一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料及其制备方法，所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，按重量份计，制备原料包括水性聚氨酯分散体52

【技术实现步骤摘要】
一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，更具体地，本专利技术涉及一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]当今市场销售产品有很多美其名曰水性聚氨酯防水涂料，但其真正成膜物质并非水性聚氨酯，其中大部分是水性丙烯酸，该类产品执行标准都为水性丙烯酸防水涂料的相关标准，然而这一类材料性能低下，例如：拉伸强度：1.0
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2.8MPa，延伸率：200
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350%，低温弯折性（
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35℃）：不通过，撕裂强度：不要求，等等。
[0003]此外，市面上使用的双组份的水性聚氨酯防水涂料，大多是使用水性羟基丙烯酸为成膜物质的水性丙烯酸防水涂料作为A组分，使用时配以水性异氰酸酯固化剂，搅拌均匀涂覆使用（例如中国专利CN202011302333）。其主要原理是水性羟基丙烯酸中的羟基与异氰酸酯基团反应，形成氨基甲酸酯键，但是其分子结构中氨基甲酸酯键占少量部分，主要成膜物质还是丙烯酸，因此，严格意义上不能算做水性聚氨酯防水涂料。并且该类材料有很大缺点存在，如：此类产品使用起来麻烦，搅拌过程溶液带来大量气泡，涂刷后防水效果不佳，成膜后延伸率不大，一般在150
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300%之间偏低端等。还有一类水性聚氨酯防水涂料是水性聚氨酯预聚体作为A组分，填料、乳化剂、催化剂、交联剂和水混合物作为B组分，使用时将两者混合搅拌均匀即可。该类材料使用麻烦，搅拌反应会放热，对搅拌设备要求较高，预聚体与水性混合物反应时产生大量气泡，涂膜后防水效果不佳。另外，其A组分储存稳定性不高，很容易在桶内结皮固化。
[0004]因此，需要提供一种使用方便、性能好的单组分高强度水性聚氨酯防水涂料。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，按重量份计，制备原料包括水性聚氨酯分散体52
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72份，分散剂5
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16份，填充料42
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60份，1
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10份消泡剂，0
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1份润湿剂，成膜助剂0
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6份。
[0006]在一种实施方式中，所述水性聚氨酯分散体为聚酯型水性聚氨酯分散体和/或聚醚型水性聚氨酯分散体。
[0007]优选的，所述聚醚型水性聚氨酯分散体和聚酯型水性聚氨酯分散体的重量比为（3.3
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8.6）：1，进一步优选重量比为（5
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7）：1，更优选重量比为5.5:1。
[0008]在一种实施方式中，所述聚醚型水性聚氨酯分散体为PTMEG型水性聚氨酯分散体。
[0009]在一种实施方式中，所述聚酯型水性聚氨酯分散体为PCL型水性聚氨酯分散体。
[0010]申请人在实验中意外的发现，使用重量比为（5
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7）：1的PTMEG型水性聚氨酯分散体和PCL型水性聚氨酯分散体，尤其是使用本申请中特定的PTMEG型水性聚氨酯分散体和PCL型水性聚氨酯分散体，在不添加丙烯酸类物质的条件下，得到的防水涂料具有较好的力学性能，且干燥时间短，克服了水的蒸发潜热大的缺点，解决了现有技术中以羟基丙烯酸为成
膜物质带来的防水效果不佳的问题，申请人认为可能的原因是以本申请特定重量比的聚氨酯分散体为成膜物质，其具有的直链结构增加了结晶性能，力学性能提高，同时其特定的软硬段之间的分布，使得水分子的逃逸更为简单。
[0011]此外，申请人意外的发现，本申请中特定的聚醚型和聚酯型水性聚氨酯分散体的加入，即使在不添加增稠剂的情况下，仍具有较好的成膜性。
[0012]本申请中所述分散剂不做特别限定，本领域技术人员可做常规选择，可以列举的有丙烯酸酯类、马来酸酯类等。
[0013]在一种实施方式中，所述消泡剂选自有机硅改性消泡剂、聚醚改性消泡剂、矿物油类消泡剂中一种或多种。
[0014]优选的，有机硅改性消泡剂和聚醚改性消泡剂的重量比为（0.1
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6）：1，进一步优选的，重量比为（0.1
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1）：1，更优选重量比为0.7:1。
