一种聚氨酯防水涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯防水涂料的制备方法，该方法采用特定的仲胺化合物进行制备聚氨酯预聚体，由此仲胺化合物制成的聚氨酯预聚体具有理想的分子结构，且其本身就能够具有较好的触变性能(这些特定的仲胺基化合物一方面有较大的位阻效应，可以使得反应温和，形成的分子结构规整致密，另一方面结构对称且分子结构较为舒展，可充分地利用氢键的作用，提供较多触变性的接触点，为体系提供较好的触变性)，其能够赋予防水涂料极佳的抗流挂性能和适宜的粘度，尤其是对于高温的基层，其仍然能够以其特殊的结构在高温基层上实现兼顾抗流挂性能和粘度，从而使得本发明专利技术的聚氨酯防水涂料能够采用机器进行喷涂施工，尤其是在立面或斜坡面上进行喷涂施工。面上进行喷涂施工。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯防水涂料的制备方法
[0001]本专利技术是申请日为2021年1月26日、申请号为2021101042533、名称为“一种聚氨酯防水涂料及其应用”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术属于建筑防水领域，尤其涉及对于建筑施工基层具有较高的温度以及呈立面或斜坡面的防水施工，具体涉及一种聚氨酯防水涂料的制备方法。

技术介绍

[0003]目前常规的聚氨酯涂料都为含有溶剂的非环保型涂料，施工时溶剂挥发，一方面味道大，另一方面造成大气污染。因为聚氨酯预聚体本身粘度就大，生产厂家为了降低成本势必要加入填料造成涂料本身粘度更大，若不加溶剂，难以施工应用。同时目前国内的一些大型工程，如大型体系场馆地下室墙面、高铁、地铁、隧道、人防等，需要在立面或斜坡面进行防水施工。由于是立面或斜坡面等，使得施工不方便且易出质量问题。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。上部挂不起厚度，且涂膜表面厚薄不均，若要涂刷1.5mm厚的涂膜，可能需要涂刷四五遍才行。此外，国内夏季大部分区域的气温普遍较高，现场基层太阳暴晒后可达到50℃以上，此时施工普通型的抗流挂聚氨酯施工立面后也容易产生流淌。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的不足，提供一种改进的聚氨酯防水涂料的制备方法，该方法制成的聚氨酯防水涂料能够适用于在高温基层上进行机器喷涂且兼顾抗流挂性和粘度平衡。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案如下：
[0006]一种聚氨酯防水涂料，所述聚氨酯防水涂料包括聚氨酯预聚体和助剂，所述聚氨酯预聚体的原料包括多元醇、异氰酸酯和仲胺化合物，所述仲胺化合物为选自式(Ⅰ)所示化合物中的一种或多种的组合：
[0007][0008]其中，R1为支链亚烷基；
[0009]R2为H或C1‑
10
烷基，或为被选自C1‑6烷基、C1‑6烷氧基中的一个或多个所取代的C1‑
10
烷基或苯基；
[0010]所述聚氨酯预聚体通过使多元醇、仲胺化合物和部分异氰酸酯混合反应后再加入剩余异氰酸酯再次反应而制成。
[0011]根据本专利技术的一些优选方面，R1为C3‑
10
支链亚烷基，R1可以为
‑
C(CH3)2‑
、
‑
C
(CH2CH3)2‑
、
‑
C(CH2CH2CH3)2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
、
‑
CH(CH2CH3)
‑
、
‑
C{CH(CH3)2}2‑
、
‑
C{CH(CH2CH3)2}2‑
、
‑
C{CH2CH(CH3)2}2‑
、
‑
C{CH2CH2CH(CH3)2}2‑
等等。
[0012]根据本专利技术的一些优选方面，R2为H、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基异丙基、甲氧基丁基、甲氧基异丁基、甲氧基戊基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基异丙基、乙氧基丁基、乙氧基异丁基、乙氧基戊基、甲基苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基或苯基。
[0013]根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述仲胺化合物为选自下式结构所示化合物中的一种或多种的组合：
[0014][0015][0016]根据本专利技术的一些优选方面，所述多元醇、所述异氰酸酯和所述式(Ⅰ)所示化合物的投料质量比为1∶0.2
‑
0.5∶0.05
‑
0.15。
[0017]根据本专利技术的一些优选方面，所述多元醇由二元醇和三元醇构成，所述二元醇与所述三元醇的投料质量比为1∶0.1
‑
1。例如可以为山东东大化学工业有限公司生产的聚醚330N、聚醚4000，聚醚2000、聚醚3050，聚醚1000，聚醚400。
[0018]根据本专利技术的一些优选方面，所述异氰酸酯为选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、改性二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中至少两种的组合。例如可以为选自为德国巴斯夫公司生产的牌号为MDI
‑
