一种多功能改性聚氨酯防水卷材
阅读说明：本技术 一种多功能改性聚氨酯防水卷材 (Multifunctional modified polyurethane waterproof coiled material ) 是由 刘颜昆 张以才 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多功能改性聚氨酯防水卷材,包括基布层和改性聚氨酯涂层,所述改性聚氨酯涂层设置有两层,两层所述改性聚氨酯涂层分别设置在所述基布层的两侧面上,按照质量组份计所述改性聚氨酯涂层的原料包括聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯、增粘树脂、MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维、三聚磷酸钾、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂；本发明还提供了一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法。本发明的内外两侧面均具有显著的阻燃和防水性能,吸水率非常低,具有优异的耐水侵蚀性,同时具有优异的物理性能,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均得到大大提升。(The invention discloses a multifunctional modified polyurethane waterproof coiled material which comprises a base cloth layer and a modified polyurethane coating, wherein the modified polyurethane coating is provided with two layers, the two layers of modified polyurethane coatings are respectively arranged on two side surfaces of the base cloth layer, and raw materials of the modified polyurethane coating comprise polyether type thermoplastic polyurethane, diphenylmethane diisocyanate, tackifying resin, MDI semi-prepolymer, organosilicon modified silicate, organosilicon modified styrene-acrylic emulsion, titanium dioxide, polypropylene fiber, potassium tripolyphosphate, a catalyst, a coupling agent, a defoaming agent, an antioxidant and a flame retardant according to mass components; the invention also provides a preparation method of the multifunctional modified polyurethane waterproof coiled material. The invention has the advantages that the inner side surface and the outer side surface of the invention both have obvious flame retardant and waterproof properties, the water absorption rate is very low, the invention has excellent water erosion resistance and excellent physical properties, and the tensile strength, the elongation at break and the tearing strength are all greatly improved.)
技术领域
本发明属于防水卷材技术领域，具体涉及一种多功能改性聚氨酯防水卷材。
背景技术
防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。
如公告号CN110053319A公开了一种复合防水卷材，包括沥青防水基层，所述沥青防水基层上方覆有隔离层，所述隔离层为聚乙烯醇薄膜层，所述沥青防水基层下方覆有双组份聚氨酯防水涂料层所述聚氨酯防水涂料层下方覆有吸声层，所述吸声层下方覆有光反射层，所述光反射层下方覆有保护层，该防水卷材采用聚氨酯防水涂料，双组份聚氨酯防水涂料为液态，常温通过固化反应形成涂膜，从而达到防水效果，同时，还具有防腐、抗老化等作用，具备很强的防腐蚀效果，大大降低了恶劣环境所造成的损坏。
但上述防水卷材只有位于外侧的一面具有防水性能，阻燃性能差，且吸水率高，耐水侵蚀性差，且拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等物理性能不佳，易受到损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能改性聚氨酯防水卷材，内外两侧面均具有显著的阻燃和防水性能，吸水率非常低，具有优异的耐水侵蚀性，同时具有优异的物理性能，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均得到大大提升，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多功能改性聚氨酯防水卷材，包括基布层和改性聚氨酯涂层，所述改性聚氨酯涂层设置有两层，两层所述改性聚氨酯涂层分别设置在所述基布层的两侧面上；
