專利名稱：：高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及建筑用聚氨酯防水涂料，具體涉及一種環(huán)保型高性能阻燃聚氨酯防水涂料及其制備方法，該涂料適用于高鐵客運專線橋梁混凝土有碴橋面、無碴橋面及鐵路橋梁涵洞防水工程，也適用于對防水性能有較高要求的其它建筑物、構(gòu)筑物的防水層等方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：鐵道部科學技術(shù)司根據(jù)國內(nèi)外高速鐵路橋梁防水層的應(yīng)用情況和"客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術(shù)條件"對客運專線橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的質(zhì)量標準要求，針對有碴、無碴混凝土橋面，將防水層分為巻材加粘貼涂料型、直接用作防水層的涂料型和高聚物改性瀝青防水層3種型式.并規(guī)定前兩種型式防水層所用涂料為雙組分聚氨酯防水涂料，要求該防水涂料強度分別達到3.5MPa和6.0MPa。聚氨酯是一種優(yōu)良的防水材料。聚氨酯防水涂料，又名聚氨酯涂膜防水材料，是一種化學反應(yīng)型涂料，多以雙組分形式使用。我國目前有兩種，一種是焦油系列雙組分聚氨酯涂膜防水材料，一種是非焦油系列雙組分聚氨酯涂膜防水材料，由于這類涂料是借組分間發(fā)生化學反應(yīng)而直接由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，幾乎不產(chǎn)生體積收縮，故易于形成較厚的防水涂膜。盡管目前使用的多組分聚氨酯防水涂料可以形成較強的防水膜，但其低溫柔性較差，不能滿足對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性質(zhì)量標準的要求，同時防火阻燃的性能較弱，因此，影響了建筑物、構(gòu)筑物防水層的使用效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明第一個目的在于公開了一種雙組份固化反應(yīng)型合成的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料。本發(fā)明第二個目的在于公開了高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料的制備方法，本發(fā)明的生產(chǎn)高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其生產(chǎn)過程效率高、節(jié)能、成本低，產(chǎn)品符合環(huán)保和鐵道部"客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術(shù)條件"對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的質(zhì)量標準要求，可在常溫下施工，并且克服現(xiàn)有聚氨酯防水涂料不能防火阻燃的缺點與低溫柔4性較差的不足。本發(fā)明第三個目的在于公開了高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料在制備建筑物、構(gòu)筑物防水層方面的應(yīng)用。特別是在高鐵客運專線橋梁混凝土有碴橋面、無碴橋面及鐵路橋梁涵洞防水工程方面的應(yīng)用。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其技術(shù)方案如下高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其特征在于由A和B兩種成分組成，A組分B組分的重量份數(shù)比l:3;其中所述A組分的重量份數(shù)比為聚醚多元醇N220聚醚多元醇N330二苯基甲烷二異氰酸酯B組分的重量份數(shù)比為液體填料石油樹脂復(fù)合硫化劑MOCA-N220粉填料催化劑有機錫紫外線吸收劑UV531抗氧劑264阻燃劑氯化石蠟-70，增塑劑2060份6020份2540份2040份4565份2535份0.008-0.01份15份15份1015份812份。本發(fā)明所述的催化劑有機錫PB-201加入量0.008-0.01份，相當于聚醚多元醇(N220、N330)的0.008-0.01%,優(yōu)選預(yù)聚物的0.01%。本發(fā)明所述的紫外線吸收劑UV531加入量15份，相當于B料組分的15W。優(yōu)選B料的2%-3%。本發(fā)明所述的抗氧劑264加入量15份，相當于B料組分的15%。優(yōu)選B料的3-5%。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中A組分聚醚多元醇N330,羥值為34.7mgKOH/g;聚醚多元醇N220，羥值為56.2mgK0H/g;所述N220/N330的當量比為1.52.0。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中A組分二苯基甲烷二異氰酸酯中-NC0的含量為57.2%。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中B組分中復(fù)合硫化劑二氨基二苯基甲烷(M0CA，俗稱莫卡)與聚醚多元醇N220的比例為n隨/n概。