一种近零voc无溶剂mdi体系单组分聚氨酯防水涂料及其制备
阅读说明：本技术 一种近零voc无溶剂mdi体系单组分聚氨酯防水涂料及其制备 (Near-zero VOC solvent-free MDI system single-component polyurethane waterproof coating and preparation thereof ) 是由 李鹤 李祥武 廖丽 袁肖 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法。一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料,由以下组分按照以下质量份制备而成：2官能度聚醚多元醇、1.4丁二醇、增塑剂、高岭土、重钙、云母粉、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚氨酯催化剂、消泡剂。本方面所得到的防水涂料,经过冷却至室温后,按照GB/T19250-2013I型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性,符合标准要求。根据JC/T1066-2008方法测试,本发明的产品检测可以通过A类标准要求,VOC可以控制在0.5g/kg左右。产品不添加任何溶剂,固含量在99.9％左右。(The invention relates to a near-zero VOC solvent-free MDI system single-component polyurethane waterproof coating and a preparation method thereof. The near-zero VOC solvent-free MDI system single-component polyurethane waterproof coating is prepared from the following components in parts by mass: 2-functionality polyether polyol, 1.4 butanediol, a plasticizer, kaolin, heavy calcium carbonate, mica powder, diphenylmethane diisocyanate, a polyurethane catalyst and a defoaming agent. After being cooled to room temperature, the waterproof coating obtained by the method is measured according to GB/T19250-2013I type standard for tensile property and mechanical property after coating, and meets the standard requirement. According to the test of the JC/T1066-2008 method, the product detection can pass the A-class standard requirements, and the VOC can be controlled to be about 0.5 g/kg. The product does not contain any solvent, and the solid content is about 99.9 percent.)
技术领域
本发明涉及一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料及其制备。
背景技术
聚氨酯防水涂料是一种液态施工的单组分环保型防水涂料，常用于屋面、卫生间、地下室、蓄水池、外墙等容易遇水的墙面防水、防渗、防潮，钢筋混凝土结构能被这层“外衣”很好地保护起来，而且涂膜中的高分子物质能渗入到基面微细细缝内，基面粘结力很强，其涂膜有良好的柔韧性，对基层伸缩或开裂的适应性强，抗拉性强度高。遇到低温也不会龟裂，具有良好的耐用性，能耐油、耐磨、耐酸碱侵蚀等。聚氨酯防水涂料密度高，防水层很完整，无裂缝、针孔、气泡，水蒸气不会轻易渗透，不仅能防水还能隔气。最重要的是聚氨酯防水涂料施工很简单，施工效率高，后期维修也很方便，加上它的重量本身就轻便，不容易增加建筑物负载。最后聚氨酯防水涂料的颜色也很多样，可以根据自身需要调配各种颜色。市售常见有反应型聚氨酯防水涂料，和溶剂型聚氨酯防水涂料，已无法满足人们对高环保产品的期望。但是市售的反应型聚氨酯防水涂料和溶剂型聚氨酯防水涂料存在含有VOC的问题，因此不符合现在的市场需求。
发明内容
本发明提供一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法，本发明的聚氨酯防水涂料固含量高、VOC含量低，而且拉伸强度、撕裂强度、扯裂伸长率都较高。
本发明通过以下技术方案实现：
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下质量份制备而成：
进一步地，所述的增塑剂为氯代棕榈油甲酯。
进一步地，所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步地，所述的高岭土为1250目煅烧高岭土；重钙为800目重质碳酸钙，云母粉为2000目云母粉。
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将2官能度聚醚多元醇、1.4丁二醇、增塑剂、高岭土、重钙和云母粉加入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300-500r/min(以下步骤均保持该搅拌速率)，接着在温度为115-125℃、压力为-0.09--0.1Mpa下反应排水2-4h；
然后关闭负压并在温度为70-80℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在80-85℃下保温2-4h；
然后在温度为55-60℃下加入聚氨酯催化剂并保温15-25min；
接着在温度为45-55℃下加入消泡剂并保温25-35min；
最后，在温度为55-65℃、负压为-0.08-0.09mpa反应排水25-35min，即得所述近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料。
