一种高效聚氨酯灌浆防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效聚氨酯灌浆防水涂料及其制备方法，本发明专利技术从解封温度作为切入点，并考虑聚氨酯硬段优势，在聚氨酯接枝环氧树脂之后，使用可低温解封的封端化合物进行异氰酸酯封端，从而利用异氰酸酯的单元封端，在环氧树脂上接枝聚氨酯短支链，使环氧树脂分子间距离增大，同时以低分子多元醇和异氰酸酯连接形成的硬段聚氨酯预聚体，分子链短，不会造成环氧树脂链的物理缠结，提高了链段的运动能力，而聚氨酯接枝环氧树脂

【技术实现步骤摘要】
一种高效聚氨酯灌浆防水涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防水材料
，具体涉及一种高效聚氨酯灌浆防水涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]灌浆材料众多，目前常见的有：聚氨酯灌浆材料、环氧灌浆材料、丙烯酸灌浆材料、水玻璃灌浆材料、水泥基灌浆材料。一般地，这些化学灌浆材料具有明显的优缺点，环氧灌浆材料、水玻璃灌浆材料、水泥基灌浆材料一般用于结构加固灌浆的较多，聚氨酯灌浆材料、丙烯酸灌浆材料多用于建筑灌注浆防水，即对建筑局部返潮、裂隙渗水等进行化学注浆，起到防水作用。目前最常用的主要有环氧树脂和聚氨酯化灌浆材料，为获得较低的黏度、较高的固结体强度的改性聚氨酯灌浆材料，通常选择结合几种聚合物的优点，例如环氧树脂改性聚氨酯灌浆材料，可提高聚氨酯的强度，如中国专利文献CN102924692B公开了一种高渗透性聚氨酯接枝改性环氧树脂互穿网络聚合物灌浆材料及其制备方法。
[0003]采用聚氨酯/环氧树脂互穿交联网络结构的灌浆材料综合了聚氨酯和环氧树脂材料的优点，克服了各自的局限性。聚氨酯与环氧树脂之间的作用机理在于聚氨酯的链段无规则地贯穿到环氧树脂网络中去，形成了全部或者半互穿网络聚合物结构。然而聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物灌浆材料存在以下问题：在固化过程中，虽然聚氨酯接枝贯穿于环氧树脂分子中，但是由于其缠结，导致分子间距离减小，链段运动受限，增韧效果降低；同时阻碍了环氧活性基团间的碰撞，反应交联降低，强度相应降低。
[0004]为克服上述问题，中国专利文献CN104277449B公开了一种聚氨酯改性环氧树脂的制备方法及基于该树脂的灌浆材料，通过先采用异氰酸酯与环氧树脂上的羟基在一定条件下进行反应，以获得聚氨酯接枝环氧树脂，再用一元醇将聚氨酯接枝环氧树脂上的异氰酸酯封端，从而利用异氰酸酯的单元封端，在环氧树脂上接枝聚氨酯短支链，使环氧树脂分子间距离增大，降低分子间作用力，提高了链段的运动能力；同时在固化过程中，由于放热的原因，封端的异氰酸酯可以部分解封，参与固化，实现反应增韧与反应交联的双重效果。
[0005]但醇类化合物作为封闭剂，一般来说解封温度较高，通常达180℃以上，在固化过程中封堵的异氰酸酯解封并参与固化难度相对较大，基于此考虑，本专利技术从解封温度作为切入点，并考虑聚氨酯硬段优势，制备聚氨酯接枝环氧树脂灌浆材料。