為7/19/1。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中B組分的粉填料為輕鈣800目。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。本發(fā)明所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料的制備方法如下；a.在一夾層釜內(nèi)，加入混合聚醚多元醇N220、N330,加熱到(105±5)'C對其進行真空脫水處理，然后降至6(TC以下，攪拌均勻后，滴加計量的二苯基甲烷二異氰酸酯；滴加完畢后，升溫至(70士5rC，恒溫反應(yīng)35小時，降溫至6(TC以下，出料包裝，即得A組分異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體。b.在轉(zhuǎn)速不低于500轉(zhuǎn)/min的攪拌釜中，加入計量好的液體填料、增塑劑，邊攪拌邊升溫，至(100士5)'C加入復(fù)合硫化劑、防老劑264、紫外線吸收劑、粉填料、阻燃劑氛化石蠟-70，在110'C下進行真空脫水。冷卻至70'C以下加入催化劑有機錫，攪拌均勻后研磨23遍，出料包裝，即得含有硫化劑的混合物的B組分。c.使用時將A組分和B組分按重量配比為1:3的比例混合均勻，涂抹在混凝土防水基面上固化形成高彈性無接縫防水膠膜，即阻燃聚氨酯防水涂料。具體的生產(chǎn)工藝流程見圖l。本發(fā)明所述的二苯基甲垸二異氰酸酯，簡稱MDI，是生產(chǎn)聚氨酯預(yù)聚體的主要原料，具有揮發(fā)性小，蒸氣壓低，對人體毒性小的特點，是一種極其重要的異氰酸酯單體，由二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)制備的聚氨酯涂料，其強度、耐磨性都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的用TDI制備的涂料。液體填料石油樹脂C5,分子量介于300-3000的低聚物，具有酸值低，混溶性好，熔點低、耐水、耐乙醇和耐化學品等特性，能增強涂料的韌性，硬度及附著力，并形成平滑的漆面，而且通過添加助劑，使樹脂在四季中始終處在一種穩(wěn)定的狀態(tài)，可使涂料膜形成耐水、耐紫外線、耐化學品的特性，并用來改進涂料的附著力及干燥性。本發(fā)明的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料為聚氨酯預(yù)聚體，在現(xiàn)場涂覆后經(jīng)過與水和潮氣的化學反應(yīng)，形成高彈性膜層，它的主要優(yōu)點在于1、涂膜具有橡膠彈性，延伸性好，抗拉強度高。2、具有較好的耐溫性及低溫柔性。3、涂覆前為無定形粘稠體，在任何復(fù)雜的基面均易施工，端部收頭容易，工程質(zhì)量亦有保證。4、易于厚涂覆，涂膜無接縫，整體性強，具有一定的耐腐蝕性。本發(fā)明進一步公開了高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料在建筑物、構(gòu)筑物防水層方面的應(yīng)用。特別是在高鐵客運專線橋梁混凝土有碴橋面、無碴橋面及鐵路橋梁涵洞防水工程方面的應(yīng)用。-圖1為高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝流程圖。具體實施例方式為了簡單和清楚的目的，下文恰當?shù)氖÷粤斯夹g(shù)的描述，以免那些不必要的細節(jié)影響對本發(fā)明技術(shù)方案的描述。其中的A組分、B組分中的各種原料均有市售。實施例1聚醚多元醇N22040份聚醚多元醇N33035份二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)22份液體填料(石油樹脂C5)35份復(fù)合硫化劑(MOCA/N220)45份(7N鵬/lNoH)粉填料(輕鈣800目)25份催化劑有機錫預(yù)聚物的0.01%紫外線吸收劑UV531,B料的1份抗氧劑264,B料的l份阻燃劑氯化石蠟-70，12份鄰苯二甲酸二丁酯10份制備方法a.在帶攪拌的夾套反應(yīng)釜內(nèi)，加入混合聚醚(N220、N330)，加熱到(105±5)。C對其7進行真空脫水lh,然后降至60。C以下，加入計量的MDI，反應(yīng)30min后繼續(xù)升溫至(70土5)'C,恒溫反應(yīng)3h，降溫至60'C以下，出料包裝，即得A組分異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體。b.將固化劑M0CA和N220、催化劑有機錫PB—201、固體填料輕質(zhì)碳酸鈣、液體填料石油樹脂C5和阻燃劑按一定比例和順序加入密封反應(yīng)釜中，在(110士5)。C下減壓混合2h,降至室溫，再通過三輥研磨機研磨2遍，即制得B組分。c.使用時將A組份和B組份按重量配比為1:3的比例混合均勻，涂抹在混凝土防水基面上。其性能指標如下表雙組分阻燃聚氨酯防水涂料性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例2A組分:聚醚多元醇N220聚醚多元醇N330二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)B組分:液體填料(石油樹脂C5)復(fù)合硫化劑(MOCA/N220)粉填料(輕鈣800目)催化劑有機錫紫外線吸收劑UV531，抗氧劑264,阻燃劑氯化石蠟-70，鄰苯二甲酸二辛酯制備方法與實施例1相同。