聚氨酯防水涂料通常主要由异氰酸酯、聚醚多元醇、液体填料、粉体填料、功能助剂、溶剂组成，存在有害物质释放大的问题，无法日益严苛的环保的要求，本发明体系中，不添加稀释剂，功能助剂采用耐高温100％固含标准原料，增塑剂采用热稳定强的的生物基环保增塑剂，采用湿气固化机理，不添加潜固化剂，避免带来的气味和VOC释放问题。同时异氰酸酯原料采用二苯基甲烷二异氰酸酯避免TDI游离含量问题，该发明固含量可达到99.9％，可以符合高固近零VOC的环保要求，使用过程中含有-NCO基预聚物同空气和接触面的水份进行反应，生成不稳定的氨基甲酸酯，然后氨基甲酸酯分解继续和过量的-NCO反应，最后形成聚氨酯弹性体防水涂层。
采用2官能度和1，4丁二醇和按照一定比例和过量的二苯基甲烷二异氰酸酯进行交联形成-NCO过量的预聚物，使用过程中含有-NCO基预聚物同空气和接触面的水份进行反应，生成不稳定的氨基甲酸酯，然后氨基甲酸酯分解继续和过量的-NCO反应，最后形成聚氨酯弹性体防水涂层。
本发明通过去除溶剂，使用环保异氰酸酯替代高毒的TDI，利用全固含量低粘度控制、低温快速固化、抗流淌、轻量化等技术，采用全新原料组成设计，制得近零VOC、无溶剂、不含游离TDI的高环保、高性能单组分聚氨酯防水涂料，实现低粘、快固、抗流淌等功能。运用此技术，可减少95％VOCs排放，节省60％人工；相同干膜厚度，每公斤涂料可增加40％涂层面积。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
本方面所得到的防水涂料，经过冷却至室温后，按照GB/T19250-2013 I型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性，符合标准要求。
根据JC/T1066-2008方法测试，本发明的产品检测可以通过A类标准要求，VOC可以控制在0.5g/kg左右。产品不添加任何溶剂，固含量在99.9％左右。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步阐述：
实施例1
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下质量份制备而成：
进一步地，所述的增塑剂的固含量为99.8％以上。
所述的消泡剂为硅类消泡剂。
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将2官能度聚醚多元醇、1.4丁二醇、增塑剂、高岭土、重钙和云母粉加入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300-500r/min，接着在温度为115-125℃、压力为-0.09--0.1Mpa下反应排水2-4h；
然后关闭负压并在温度为70-80℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在80-85℃下保温2-4h；
然后在温度为55-60℃下加入聚氨酯催化剂并保温15-25min；
接着在温度为45-55℃下加入消泡剂并保温25-35min；
最后，在温度为55-65℃、负压为-0.08-0.09mpa反应排水25-35min，即得所述近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料。
实施例2
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下质量份制备而成：
进一步地，所述的增塑剂的固含量为99.8％以上。
所述的消泡剂为硅类消泡剂。
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将2官能度聚醚多元醇、1.4丁二醇、增塑剂、高岭土、重钙和云母粉加入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300-500r/min，接着在温度为115-125℃、压力为-0.09--0.1Mpa下反应排水2-4h；
然后关闭负压并在温度为70-80℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在80-85℃下保温2-4h；
然后在温度为55-60℃下加入聚氨酯催化剂并保温15-25min；
接着在温度为45-55℃下加入消泡剂并保温25-35min；
最后，在温度为55-65℃、负压为-0.08-0.09mpa反应排水25-35min，即得所述近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料。
实施例3
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料，由以下组分按照以下质量份制备而成：
进一步地，所述的增塑剂的固含量为99.8％以上。
所述的消泡剂为硅类消泡剂。
一种近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将2官能度聚醚多元醇、1.4丁二醇、增塑剂、高岭土、重钙和云母粉加入到负压反应釜中，然后设置搅拌速率为300-500r/min，接着在温度为115-125℃、压力为-0.09--0.1Mpa下反应排水2-4h；
然后关闭负压并在温度为70-80℃下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，然后在80-85℃下保温2-4h；
然后在温度为55-60℃下加入聚氨酯催化剂并保温15-25min；
接着在温度为45-55℃下加入消泡剂并保温25-35min；
最后，在温度为55-65℃、负压为-0.08-0.09mpa反应排水25-35min，即得所述近零VOC无溶剂MDI体系单组分聚氨酯防水涂料。
将上述实施例1-3按照GB/T19250-2013 I型标准测定其涂膜后的拉伸性质力学特性，符合标准要求。结果如表1所示。
表1本发明防水涂料的性能测试结果
本发明上述实施例中，各组分优选来源如下：2官能度聚醚多元醇为万华化学WANOL-C2020，1.4丁二醇为内蒙古东源科技有限公司，增塑剂为市售氯代棕榈油甲酯增塑剂，高岭土为市售1250目煅烧高岭土，重钙为市售800目重质碳酸钙，云母粉为市售2000目云母粉，聚氨酯催化剂为上海德音化学有限公司DY-5350有机锌催化剂、消泡剂为市售100％有机硅消泡剂。
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