所述改性聚氨酯涂层包括以下质量组份计原料：聚醚型热塑性聚氨酯50-66份、二苯甲烷二异氰酸酯15-25份、增粘树脂6-10份、MDI半预聚物8-12份、有机硅改性硅酸盐6-12份、有机硅改性苯丙乳液8-10份、钛白粉8-15份、聚丙烯纤维4-6份、三聚磷酸钾1-3份、催化剂1-5份、偶联剂6-10份、消泡剂1-3份、抗氧化剂2-5份和阻燃剂1-3份。
优选的，所述基布层为玻璃纤维布层。
优选的，所述基布层上设置有翘起的弧形连接丝，所述弧形连接丝与所述基布层为一体式设置。
优选的，所述基布层的厚度为1-3mm，所述改性聚氨酯涂层的厚度为0.5-2mm。
优选的，所述改性聚氨酯涂层的配方还包括有碳纤维2-5份。
优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂和石油树脂中的至少一种。
优选的，所述MDI半预聚物为MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
优选的，所述催化剂为有机锡催化剂。
优选的，所述阻燃剂包括质量比为1-5:1:1:1-3的无机阻燃剂、碱溶液、正硅酸乙酯和无水乙醇；
所述阻燃剂的制备包括如下步骤：
将无机阻燃剂、碱溶液与无水乙醇混合均匀，室温下搅拌10-30min，然后添加正硅酸乙酯，室温反应1-2h后，混合液离心，倒出清液添加无水乙醇，超声分散，再次离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。
一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、改性聚氨酯涂料制备：按照质量配比称取聚氨酯涂料原料，将聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯和增粘树脂共同加入搅拌机内搅拌20-40min，搅拌温度为30-40℃，得到A组分，再将MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维和三聚磷酸钾共同加入搅拌机内搅拌30-60min，搅拌温度为25-35℃，得到B组分，然后将A组分、B组分、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂共同加入搅拌机中搅拌1-2h，得到改性聚氨酯涂料；
S2、基布清洗：将基布放置到清洗剂内清洗20-60min，基布清洗完成后放置到脱水机内进行脱水，脱水时间为10-30min；
S3、基布烘干：将清洗后的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥；
S4、涂料涂抹：将得到改性聚氨酯涂料均匀涂抹到基布的两侧面上，直至涂抹至所需要的厚度；
S5、涂料烘干：将涂抹完改性聚氨酯涂料的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥，得到多功能改性聚氨酯防水卷材；
S6、收卷储藏：对多功能改性聚氨酯防水卷材通过收卷装置进行收卷，收卷完成后打包入库储藏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该多功能改性聚氨酯防水卷材在基布层的两侧面均设置改性聚氨酯涂层，使得内外两侧面均具有显著的阻燃和防水性能，吸水率非常低，具有优异的耐水侵蚀性，同时具有优异的物理性能，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均得到大大提升。
附图说明
图1为本发明的一种多功能改性聚氨酯防水卷材的剖切示意图；
图2为本发明的一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法的流程图。
图中：1、基布层；2、改性聚氨酯涂层；3、弧形连接丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种多功能改性聚氨酯防水卷材，包括基布层1和改性聚氨酯涂层2，所述改性聚氨酯涂层2设置有两层，两层所述改性聚氨酯涂层2分别设置在所述基布层1的两侧面上；
改性聚氨酯涂层2包括以下质量组份计原料：聚醚型热塑性聚氨酯50份、二苯甲烷二异氰酸酯15份、增粘树脂6份、MDI半预聚物8份、有机硅改性硅酸盐6份、有机硅改性苯丙乳液8份、钛白粉8份、聚丙烯纤维4份、三聚磷酸钾1份、催化剂1份、偶联剂6份、消泡剂1份、抗氧化剂2份和阻燃剂1份。
本实施例中，优选的，所述基布层1为玻璃纤维布层。
本实施例中，优选的，所述基布层1上设置有翘起的弧形连接丝3，所述弧形连接丝3与所述基布层1为一体式设置。
本实施例中，优选的，所述基布层1的厚度为1mm，所述改性聚氨酯涂层2的厚度为0.5mm。
本实施例中，优选的，所述改性聚氨酯涂层2的配方还包括有碳纤维2份。
本实施例中，优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂和石油树脂中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述MDI半预聚物为MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述催化剂为有机锡催化剂。
本实施例中，优选的，所述阻燃剂包括质量比为1:1:1:1的无机阻燃剂、碱溶液、正硅酸乙酯和无水乙醇；
所述阻燃剂的制备包括如下步骤：
将无机阻燃剂、碱溶液与无水乙醇混合均匀，室温下搅拌10min，然后添加正硅酸乙酯，室温反应1h后，混合液离心，倒出清液添加无水乙醇，超声分散，再次离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。