20份60份28份30份45份(7N隨/1Noh)25份預(yù)聚物的0.01%B料的3呢B料的5呢15份8份實施例3A組分聚醚多元醇N220聚醚多元醇N330二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)B組分液體填料(石油樹脂C5)復(fù)合硫化劑(MOCA/N220)粉填料(輕鈣800目)催化劑有機錫紫外線吸收劑UV531，抗氧劑264，阻燃劑氯化石蠟-70，鄰苯二甲酸二辛酯制備方法與實施例l相同。實施例4A組分:B組分:聚醚多元醇N220聚醚多元醇N330二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)液體填料(石油樹脂C5)復(fù)合硫化劑(MOCA/N220)粉填料(輕鈣800目)催化劑有機錫紫外線吸收劑UV531，抗氧劑264，阻燃劑氯化石蠟-70，60份20份35份35份60份(9N隨/1N加)25份預(yù)聚物的0.01%B料的2免B料的5%12份10份60份20份35份35份45份(7N隨肌)25份預(yù)聚物的0.01%B料的5%B料的3%12份鄰苯二甲酸二丁酯8份制備方法與實施例l相同。實施例性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其特征在于由A和B兩種成分組成，A組分∶B組分的重量份數(shù)比1∶3；其中所述A組分的重量份數(shù)比為聚醚多元醇N22020～60份聚醚多元醇N33060～20份二苯基甲烷二異氰酸酯25～40份；B組分的重量份數(shù)比為液體填料石油樹脂20～40份復(fù)合硫化劑MOCA-N22045～65份粉填料25～35份催化劑有機錫0.008-0.01份紫外線吸收劑UV5311～5份抗氧劑2641～5份阻燃劑氯化石蠟-70，10～15份增塑劑8～12份。2、權(quán)利要求l所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中A組份聚醚多元醇N330,羥值為34.7mgKOH/g;聚醚多元醇N220，羥值為56.2mgK0H/g;所述N220/N330的當量比為1.52.0。3、權(quán)利要求l所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中A組份二苯基甲烷二異氰酸酯中-NC0的含量為57.2呢。4、權(quán)利要求l所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中B組分復(fù)合硫化劑的重量份數(shù)比為，n隨/n,為7/19/1。5、權(quán)利要求l所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中B組份的粉填料為800目輕鈣。6、權(quán)利要求l所述的高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料，其中B組份的增塑劑為鄰苯二甲酸酯類的二丁酯或二辛酯。7、權(quán)利要求1-6任一項所述高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于-a.在一夾層釜內(nèi)，加入混合聚醚多元醇N220、N330,加熱到105土5'C對其進行真空脫水處理，然后降至6(TC以下，攪拌均勻后，滴加計量的二苯基甲垸二異氰酸酯；滴加完畢后，升溫至70士5'C，恒溫反應(yīng)35小時，降溫至60'C以下，出料包裝，即得A組分；b.在轉(zhuǎn)速不低于500轉(zhuǎn)/min的攪拌釜中，加入計量好的液體填料、增塑劑，邊攪拌邊升溫，至100土5。C加入復(fù)合硫化劑、防老劑264、紫外線吸收劑、粉填料、阻燃劑氯化石蠟-70，真空脫水。冷卻至7(TC以下加入催化劑有機錫，攪拌均勻后研磨23遍，出料包裝，即得B組分；c.使用時將A組分和B組分按重量配比為1:3的比例混合均勻，涂抹在混凝土防水基面上固化形成阻燃聚氨酯防水涂料。全文摘要本發(fā)明公開了一種高鐵專用阻燃聚氨酯防水涂料及其制備方法，它是由異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體A組分和稠狀的固化交聯(lián)劑B組分兩種成分組成。制備的雙組分高強度阻燃聚氨酯防水涂料，其拉伸強度為3.5～10MPa，斷裂伸長率為450％～600％，與混凝土界面粘結(jié)強度＞2.5MPa。使用時將A組分和B組分按一定比例均勻混合后，涂抹在混凝土防水基面上，固結(jié)成既富有彈性、堅韌又具有耐久性的整體涂膜防水層。該涂料適用于高鐵客運專線橋梁混凝土有碴橋面、無碴橋面及鐵路橋梁涵洞防水工程，也適用于對防水性能有較高要求的其它建筑物、構(gòu)筑物的防水。文檔編號C09D175/08GK101619193SQ20091006993公開日2010年1月6日申請日期2009年7月30日優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日發(fā)明者偉劉,劉偉朝,劉耀儉,許曉秋申請人:天津市耀新科技發(fā)展有限公司