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1、湿固化聚氨酯防水涂料的制备湿固化聚氨酯防水涂料的制备2004年第2卷第2期化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials?45??生产实践?湿固化聚氨酯防水涂料的制备邹军王浩(1.山西省阳泉市泡沫塑料有限公司045000;2.阳泉市公路局工程处阳泉045000)摘要介绍了一种新型湿固化单组分石油沥青聚氨酯防水涂料的制备工艺和产品性能,并且对工艺配方中原料选择和影响因素进行了讨论.关键词湿固化单组分石油沥青聚氨酯防水涂料性能湿固化单组分石油沥青聚氨酯防水涂料是一种利用涂料中基料分子
2、的NCO端基与空气中潮湿气体反应,交链固化形成含有大量脲键和氨基甲酸酯键涂膜,并且借助在分子链中氢键的作用,具有极好的防水,耐磨,高弹和低温柔性等性能.该涂料与同类型焦油双组分聚氨酯防水涂料相比,施工时无需现场计量,搅拌,清洗等设施;与焦油型单组分聚氨酯防水涂料相比,气味小,毒性低,流平性好L1.2J.尤其适合各种建筑及道路路面防水,防渗等室外现场施工工程,可有效地减少北方等寒冷地区因雨雪渗漏造成的冻害损失,是一种性能优良,价格低廉,施工简便,极有发展潜力的防水涂料.随着我国国民经济实力的增长及建筑工业和公路建设的快速发展,聚氨酯系列防水
3、涂料在建筑和公路的防水,防冻害等方面的重要作用,已越来越引起社会及有关部门的普遍关注.目前,我国生产的聚氨酯防水涂料主要是双组分(包括彩色涂料).湿固化单组分聚氨酯防水涂料在我国虽然已经有个别单位引进国外技术和设备进行生产,但有关单组分石油沥青聚氨酯防水涂料生产和报道并不多见,因此积极开展湿固化单组分聚氨酯系列防水涂料的开发和应用,对促进我国的建筑工业,公路建设的发展和推动聚氨酯工业科技进步,均有着十分重要和积极的意义.1产品制备1.1主要原料聚醚多元醇(N220等):工业级,国产;石油沥青:工业级,国产;甲苯二异氰酸酯(TDI80):工
4、业级,进口;芳烃类混合溶剂:工业级,国产;增塑剂(DP):工业级,国产;沥青稳定剂:工业级,国产;填料(石墨等):工业级,国产;复合催化剂:工业级,进口;抗老化剂:工业级,国产.1.2配方原料混合聚醚石油沥青混合溶剂增塑剂稳定剂抗老化剂复合催化剂填料其他助剂(消泡,除水剂等)异氰酸酯(11)I80)1.3制备工艺质量份10080～11040～805～101～50.5～50.05～320～401～1030～40将定量的石油沥青,混合聚醚多元醇和稳定剂放入装有温度计,搅拌器和真空系统的反应釜中,搅拌升温到120～150℃,真空脱水2h左右,停
5、止加热并降温至50-60℃,加入脱水混合溶剂和称量好的异氰酸酯,搅拌让物料自由反应升温,当温度不再升高时,再将物料加热到80～90℃保温反应2～3h,随后降温至45～55℃,加入经干燥和脱水处理过的填料和各种助剂,搅拌均匀,并调节至固含量不小于75%,即可冷却,过滤,包装.2原料和反应条件的选择2.1预聚反应温度和时间的选择在聚醚与异氰酸酯合成预聚体的过程中,虽然提高反应温度和延长反应时间均有助于反应进行彻底,但在NCO过量下,反应温度大于100℃或反应时间过长,预聚体中部分氨基甲酸酯基会继续与过量异氰酸酯NCO反应生成脲基甲酸酯交链结构
6、,使预聚体粘度增大,产生凝胶和沉淀现象.因此,要获收稿日期:2001—11—11作者简介:邹军,男,工程师.从事聚氨酯生产技术方面工作多年,现任山西省阳泉市泡沫塑料有限公司副总经理.电话:13096509001?46?化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials2004年第2卷第2期得适合生产湿固化单组分聚氨酯防水涂料的预聚体,必须将预聚反应温度控制在80～90℃,且反应时间以不超过3h为宜.2,2聚醚多元醇,异氰酸酯及配比聚醚多元醇和异氰酸酯是合成PU涂料的主要原料,通常涂料
7、中使用的聚醚是相对分子质量为2000--3000的聚氧化丙烯二元,三元醇混合聚醚和常温下为液态的TDI80.在生产过程中除了原料的品种外,混合聚醚配比和聚醚与异氰酸酯合成的预聚体中NCO含量都影响涂料的最终性能.当混合聚醚配比不当,聚醚平均羟基官能度较高或预聚体中NC0含量过大,合成的I?U涂膜分子链结构中交链密度过大,分子链的刚性虽然增强,但涂膜较脆不耐冲击;相反如聚醚平均羟基官能度较低,相对分子质量过大或预聚体中NCO含量过低,合成的PU涂膜分子链结构中相对分子质量将随着增大,涂膜柔性增强,但硬度和机械性能会有所下降,甚至使涂膜发软,
8、发粘影响防水性能.因此,合理控制混合聚醚配比和聚醚与异氰酸酯合成的预聚体中NCo含量十分关键.经实验,当二元,三元醇混合聚醚配比控制在3～4:l(质量比)和预聚体中NCO质量分数为6%±1%时