一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、改性聚氨酯涂料制备：按照质量配比称取聚氨酯涂料原料，将聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯和增粘树脂共同加入搅拌机内搅拌20min，搅拌温度为30℃，得到A组分，再将MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维和三聚磷酸钾共同加入搅拌机内搅拌30min，搅拌温度为25℃，得到B组分，然后将A组分、B组分、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂共同加入搅拌机中搅拌1h，得到改性聚氨酯涂料；
S2、基布清洗：将基布放置到清洗剂内清洗20min，基布清洗完成后放置到脱水机内进行脱水，脱水时间为10min；
S3、基布烘干：将清洗后的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥；
S4、涂料涂抹：将得到改性聚氨酯涂料均匀涂抹到基布的两侧面上，直至涂抹至所需要的厚度；
S5、涂料烘干：将涂抹完改性聚氨酯涂料的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥，得到多功能改性聚氨酯防水卷材；
S6、收卷储藏：对多功能改性聚氨酯防水卷材通过收卷装置进行收卷，收卷完成后打包入库储藏。
实施例2
一种多功能改性聚氨酯防水卷材，包括基布层1和改性聚氨酯涂层2，所述改性聚氨酯涂层2设置有两层，两层所述改性聚氨酯涂层2分别设置在所述基布层1的两侧面上；
改性聚氨酯涂层2包括以下质量组份计原料：聚醚型热塑性聚氨酯55份、二苯甲烷二异氰酸酯18份、增粘树脂7份、MDI半预聚物9份、有机硅改性硅酸盐8份、有机硅改性苯丙乳液9份、钛白粉10份、聚丙烯纤维5份、三聚磷酸钾2份、催化剂2份、偶联剂7份、消泡剂2份、抗氧化剂3份和阻燃剂2份。
本实施例中，优选的，所述基布层1为玻璃纤维布层。
本实施例中，优选的，所述基布层1上设置有翘起的弧形连接丝3，所述弧形连接丝3与所述基布层1为一体式设置。
本实施例中，优选的，所述基布层1的厚度为2mm，所述改性聚氨酯涂层2的厚度为1mm。
本实施例中，优选的，所述改性聚氨酯涂层2的配方还包括有碳纤维3份。
本实施例中，优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂和石油树脂中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述MDI半预聚物为MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述催化剂为有机锡催化剂。
本实施例中，优选的，所述阻燃剂包括质量比为2:1:1:2的无机阻燃剂、碱溶液、正硅酸乙酯和无水乙醇；
所述阻燃剂的制备包括如下步骤：
将无机阻燃剂、碱溶液与无水乙醇混合均匀，室温下搅拌15min，然后添加正硅酸乙酯，室温反应1.2h后，混合液离心，倒出清液添加无水乙醇，超声分散，再次离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。
一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、改性聚氨酯涂料制备：按照质量配比称取聚氨酯涂料原料，将聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯和增粘树脂共同加入搅拌机内搅拌28min，搅拌温度为33℃，得到A组分，再将MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维和三聚磷酸钾共同加入搅拌机内搅拌40min，搅拌温度为28℃，得到B组分，然后将A组分、B组分、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂共同加入搅拌机中搅拌1.2h，得到改性聚氨酯涂料；
S2、基布清洗：将基布放置到清洗剂内清洗35min，基布清洗完成后放置到脱水机内进行脱水，脱水时间为18min；
S3、基布烘干：将清洗后的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥；
S4、涂料涂抹：将得到改性聚氨酯涂料均匀涂抹到基布的两侧面上，直至涂抹至所需要的厚度；
S5、涂料烘干：将涂抹完改性聚氨酯涂料的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥，得到多功能改性聚氨酯防水卷材；
S6、收卷储藏：对多功能改性聚氨酯防水卷材通过收卷装置进行收卷，收卷完成后打包入库储藏。
实施例3
一种多功能改性聚氨酯防水卷材，包括基布层1和改性聚氨酯涂层2，所述改性聚氨酯涂层2设置有两层，两层所述改性聚氨酯涂层2分别设置在所述基布层1的两侧面上；
改性聚氨酯涂层2包括以下质量组份计原料：聚醚型热塑性聚氨酯60份、二苯甲烷二异氰酸酯20份、增粘树脂8份、MDI半预聚物10份、有机硅改性硅酸盐10份、有机硅改性苯丙乳液10份、钛白粉12份、聚丙烯纤维5份、三聚磷酸钾2份、催化剂3份、偶联剂8份、消泡剂2份、抗氧化剂4份和阻燃剂2份。
本实施例中，优选的，所述基布层1为玻璃纤维布层。
本实施例中，优选的，所述基布层1上设置有翘起的弧形连接丝3，所述弧形连接丝3与所述基布层1为一体式设置。
本实施例中，优选的，所述基布层1的厚度为2mm，所述改性聚氨酯涂层2的厚度为1.5mm。
本实施例中，优选的，所述改性聚氨酯涂层2的配方还包括有碳纤维4份。
