；加入部分助剂低速搅拌；加填料高速搅拌；低速时加成膜助剂；加剩余水性聚氨酯分散体及助剂后中速搅拌；最后加聚氨酯增稠剂后，进行真空脱泡得防水涂料。本申请的水性聚氨酯防水涂料以阴离子脂肪族聚醚或聚酯水性聚氨酯分散体为革新体系，冷法工艺生产，超低VOC，融合了油性材料耐候性强与水性材料生态环保之优点，各理化性达到油性聚氨酯防水涂料指标要求，具有耐酸碱、耐腐蚀等特点。耐腐蚀等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯防水涂料及其冷法制备工艺
[0001]本申请涉及防水涂料的
，更具体地说，它涉及一种水性聚氨酯防水涂料及其冷法制备工艺。
技术介绍
[0002]和油性涂料相比，水性涂料因其原料中不添加有机溶剂，使得水性涂料中挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds))VOC的含量可降低至少80％，也因此被称为是一种生态环保型防水涂料。
[0003]水性涂料是指以水作为介质的涂料，如我们所说的内外墙涂料、防锈涂料、防水涂料等都有相应的水性系列产品。在众多的水性涂料中，其中的水性聚氨酯防水涂料，是一种环保型高分子聚合物弹性防水材料，产品无毒无味，具有良好的粘结和不透水性。但是，由于水性聚氨酯的合成需要引入亲水基团，导致其防水耐水性能依然不佳，因此，目前水性聚氨酯防水涂料的防水耐水性是目前的研究热点。除此以外，在使用水性聚氨酯防水涂料的过程中，对水性聚氨酯防水涂料的力学性能也有一定的要求。
[0004]目前相关技术中的水性聚氨酯防水涂料，是以含异氰酸酯的聚氨酯预聚体和环氧基硅烷为原料在加热条件下经聚合反应后，添加亲水扩链剂等助剂制备得到水性聚氨酯防水涂料。或者以异氰酸酯的聚氨酯预聚体和聚合物乳液和多元醇为原料，并加入不同助剂(如润湿剂、消泡剂、分散剂等)和填料后经搅拌、研磨等步骤，制备得到水性聚氨酯防水涂料。
[0005]但是上述制备得到的水性聚氨酯防水涂料依然具有较高的VOC，将上述的水性聚氨酯防水涂料用于建筑工程室外防水、室外浸水环境等室外的防水工况时，得到较好的应用。然而，将其用于室内装修的防水工况时，因相关的水性聚氨酯防水涂料中的VOC含量较高而对人体有一定的伤害。除此以外，相关技术中的水性聚氨酯防水涂料，其拉伸强度的断裂伸长率较低(200-300％)，且当该水性聚氨酯防水涂料的使用环境为酸性、碱性环境时，其拉伸强度和断裂伸长率会更低，易造成水性聚氨酯防水涂料的开裂、起泡等情况，这也限制了水性聚氨酯防水涂料的进一步应用。
技术实现思路
[0006]为了改善相关技术中的水性聚氨酯防水涂料中的VOC含量高、酸碱耐受性低的不足，本申请提供一种水性聚氨酯防水涂料及其冷法制备工艺。
[0007]第一方面，本申请提供一种水性聚氨酯防水涂料，采用如下的技术方案：一种水性聚氨酯防水涂料，由包含以下重量份的原料制备得到：去离子水35-65份。
[0008]有机硅消泡剂2-6份，聚丙烯酸铵盐分散剂7-16份，水性聚氨酯分散体350-620份，
钛白粉填料20-80份，硫酸钡填料250-470份，聚合物消泡剂2-6份，成膜助剂1.5-9份，聚氨酯增稠剂0.2-1.6份。
[0009]优选的，所述水性聚氨酯防水涂料由包含以下重量份的原料制备得到：去离子水45-55份。
[0010]有机硅消泡剂3-5份，聚丙烯酸铵盐分散剂10-15份，水性聚氨酯分散体410-550份，钛白粉填料45-60份，硫酸钡填料410-550份，聚合物消泡剂3-5份，成膜助剂3-6份，聚氨酯增稠剂0.7-1.3份。
[0011]通过采用上述技术方案，本申请的方案是以水性聚氨酯类的材料为分散体，以去离子水为溶剂，将水性聚氨酯分散体和填料混合，并添加以适当的助剂(有机硅消泡剂、聚合物消泡剂、成膜助剂、聚氨酯增稠剂等)后制备得到水性聚氨酯防水涂料。其将相关技术中的油性溶剂替换为去离子水，从原料上大大降低了VOC含量，从而使得制备得到的水性聚氨酯防水涂料中VOC的含量低。同时，水性聚氨酯防水涂料制作机理是通过对水性涂料中的亲水基团的改性而进行相互交联，填充及改变了网状分子结构而后形成致密的耐水涂层。附着力强、更为显著的特点是长期浸泡于水中，不会出现涂层变软渣化乳化、粘结性能降低等现象。
[0012]本申请的方案中，将填料、去离子水、水性聚氨酯分散体混合后，形成乳液，水性聚氨酯分散体具有优异的粉料包裹性能，而填料在该体系内易发生团聚，无法均匀分散。在该体系中加入聚丙烯酸铵盐分散剂后，使得填料能够均匀稳定地分散于水性聚氨酯分散体内，有效防止体系内固体颗粒的沉降和凝聚。随后，乳液中的聚合物粒子在成膜助剂的作用下发生溶解和溶胀，并在较低的温度下，使得聚合物粒子随着水分的挥发产生塑性流动和弹性形变后聚结成膜，而成膜助剂能够在成膜后快速逸出挥发。聚氨酯增稠剂的添加增加了水性聚氨酯防水涂料的粘稠度，加强了剪切作用，有利于涂料的分散；同时，防水涂料要想起到较好的防水效果，需要防水涂料具有一定的干膜厚度，而只有涂料具有一定的粘稠度才能保证防水涂料具有一定的涂刷厚度和干膜厚度，因此聚氨酯增稠剂的添加也进一步保证了防水涂料的防水性能。