MI的二苯基甲烷二异氰酸酯、万华化学的MDI50，万华化学的MDI100，万华化学的IPDI、万华化学的HDI，巴斯夫的改性MDI 103C，德国拜耳公司牌号为TDI
‑
80的甲苯二异氰酸酯中的至少两种。
[0019]根据本专利技术的一些优选方面，制备所述聚氨酯预聚体的过程中，所述多元醇、所述仲胺化合物和所述部分异氰酸酯的混合反应的温度小于等于60℃。
[0020]根据本专利技术的一些优选方面，制备所述聚氨酯预聚体的过程中，加入剩余异氰酸酯后的反应温度为75
‑
85℃。
[0021]本专利技术中，对于聚氨酯预聚体合成过程中温度的控制，有利于控制反应进行的程度以形成预期的分子结构，确保高温下的抗流挂与粘性平衡，同时有利于喷涂施工。
[0022]根据本专利技术的一些优选方面，所述助剂包括催化剂，所述催化剂由投料质量比为1
∶0.4
‑
0.8∶0.2
‑
0.6的二月桂酸二丁基锡、五甲基二亚丙基三胺和异辛酸锌构成。
[0023]根据本专利技术的一些具体且优选的方面，所述助剂还包括填料、增塑剂、分散剂、活性稀释剂、溶剂、触变剂、除水剂和消泡剂；以质量份数计，所述聚氨酯防水涂料中，聚氨酯预聚体20
‑
50份、填料20
‑
50份、增塑剂5
‑
30份、分散剂0.1
‑
1份、活性稀释剂0.3
‑
2份、溶剂0.5
‑
15份、触变剂0.1
‑
2份、除水剂0.1
‑
1份、催化剂0.05
‑
1份和消泡剂0.1
‑
1份。
[0024]根据本专利技术的一些具体方面，所述填料包括重质填料和/或纳米级填料。所述重质填料为选自钛白粉、重质碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种的组合。所述纳米级填料为选自石膏晶须、气相二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氮化铝、纳米氮化硼和纳米硼酸铝中的一种或多种的组合。
[0025]根据本专利技术的一些具体方面，所述消泡剂包括物理消泡剂和/或化学消泡剂。所述物理消泡剂为选自聚硅氧烷消泡剂和/或硅酮消泡剂，所述化学消泡剂为选自氧化钙、氧化镁、氢氧化钙和潜固化剂中的一种或多种的组合。所述消泡剂可以为毕克化学公司生产的牌号为066N的消泡剂，德谦化学的5500，上海泰格公司的有机硅消泡剂。
[0026]根据本专利技术的一些具体方面，所述增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯防水涂料包括聚氨酯预聚体和助剂，所述聚氨酯预聚体的原料包括多元醇、异氰酸酯和仲胺化合物；所述聚氨酯防水涂料的制备方法包括如下步骤：(1)制备聚氨酯预聚体将多元醇与仲胺化合物混合，加入部分异氰酸酯，在温度为小于等于60℃的条件下进行第一阶段反应；然后加入剩余异氰酸酯，升温至75
‑
85℃，进行第二阶段反应，制成聚氨酯预聚体；其中，所述第一阶段反应、所述第二阶段反应分别在保护气体保护下进行；所述仲胺化合物为选自式(Ⅰ)所示化合物中的一种或多种的组合：R1为支链亚烷基；R2为H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基丁基、乙氧基戊基、甲基苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基或苯基；(2)将步骤(1)制成的聚氨酯预聚体与助剂混合，制成所述聚氨酯防水涂料。2.根据权利要求1所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述式(Ⅰ)所示化合物的制备方法包括如下步骤：(a)使苯酚与醛类化合物混合，50
‑
80℃下反应；(b)向步骤(a)反应后的反应液中加入含有支链亚烷基的双端伯胺的化合物，混合，100
‑
150℃下反应，然后真空脱水和/或升温脱水，控制水分含量500ppm以下，直到得到透明粘稠状液体产品，制成所述式(Ⅰ)所示化合物。3.根据权利要求2所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物为甲醛、乙醛或苯甲醛，所述含有支链亚烷基的双端伯胺的化合物为异丙二胺或3
‑
二氨基戊烷。4.根据权利要求2所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述苯酚、所述醛类化合物和所述含有支链亚烷基的双端伯胺的化合物的投料摩尔比为1∶0.5
‑
2∶0.5
‑
1。5.根据权利要求2所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述式(Ⅰ)所示化合物的制备方法中，使苯酚与醛类化合物的反应在碱土金属镁型催化剂存在下进行，所述碱土金属镁型催化剂由投料摩尔比为1∶0.8
‑
1.2的氢氧化镁和氧化镁构成。6.根据权利要求1所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，所述仲胺化合物为选自下式结构所示化合物中的一种或多种的组合：
7.根据权利要求1所述的聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在进行所述第一阶段反应之前，先对所述多元醇和所述仲胺化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺小钢，李忠人，周围，单永胜，马世界，王仁杰，
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：