本实施例中，优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂和石油树脂中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述MDI半预聚物为MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述催化剂为有机锡催化剂。
本实施例中，优选的，所述阻燃剂包括质量比为4:1:1:2的无机阻燃剂、碱溶液、正硅酸乙酯和无水乙醇；
所述阻燃剂的制备包括如下步骤：
将无机阻燃剂、碱溶液与无水乙醇混合均匀，室温下搅拌25min，然后添加正硅酸乙酯，室温反应1.8h后，混合液离心，倒出清液添加无水乙醇，超声分散，再次离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。
一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、改性聚氨酯涂料制备：按照质量配比称取聚氨酯涂料原料，将聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯和增粘树脂共同加入搅拌机内搅拌35min，搅拌温度为35℃，得到A组分，再将MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维和三聚磷酸钾共同加入搅拌机内搅拌50min，搅拌温度为30℃，得到B组分，然后将A组分、B组分、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂共同加入搅拌机中搅拌1.8h，得到改性聚氨酯涂料；
S2、基布清洗：将基布放置到清洗剂内清洗50min，基布清洗完成后放置到脱水机内进行脱水，脱水时间为25min；
S3、基布烘干：将清洗后的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥；
S4、涂料涂抹：将得到改性聚氨酯涂料均匀涂抹到基布的两侧面上，直至涂抹至所需要的厚度；
S5、涂料烘干：将涂抹完改性聚氨酯涂料的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥，得到多功能改性聚氨酯防水卷材；
S6、收卷储藏：对多功能改性聚氨酯防水卷材通过收卷装置进行收卷，收卷完成后打包入库储藏。
实施例4
一种多功能改性聚氨酯防水卷材，包括基布层1和改性聚氨酯涂层2，所述改性聚氨酯涂层2设置有两层，两层所述改性聚氨酯涂层2分别设置在所述基布层1的两侧面上；
改性聚氨酯涂层2包括以下质量组份计原料：聚醚型热塑性聚氨酯66份、二苯甲烷二异氰酸酯25份、增粘树脂10份、MDI半预聚物12份、有机硅改性硅酸盐12份、有机硅改性苯丙乳液10份、钛白粉15份、聚丙烯纤维6份、三聚磷酸钾3份、催化剂5份、偶联剂10份、消泡剂3份、抗氧化剂5份和阻燃剂3份。
本实施例中，优选的，所述基布层1为玻璃纤维布层。
本实施例中，优选的，所述基布层1上设置有翘起的弧形连接丝3，所述弧形连接丝3与所述基布层1为一体式设置。
本实施例中，优选的，所述基布层1的厚度为3mm，所述改性聚氨酯涂层2的厚度为2mm。
本实施例中，优选的，所述改性聚氨酯涂层2的配方还包括有碳纤维5份。
本实施例中，优选的，所述增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂和石油树脂中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述MDI半预聚物为MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
本实施例中，优选的，所述催化剂为有机锡催化剂。
本实施例中，优选的，所述阻燃剂包括质量比为5:1:1:3的无机阻燃剂、碱溶液、正硅酸乙酯和无水乙醇；
所述阻燃剂的制备包括如下步骤：
将无机阻燃剂、碱溶液与无水乙醇混合均匀，室温下搅拌30min，然后添加正硅酸乙酯，室温反应2h后，混合液离心，倒出清液添加无水乙醇，超声分散，再次离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。
一种多功能改性聚氨酯防水卷材的制备方法，包括如下步骤：
S1、改性聚氨酯涂料制备：按照质量配比称取聚氨酯涂料原料，将聚醚型热塑性聚氨酯、二苯甲烷二异氰酸酯和增粘树脂共同加入搅拌机内搅拌40min，搅拌温度为40℃，得到A组分，再将MDI半预聚物、有机硅改性硅酸盐、有机硅改性苯丙乳液、钛白粉、聚丙烯纤维和三聚磷酸钾共同加入搅拌机内搅拌60min，搅拌温度为35℃，得到B组分，然后将A组分、B组分、催化剂、偶联剂、消泡剂、抗氧化剂和阻燃剂共同加入搅拌机中搅拌2h，得到改性聚氨酯涂料；
S2、基布清洗：将基布放置到清洗剂内清洗60min，基布清洗完成后放置到脱水机内进行脱水，脱水时间为30min；
S3、基布烘干：将清洗后的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥；
S4、涂料涂抹：将得到改性聚氨酯涂料均匀涂抹到基布的两侧面上，直至涂抹至所需要的厚度；
S5、涂料烘干：将涂抹完改性聚氨酯涂料的基布放置到烘干机内进行烘干，烘干至基布内外均干燥，得到多功能改性聚氨酯防水卷材；
S6、收卷储藏：对多功能改性聚氨酯防水卷材通过收卷装置进行收卷，收卷完成后打包入库储藏。
对目前广泛使用的普通聚氨酯防水卷材和实施例1-4得到的多功能改性聚氨酯防水卷材进行实验，实验内容与结果如下：
选取上述实施例1-4所制备的多功能改性聚氨酯防水卷材作为实验组材料，市面普通聚氨酯防水卷材为对照组材料；
检测标准和实验结果见下表：
由上述实验可知，该多功能改性聚氨酯防水卷材具有优异的物理性能，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均得到大大提升。
综上分析可知，实施例3的实验结果比其他实施例皆优，为最佳实施例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。