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环保型水固化聚氨酯防水涂料用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-21 10:57:36
本文介绍环保型水固化聚氨酯防水涂料用扩链剂

采用水作为固化剂、挥发性和毒性较小的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI作为原材料,其配方中无任何挥发性和有毒溶剂,来制备环保型水固化聚氨酯防水涂料。研究亲水聚醚多元醇、环保型水固化聚氨酯防水涂料用扩链剂、气体吸收剂和水含量对防水涂料性能的影响。

结果表明,—NCO含量为4.5%,配方中其它组分不变,当亲水聚醚多元醇、环保型水固化聚氨酯防水涂料用扩链剂、气体吸收剂质量份分别为20、0.4、4,水含量为A组分+B组分总质量的20%时,制备的聚氨酯防水涂料性能最佳。

目前,市场上使用的防水涂料主要有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥复合防水涂料及聚合物改性乳化沥青防水涂料等。其中,聚氨酯防水涂料以优异的物理化学性能及施工性能,已在建筑行业中得到了普遍认可和应用。

聚氨酯防水涂料又分单组份和双组份。单组分聚氨酯防水涂料容易因空气中的湿度不够而造成固化时间较长、延误工期。

而双组份聚氨酯防水涂料中常使用疑为对人体有致癌物质的MOCA(3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷,俗称摩卡)作为固化剂,并且含有大量的挥发性有机溶剂(如甲苯、二甲苯和古马隆树脂等)。随着环保理念的增强和环保法规的出台,2014年8月1日实施的GB/T19250—2013《聚氨酯防水涂料》中增加了有害物质限量,现今聚氨酯防水涂料正朝着环保、健康的方向发展。

本文采用水作为固化剂,以挥发性和毒性较小的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI(相对TDI而言)为原材料,来制备环保型水固化聚氨酯防水涂料,其配方中无任何挥发性和有毒溶剂。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

MDBA是4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一种液体仲二胺,由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。


主要原料:聚醚多元醇DDL-2000D,相对分子质量2000,羟值56mgKOH/g,f=2;聚醚多元醇WNN-1,相对分子质量4800,羟值35mgKOH/g,f=3,自制;亲水型聚醚多元醇PB-9224,相对分子质量7000,羟值24mgKOH/g,f=3;氯化石蜡-52,氯含量52%,密度1.25g/cm3,相对分子质量420,黏度(50℃)180mPa·s;增塑剂,邻苯二甲酸二异壬酯(DINP),密度0.974g/cm3,相对分子质量419,黏度(20℃)80mPa·s;轻质碳酸钙,1250目;超细滑石粉,600目;润湿分散剂RB-1181,密度1.06g/cm3,黏度(20℃)90mPa·s。

亲水扩链剂,2,2-二羟甲基丁酸(DMBA),相对分子质量148,熔点108~115℃;气体吸收剂HHJ-1,2000目,粒径6.5μm,自制;流变助剂HHJ-2,自制;催化剂,二月桂酸二丁基锡(T-12);异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50,异氰酸酯的质量浓度33.2%,f=2;水。

主要设备与仪器:悬臂式搅拌器,RW-20型;旋片式真空泵,2XZ-2型;调温电热套,KDM型;智能恒温控温仪,ZNHW-IV型;旋转黏度计,NDJ-1B型,测量范围10~2×106mPa·s;万能试验机,CMT4104型;多功能强度拉拔仪,SW-4B型;不透水仪,XTV92-2型。

制备方法

(1)A组分:按设计配方将聚醚多元醇加入到四口烧瓶中,在转速800r/min、110~120℃、-0.095~-0.1MPa真空条件下脱水2.5h,然后除去真空度,降温至60℃后,加入MDI,并升温至85~90℃反应3h,测试反应料中—NCO含量,若与理论值相差很大,则继续反应至—NCO含量不变且接近理论值。降温至50℃后加入氯化石蜡,在-0.095~-0.1MPa真空条件下脱气泡30min,即可出料得到A组分。

(2)B组分:按设计配方将增塑剂、氯化石蜡、润湿分散剂加入四口烧瓶中后,待温度升到100℃加入超细滑石粉、轻质碳酸钙、流变助剂、气体吸收剂和亲水扩链剂,然后在1200r/min、110~120℃和-0.095~-0.10MPa真空条件下脱水2.5h,最后降温至50℃后加入催化剂,在-0.095~-0.10MPa真空条件下脱气泡30min,即可出料得到B组分。

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