霍胜旭 1,2,3 ,王海龙1,2,3 ,张猛1,2,3
(1.中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013;2.国家建筑工程技术研究中心,北京 100013;3.建筑安全与环境国家重点实验室,北京 100117)
中国科技核心期刊
聚氨酯材料兼具塑料和橡胶特性,用途广泛、性能优良。单组分聚氨酯防水涂料是一种防水效果优异、物理力学性能好、耐腐蚀、施工方便的防水材料,在建筑防水工程中得到了广泛的应用。国内应用较广的单组分聚氨酯防水涂料以涂料固化成膜的机理区分,可分为湿固化型和潜固化型 2 种[1]。湿固化型单组分聚氨酯防水涂料靠吸收空气中的湿气与体系内的—NCO 直接反应而实现固化。这种固化方式的优点是通用性强、生产工艺简单;缺点是固化时受环境影响较大,固化后涂膜表面和截面容易产生针孔、气泡等缺陷,影响材料性能[2]。李淑琼和周勤[3]研制的单组分湿固化聚氨酯防水涂料固化后内部无气泡,表面无针孔。但是 R 值[n(—NCO)∶n(—OH)]较高,缺少实际应用验证。潜固化型单组分聚氨酯防水涂料靠吸收空气中的湿气先与潜固化剂反应使其活性基团暴露,具有反应活性的潜固化剂再与体系内的—NCO 反应而实现固化[4]。这种固化方式的优点是减少了固化时产生的 CO2 量,固化后涂膜表面和截面没有针孔、气泡等缺陷;缺点是生产难度大、潜固化剂的气味长期残留等。2 类单组分聚氨酯防水涂料虽然固化方式不同,但是防水涂料中的预聚体结构基本相同,都是以二异氰酸酯和聚醚二元醇、聚醚三元醇聚合而成。在预聚体中加入聚醚三元醇可以增大结构的化学交联程度,提高聚氨酯防水涂膜的拉伸强度、撕裂强度等力学性能[5],同时会增加涂料的相对黏度,降低施工性。
本研究以二异氰酸酯、聚醚多元醇、新型改性剂等为基本原料,制备一种环保型单组分湿固化聚氨酯防水涂料,并探讨聚醚组合、改性剂、增塑剂对防水涂料性能的影响。
1.1 主要原材料及仪器设备
聚醚多元醇(D240、G330),佳化化学(滨州)有限公司;甲苯二异氰酸酯(TDI-80),巴斯夫(中国)有限公司;改性剂CABR-8010,自制;催化剂(WS2),广州优润合成材料有限公司;催化剂 DMDEE,亨斯迈;52# 氯化石蜡,广西中南油化工股份有限公司;硫酸钡,粒径 1.6 μm,青岛天象精细化工有限公司;重质碳酸钙,1200 目,市售;分散剂(F108),杭州临安涂料助剂化工有限公司;150# 溶剂油,江苏华伦化工有限公司。以上原料均为工业级。MZ-2000B 型拉力试验机;DHG-9420B 型电热鼓风干燥箱;SPX-350-C 恒温恒湿养护箱。
1.2 制备方法
将聚醚多元醇、氯化石蜡、分散剂加入四口烧瓶中,匀速搅拌并升温至 90 ℃,加入硫酸钡、重质碳酸钙,高速搅拌 20min,升温至 110 ℃并抽真空至-0.95 MPa,脱水 2.5 h,取样测试水分,合格后降温至 95 ℃,加入 CABR-8010,保持 40 min后降温至 85 ℃,加入 TDI-80,反应 3 h;降温至 65 ℃,加入WS2、DMDEE、150# 溶剂油,搅拌 20 min 后出料。
1.3 性能测试
称取适量单组分湿固化聚氨酯防水涂料,用刮板均匀涂刷在涂好脱模剂的模具上,分 2~3 次涂完,制备成厚 1.5 mm的涂膜,放置在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的标准试验条件下养护 7 d,按照 GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》和 GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》测试相关性能。
为方便阅读,本文移除了脚注。如有需要,请参阅《新型建筑材料》中国科技核心期刊 END
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