[0015]申请人在添加了本申请中特定的水性聚氨酯分散体之后，得到的防水涂料的耐热性还有待提高，在后续的研发中，申请人意外的发现，当消泡剂为重量比为（1
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6）：1的有机硅改性消泡剂和聚醚改性消泡剂时，竟然提高了防水涂料的耐热性，申请人认为可能的原因是该特定的两种消泡剂产生了协同作用，增加了涂料成膜后的涂层致密度，能够耐受高温环境。
[0016]在一种实施方式中，所述成膜助剂选自醇酯十二、醇酯十六、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚中一种或多种。
[0017]在一种实施方式中，所述润湿剂选自有机硅类润湿剂、聚醚改性硅氧烷类润湿剂、丙烯酸酯类润湿剂中一种或多种。
[0018]在一种实施方式中，所述填充料选自钛白粉、重质碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉中一种或多种。
[0019]优选的，按重量份计，所述填充料包括钛白粉2
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8份，重质碳酸钙35
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40份，硫酸钡5
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10份；更优选的，按重量份计，所述填充料包括钛白粉4份，重质碳酸钙37份，硫酸钡5份。
[0020]本领域技术人员知，碳酸钙与树脂的相容性差，而本申请中在将重质碳酸钙作为填充料的主要成分条件下，再加入特定含量的钛白粉以及硫酸钙，反而具有较好的相容分散性，解决了现有技术中由于碳酸钙与树脂的相容性差导致的成膜性差，力学强度差等问题，申请人认为可能的原因是该三种填充料在水性涂料中的分散能力不同，导致其各自的粒子分散时，在一定程度上了影响了重质碳酸钙的分散性，加之本申请中水性聚氨酯分散体的直链结构，增加了填充料粒子的相对滑移性，此外，本申请中特定的润湿剂也对填充料在涂料中的分散中具有显著的促进作用，使得最终得到的配方解决了碳酸钙与树脂的相容性差的技术阻力，不需要对碳酸钙进行有机酸改性，添加流平剂等即可实现较好的分散均一性。
[0021]此外，本申请防水涂料以特定的水性聚氨酯分散体为基料，添加多种特定的助剂和无机填料，经过水分挥发后分散体粒子间的分子链相互扩散，得到的防水涂膜不仅致密，同时具有优异的强度、延伸性、粘结性、抗紫外老化性能等。
[0022]本专利技术第二个方面提供了一种所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括：取聚醚型水性聚氨酯分散体总量的70wt%于反应釜中，开启搅拌，依次按照配方要求量来添加分散剂、有机硅改性消泡剂、润湿剂，搅拌均匀，添加钛白粉，高速分散研磨，直
至取样测试细度＜50μm，降低转速至不产生旋涡，添加重质碳酸钙，提高转速，分散研磨60min，降低转速，添加硫酸钡，继续研磨，最终以取样测试细度＜50μm为准；然后在低速搅拌下依次缓慢添加聚酯型水性聚氨酯分散体、剩余的聚醚型水性聚氨酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，按重量份计，制备原料包括水性聚氨酯分散体52
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72份，分散剂5
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16份，填充料42
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60份，1
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10份消泡剂，0
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1份润湿剂，成膜助剂0
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6份；所述水性聚氨酯分散体为重量比为（3.3
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8.6）：1的聚醚型水性聚氨酯分散体和聚酯型水性聚氨酯分散体的混合物，或者聚醚型水性聚氨酯分散体。2.根据权利要求1所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述聚醚型水性聚氨酯分散体为PTMEG型水性聚氨酯分散体。3.根据权利要求1或2所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述聚酯型水性聚氨酯分散体为PCL型水性聚氨酯分散体。4.根据权利要求3所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述消泡剂选自有机硅改性消泡剂、聚醚改性消泡剂、矿物油类消泡剂中一种或多种。5.根据权利要求4所述单组分高强度水性聚氨酯防水涂料，其特征在于，所述有机硅改性消泡剂和聚醚改性消泡剂的重量比为（0.1
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6）：1。6.根据权利要求4或5所述单组分高强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆浩然，钟标，徐春昌，何锦华，胡锡祥，杨槐，胡志康，陈锦锐，邓培敏，何超平，
申请(专利权)人：广东合胜实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：