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防水涂料

單組份聚氨酯防水涂料


聚氨酯防水涂料是由異氰酸酯、聚醚等經加成聚合反應而成的含異氰酸酯基的預聚體,配以催化劑、無水助劑、無水填充劑、溶劑等,經混合等工序加工制成的單組分聚氨酯防水涂料。該類涂料為反應固化型(濕氣固化)涂料、具有強度高、延伸率大、耐水性能好等特點。對基層變形的適應能力強。聚氨酯防水涂料是一種液態施工的單組分環保型防水涂料,是以進口聚氨酯預聚體為基本成份,無焦油和瀝青等添加劑。它是空氣中的濕氣接觸后固化,在基層表面形成一層堅固的堅韌的無接縫整體防膜。

主要原料

聚氧化丙烯二醇,N一220,分子量2000,工業級;聚氧化丙烯三醇,N一330,分子量3000,工業級;甲苯二異氰酸酯(TDI),80/20,工業級。


將準確計量好的復合聚醚多元醇、阻聚劑加入到裝有溫度計、攪拌器的四口燒瓶中,均勻混合后,再加入準確計量的TDI,攪拌20min,升溫到80~C左右,恒溫2h。然后依次加入填料、顏料、增塑劑和剩余的。TDI,在70"C下攪拌90min。再將溫度降至50℃,加入催化劑和有機溶劑,攪拌30min后研磨出料,包裝密封。

將單組分聚氨酯防水涂料混合均勻,稱取適量的樣品,用刮板均勻涂刷在涂好脫模劑的模具上,分2~3次涂完,使最終的涂膜厚度大約為1.5mm,每一次涂刮要在上一次涂膜表干之后進行。待最后一次涂刷完后,放置在(23±2)℃、相對濕度65%±15%(標準條件)7天后按標準進行測試。

影響因素

①異氰酸酯的選擇制備聚氨酯,異氰酸酯可從2,4或2,6位混合甲苯二異氰酸酯(TDI)、4,4’一二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)等多種異氰酸酯中選擇。MDI室溫下是固體,合成聚氨酯時工藝操作有難度,選擇液化MDI,用量較大,成本較高;TDI不僅價格較低,而且使用較方便。

②多元醇的選擇 多元醇主要有聚醚型和聚酯型兩種,聚酯型多元醇合成的聚氨酯拉伸強度較高,延伸率較低,雖具有好的耐候性、優越的物理性能和熱穩定性,但是不耐水解,而且價格高。聚醚型聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇等合成的聚氨酯材料較柔軟、延伸率較高,耐水解穩定性好。用適量的二官能度和三官能度聚醇混合使用,能使涂膜的拉伸強度、延伸率、柔性、硬度等均好。

③NCO量對性能的影響 NCO的量要控制在合適的范圍內,過高能增加涂膜的交聯密度及抗溶劑性,拉伸強度也較高,但涂膜較硬、較脆,不耐沖擊,延伸率小。過低形成的涂膜則發軟、發黏,拉伸強度低,耐水和耐化學藥品性能下降,以2%~10%為宜。

④反應時間的影響 隨反應時間增長,預聚體黏度增大,3h后黏度增長很快,可能是線性預聚體發生了交聯反應,為此要控制反應時間不大于3h。

⑤反應溫度的影響 反應的初始溫度為80℃,反應控溫在120~C以下,因溫度在120~C以下主要生成氨基甲酸酯,高于120℃可能會發生支化和交聯反應。

⑥填料對產品性能的影響 常用的填料應該是沒有結晶水的無機填料,如氣相白炭黑、滑石粉、碳酸鈣、炭黑、膨潤土等。碳酸鈣一般選用輕質碳酸鈣,隨其用量增大,涂膜的流動性降低,延伸率減小,拉伸強度增大。但其用量超過一定的值時,拉伸強度也會降低。

⑦DOP含量對產品性能的影響 凡相對NCO非活性、與聚氨酯相容性好的增塑劑都可使用,可用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)。增塑劑的用量要適宜,太多易從涂膜中滲出,降低粘接強度;太少則涂膜的柔韌度較差,硬度也不理想。在一定范圍內,隨著增塑劑量的增加,樣品的拉伸強度變化趨勢不明顯,而樣品的延伸率則呈上升的趨勢。

⑧催化劑的影響。單組分聚氨酯固化體系中,存在著H2O、NH2及氨酯基等對NCO的競爭反應。叔胺類催化劑對H2O與NCO反應的催化活性較高,反應放出的CO2多,發泡性大,涂料貯存期較短。有機錫類化合物如辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫等主要促進聚合物鏈的增長,即促進異氰酸酯基與多元醇基之間的反應,不僅能加速聚氨酯的合成,而且在反應產物中不需要去除。其適用溫度可高達250℃,屬中性、無腐蝕作用的催化劑。在滿足合成、應用的條件下,應盡量減少催化劑的用量。

⑨阻聚劑的影響 在聚醚多元醇的制備過程中,常加入極少量的堿性催化劑。為了避免原料中某些堿性物質的存在而導致凝膠,在聚氨酯合成的初始階段就要加入阻聚劑,阻聚劑的加入使涂料的貯存穩定性明顯增加。一般添加量為O.1%~1%。


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