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低成本高性能非焦油聚氨酯防水涂料的研制 中东打个招呼 书生三级 楼主帖子楼主博客 复制收藏 ? 发表于 2004-12-20 11:15 版主奖励：40点 一、概述 聚氨酯防水涂料在建筑防水领域内，以其具有整体防水效果优异，机械性能优良，耐化学药品好，冷作业施工，操作方便，易修补，使用寿命长等特点，作为一类新型的防水涂料得以推广。但是，由于目前单组分、双组分聚氨酯防水涂料存在着或是价格较贵、或是掺溶剂、或是掺煤焦油、或是性能差等诸多问题，在使用上受到一定程度的限制。 为此，经过试验，我们研制成功一种性能优良、成本低、不掺溶剂、不掺煤焦油、易于推广应用的双组分非焦油聚氨酯防水涂料。 二、实验部分 1、主要原料 A组分：聚醚多元醇，二羟基聚醚（上海高桥石化三厂），TDI80/20（进口或国产），稳定剂（市售）。 B组分：软化剂（江苏句容化工有限公司、上海梅山冶金公司），增塑剂（苏州化工农药集团），无机填充料（江西铜业公司缉云母厂），MOCA、催化剂（苏州新区永耀科工贸化工有限公司）。 2、生产工艺 A组分： 升温脱水 混合聚醚 无水聚醚 （80±2）搅拌聚合3h 降　温 Ａ组分 稳 定 剂 滴加TDI Ｂ组分： 增 塑 剂 触变剂 催化剂 软 化 剂 加热搅拌脱水 混合料 冷 却 混合料 B组分 粉 状 填 料 交联剂 防老剂 三、性能检验 从产品性能、产品的施工性能、产品成本上考虑，经试验用以上方法制得的 A、B两组分以1：3的比例经机械搅拌5分种以上，分次制得厚度为2mm±0.1mm的涂膜，按国家建材行业标准JC/T 500－92（96）进行测试，得到检验结果如下： 抗拉强度≥ 2.50MPa；断裂延伸率≥500％；固含量≥96.5％；低温柔性:-35℃无裂纹；耐高温性:100合格；不透水性:0.3MPa×30min不透水；涂膜表干时间：≤4h；涂膜实干时间：≤12h 四、结果和讨论 1、A组分的原材料选择、配方设计和操作工艺 A组份为由甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚醚树酯反应生产的高分子聚合物预聚体。其端基含有一定量的异氰酸根（－NCO）。A组分和焦油型产品基本一样，聚醚多元醇选用相对分子质量为1000～8000的双官能团聚醚与三官能团聚醚。聚醚均为国产原料。在配方设计时尽量选用低分子量和低官能团的聚醚和低-NCO%含量。在生产工艺上，混合聚醚与TDI在低温下聚合反应，生产出低粘度、低-NCO%含量的预聚体。因为它具有低粘度，就不需要用有机溶剂稀释，就有很好的流平性和施工性。 2 、B组分的原材料选择、配方设计和操作工艺 B组分是由软化剂、增塑剂、无机填料、催化剂、交联剂等原料所组成固化剂的混合物。其中软化剂、无机填料、催化剂是主要原材料，他们须与聚氨酯相容性好，其次是原材料成本要低。要降低聚氨酯防水涂料的产品成本，主要是要降低B组分的成本。故在不影响聚氨酯防水涂料性能的前提下，要充分考虑B组分的原材料选用、原材料的成本及配方设计。 在制备非焦油聚氨酯防水涂料时选用软化剂是关健，它是 B组分的基本载体。软化剂的粘度影响涂料的塑性和力学性能，选择适当粘度的软化剂能使固化后的涂膜具有适宜的硬度和较高的抗拉强度及伸长率，符合高性能聚氨酯防水涂料的标准要求。经过筛选和复配，选用了上海梅山冶金公司的古马隆为主要软化剂原料与其它软化剂进行复配成复合型软化剂做成B组分的液体填料。 古马隆与聚氨酯具有良好的相溶性，在 120温度下放置4小时没有质量损失；适宜的参量，在聚氨酯涂料固化过程中，油状物不会在其固化的涂膜表面渗出，且重复成膜之间有着良好的粘结力；价格相对低廉、材料易得。 以古马隆为主的软化剂，其添加量宜在 25~40%之间（B组分总量）。软化剂过多则在固化后的涂膜有油状物渗出，使涂膜层间失去粘着力，产品外观受到损害，产品质量隆低；少加，则固化物硬度高，延伸率急剧降低，产品难以达到国家建材行业标准JC500-92《聚氨酯防水涂料》的各项要求。 无机填料可改善涂膜性能，减少涂料固化时体积收缩，提高涂层的耐磨性、粘结性，降低产品成本，还能使涂料具有良好的贮存稳定性和耐热性。常用的无机填料有轻质碳酸钙、硅灰石粉、滑石粉、高岭土等，若制作彩色聚氨酯防水涂料，可向 B组分中加入合适的颜料，如氧化铁红、铬黄、铬绿等。由于粉状填料的密度大于液体填料的密度。如果采用单一的、密度大的填料，经过一段时间的贮存，B组分会发生分层现象。B组分上层是含有一些油性物质，几乎没有粉状填料的油性液体，B组分下层则是几乎全是粉状填料。对此，我们经试验，采用了江西铜业公司缉云母厂生产的MCA绢云母粉作为非焦油聚氨酯防水涂料的无机填料，解决了上述填料所引起的多种不足。并根据季节选配适当粘度的复合液体填料，适时调整B组分粘度，以适应不同温度下B组分的粘度。这样使B组分