摘要:闡述了在水固化聚氨酯防水涂料中對水和催化劑等用量的研究,并討論了影響涂膜力學性能的各種因素,確定了合理的施工配比,對涂料的實際應用具有很好的指導意義。 關鍵詞:水固化;聚氨酯防水涂料;力學性能
1前言
我國目前在防水施工中,實際應用的聚氨酯防水涂料主要包括焦油型和非焦油型兩種。焦油型、石油瀝青聚氨酯等成分復雜,含有大量的蒽、萘、酚類等易揮發物質,嚴重污染環境和危害人體健康,隨著人們環保意識的增強和科技的進步,焦油型聚氨酯防水涂料的應用日益受到限制,國家正提倡采用非焦油型聚氨酯防水涂料和聚醚型聚氨酯防水涂料[1]。本文研制的水固化聚氨酯防水涂料是聚醚型、無溶劑環保型的高檔合成高分子防水涂料,與傳統的焦油型、石油瀝青聚氨酯防水涂料相比,有著無溶劑揮發、無毒、無味、施工無污染、固化迅速等優點,符合生態發展和環境保護的要求[2],在施工配漆時以水為固化劑,這與其他單或雙組分聚氨酯防水涂料明顯不同,體現出聚氨酯防水涂料研制開發的新思路、新工藝,具有廣闊的市場前景。
2水固化聚氨酯防水涂料的制備[3]
2.1主要原料
聚醚多元醇,工業牌號:TDIOL-2000和TEP-330N;甲苯二異氰酸酯(TDI);鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP);二丁基二月桂酸錫(T-12);一縮二乙二醇(二甘醇);消泡劑;脫水劑;抗氧劑;填料等,工業品。
2.2預聚體的合成
先將聚醚多元醇(TDIOL-2000和TEP-330N)在(110～120)℃、-0.095MPa下減壓脫水(40～60)min,使之含水率≤0.05%,備用。在密閉容器中分別加入TDIOL-2000、TDI和TEP-330N,比例為9∶2.5∶1,在(90～95)℃、攪拌速度為400r/min條件下反應3h左右。其間要多次抽樣檢測聚合物的―NCO含量,并根據其含量加入適量的一縮二乙二醇和補充適量的TDI,當預聚體的―NCO質量分為5.40%～5.50%時,即可停止反應。
2.3涂料的制備
在高速攪拌下加入增塑劑DINP、填料(顏料)、脫水劑,分散均勻后備用。把已合成好的預聚體升溫到95℃,并在高速攪拌下加入分散好的色漿、消泡劑、抗氧化劑,保溫攪拌1.5h,冷卻降溫至50℃,加入適量的催干劑二丁基二月桂酸錫(T-12),分散均勻即可出料。
2.4性能指標[4]
水固化聚氨酯防水涂料性能指標見表1。
從表1顯示,涂料的各項性能指標均達到或優于我國建材行業標準JC/T500-92《聚氨酯防水涂料》規定的指標。
表1水固化聚氨酯防水涂料性能指標
3應用性能研究
3.1固化機理
水固化型聚氨酯防水涂料是在合成時調節異氰酸指數R在1.2～1.8,利用擴鏈反應制取兩端帶有―NCO基團且分子量足夠大的預聚體,由此預聚體再混入一些助劑和填料等即成涂料。這種涂料在使用時,先加入一定量的水混合均勻,利用預聚體所含有的―NCO基團與水分反應生成脲鍵而固化成膜,見式(1)。
同時為了加快涂膜的固化速度,降低外界濕度與溫度的影響,往往在制備時加入一定量的催干劑[5]。
3.2加水比例的確定
水的添加量與涂膜力學性能關系見表2。
水作為水固化型聚氨酯防水涂料的固化劑,其加入比例嚴重影響著涂膜的力學性能和涂料混合后的膠凝時間。從表2顯示,隨著加水比例的增大,水固化聚氨酯防水涂料涂膜的最大應力、斷裂延伸率和最大應力伸長率都隨之增加。但是當加水比例大于100∶30時,涂膜開始明顯收縮,加水比例越大,收縮越厲害,嚴重影響聚氨酯防水涂料固化后的涂層性能,容易導致涂層銜接處發生斷裂。水的添加量與涂膜干燥時間的關系見表3。
從表3顯示,當加水比例不
標簽： 聚氨酯