技术实现思路

[0006]针对上述
技术介绍
中的问题，本专利技术的一个目的在于提供一种高效聚氨酯灌浆防水涂料的制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种高效聚氨酯灌浆防水涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)在惰性气体保护下，将环氧树脂加热至100
‑
110℃，再降温至50
‑
60℃，加入二异氰酸酯和催化剂，于80
‑
100℃条件下，搅拌反应2
‑
5h，得到聚氨酯接枝环氧树脂；
[0010](2)向步骤加入5
‑
10wt％的可低温解封的封端化合物，80
‑
100℃温度条件下继续反应1
‑
3h，降温至50
‑
60℃，加入硬段聚氨酯预聚体，继续搅拌反应1
‑
3h，之后加入环氧树脂固化剂混合均匀，即得；
[0011]所述可低温解封的封端化合物包括2
‑
甲基咪唑、2,4
‑
二甲基咪唑、1,2
‑
二甲基咪唑、甲乙酮肟中的至少一种。
[0012]进一步地，所述环氧树脂、异氰酸酯、封端化合物与硬段聚氨酯预聚体的质量比为10：(1～5)：(0.4～2)：(1～5)。
[0013]更进一步地，所述环氧树脂、异氰酸酯、封端化合物与硬段聚氨酯预聚体的质量比为10：(1～5)：(0.5～1.5)：(2～3)。
[0014]进一步地，所述硬段聚氨酯预聚体是由低分子三元醇与异氰酸酯进行加成封端反应得到；所述的异氰酸酯选自二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；所述低分子三元醇选自三羟甲基丙烷、丙三醇中的至少一种。
[0015]进一步地，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、三乙胺中的一种。
[0016]进一步地，所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
[0017]进一步地，所述的环氧树脂固化剂为N,N
‑
二甲基苄胺，添加量为环氧树脂量的0.5～2wt％。
[0018]进一步地，还包括稀释剂、有机或无机增塑剂；所述稀释剂选自醚类、醛类、酮类和水中的一种或多种，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯类、戊二酸酯类、己二酸酯类、壬二酸酯类、癸二酸酯类、磷酸酯类、硬脂酸酯类、月桂酸酯类中的一种或多种。
[0019]本专利技术的第二个目的在于，提供一种使用如上所述方法制备得到的高效聚氨酯灌浆防水涂料。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0021]1、本专利技术中在聚氨酯接枝环氧树脂之后，使用可低温解封的封端化合物进行异氰酸酯封端，从而利用异氰酸酯的单元封端，在环氧树脂上接枝聚氨酯短支链，使环氧树脂分子间距离增大，同时以低分子多元醇和异氰酸酯连接形成的硬段聚氨酯预聚体，分子链短，不会造成环氧树脂链的物理缠结，提高了链段的运动能力，而聚氨酯接枝环氧树脂
‑
硬段聚氨酯交联反应，由于聚氨酯硬段具有刚性，在交联后硬段在网络聚合物中起支撑作用，形成聚氨酯
‑
环氧树脂贯穿网络聚合物。
[0022]2、采用可低温解封的封端化合物进行异氰酸酯封端，其解封温度较低，在70
‑
128℃条件下即可解封，而环氧树脂固化过程放热温度峰值可达130
‑
160℃(不同体系、添加剂的不同有所区别)以上，因此在固化过程中，可低温解封的封端化合物封端的异氰酸酯可以实现快速解封，并参与固化，且解封后未与环氧树脂发生接枝反应的余下异氰酸酯端可再次与硬段聚氨酯预聚体反应，形成交联互穿网络，实现反应增韧与反应交联的双重效果，基于本专利技术所述聚氨酯
‑
环氧树脂灌浆材料，能够有效降低分子间的物理交联，强度好、韧性好。
具体实施方式
[0023]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体
实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0024]本专利技术中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规的市售产品；本专利技术中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。
[0025]实施例1
[0026]本实施例中提供了一种高效聚氨酯灌浆防水涂料，包括环氧值为0.6mol/100g的环氧树脂E51 50g、二苯甲烷二异氰酸酯20g、2
‑
甲基咪唑5g、硬段聚氨酯预聚体12g、二月桂酸二丁基锡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效聚氨酯灌浆防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在惰性气体保护下，将环氧树脂加热至100
‑
110℃，再降温至50
‑
60℃，加入二异氰酸酯和催化剂，于80
‑
100℃条件下，搅拌反应2
‑
5h，得到聚氨酯接枝环氧树脂；(2)向步骤加入5
‑
10wt％的可低温解封的封端化合物，80
‑
100℃温度条件下继续反应1
‑
3h，降温至50
‑
60℃，加入硬段聚氨酯预聚体，继续搅拌反应1
‑
3h，之后加入环氧树脂固化剂混合均匀，即得；所述可低温解封的封端化合物包括2
‑
甲基咪唑、2,4
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二甲基咪唑、1,2
‑
二甲基咪唑、甲乙酮肟中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种高效聚氨酯灌浆防水涂料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、异氰酸酯、封端化合物与硬段聚氨酯预聚体的质量比为10：(1～5)：(0.4～2)：(1～5)。3.根据权利要求2所述的一种高效聚氨酯灌浆防水涂料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、异氰酸酯、封端化合物与硬段聚氨酯预聚体的质量比为10：(1～5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：万小平，
申请(专利权)人：湖北古城建筑防水工程有限公司，
类型：发明
国别省市：