[0013]本申请方案中的水性聚氨酯分散体、钛白粉填料、硫酸钡填料和聚丙烯酸铵盐分散剂、成膜助剂以及聚氨酯增稠剂之间的互相配合，相互作用，使得最终制备得到的水性聚氨酯防水涂料具有VOC含量低、耐酸耐碱耐腐蚀且拉伸强度和粘接强度较佳的优势。
[0014]优选的，水性聚氨酯分散体选自8355阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体、8407阴离子脂肪族聚酯聚氨酯分散体和8408阴离子脂肪族聚酯聚氨酯分散体中的一种。
[0015]通过采用上述技术方案，其中8355阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体用于生产水性单组份聚氨酯防水涂料，具有水性、低味、环保的优势；浸水后仍有良好的附着力、优异的力学性能、出色的耐候性，可用于外露型防水的工况。
[0016]8407阴离子脂肪族聚酯聚氨酯分散体用于生产水性单组份聚氨酯防水涂料，具有剥离强度大、优异的延展率表现以及良好的粉料包裹性。
[0017]8408阴离子脂肪族聚酯聚氨酯分散体用于生产水性单组份聚氨酯防水涂料，具有水性、低味、环保的优势，优异的力学性能，其剥离强度大，具有优异的延伸率表现，其吸水率极低，可替代溶剂型聚氨酯防水涂料用于长期浸水环境的防水工程。
[0018]采用上述的三种水性聚氨酯分散体为原料制备得到的水性聚氨酯防水涂料，其具有VOC含量低、耐酸耐碱耐腐蚀、拉伸强度和粘接强度高的优势。尤其是采用8408为原料制备水性聚氨酯防水涂料时，制备得到的水性聚氨酯防水涂料的拉伸强度和粘接强度分别高达5.9MPa和3.1MPa。
[0019]优选的，所述聚丙烯酸铵盐分散剂选自分散剂C30和分散剂OROTAN 1124中的一种。
[0020]通过采用上述技术方案，其中，分散剂C30，低味环保，且具有极佳的分散效率，并与聚氨酯增稠剂匹配性良好，低起泡性；分散剂OROTAN1124是一种乳胶漆用低成本聚丙烯酸铵盐分散剂，与涂料体系相容性良好。
[0021]将上述的聚丙烯酸铵盐分散剂用于本申请中时，能够实现填料在水性聚氨酯分散体内的均匀稳定的分散，有效防止填料颗粒的沉降和凝聚，使得形成均一稳定的乳液体系。
[0022]优选的，制备所述水性聚氨酯防水涂料还包括以下重量份的原料：润湿剂1-3份，羟乙基纤维素0.5-1.5份，pH调节剂0.2-0.8份，杀菌剂1-3份，稳定剂3-10份本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，由包含以下重量份的原料制备得到：去离子水35-65份，有机硅消泡剂2-6份，聚丙烯酸铵盐分散剂7-16份，水性聚氨酯分散体350-620份，钛白粉20-80份，硫酸钡250-470份，聚合物消泡剂2-6份，成膜助剂1.5-9份，聚氨酯增稠剂0.2-1.6份。2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯防水涂料，由包含以下重量份的原料制备得到：去离子水45-55份，有机硅消泡剂3-5份，聚丙烯酸铵盐分散剂10-15份，水性聚氨酯分散体410-550份，钛白粉45-60份，硫酸钡300-400份，聚合物消泡剂3-5份，成膜助剂3-6份，聚氨酯增稠剂0.7-1.3份。3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：制备所述水性聚氨酯防水涂料还包括以下重量份的原料：润湿剂1-3份，羟乙基纤维素0.5-1.5份，pH调节剂0.2-0.8份，杀菌剂1-3份，稳定剂3-10份。4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述成膜助剂选自二丙二醇甲醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚中的一种。5.根据权利要求4所述的一种水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述成膜助剂选自二丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯其中的一种。6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述有机硅消泡剂为疏水型有机硅类消泡剂；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡小正，胡义，胡丹阳，
申请(专利权)人：北京中建瑞特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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