本發(fā)明涉及防水涂料領域，尤其涉及一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術：
聚氨酯防水涂料崛起于歐美及日本，現(xiàn)已發(fā)展為建筑防水應用量前三位之一的產(chǎn)品。其涂膜具有彈性高、延伸性好、抗拉強度高、粘結(jié)性好、耐腐蝕、涂膜防水層無接縫，對基層裂縫伸縮性的變形有較強的適應性，施工維修方便等特點，可用于任何構(gòu)造復雜的基層施工，特別適合特殊結(jié)構(gòu)的屋面、地下室和廁浴間的防水、防滲。
普通聚氨酯防水涂料可以滿足一般民用工程的要求，但對于飲用水池、魚池、市政地下飲用水管網(wǎng)等環(huán)保要求較高的工程而言，卻相差甚遠。原因如下：(1)無論單組分還是雙組分聚氨酯防水涂料，都含有大量有機溶劑，這些溶劑在涂膜干燥后仍然有少量殘留其中，經(jīng)過長期浸水會逐漸遷移到水中，對人體健康造成不同程度的危害；(2)為了在聚合和固化過程中反應充分，現(xiàn)在聚氨酯防水涂料均使用鉛類或錫類催化劑，這些成分擴散到水中后對人體極為有害；(3)普通的聚氨酯防水涂料含有大量不環(huán)保的增塑劑(如瀝青、煤焦油、古馬隆、鄰苯二甲酸酯類等)，時間久了也會遷移，且雙組分聚氨酯還使用MOCA等疑似致癌的固化劑；(4)普通聚氨酯防水涂料因耐水解性不足，在長期浸水狀態(tài)下會導致部分性能降低，無法滿足飲用水等工程項目的要求。
技術實現(xiàn)要素：
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料，其特征在于，組分重量計算如下：聚四氫呋喃醚二醇31.5份～34份、高活性自催化聚醚多元醇13.9份～15份、白色珠光粉6.5份～7份、鈦白粉3.7份～4份、硅烷改性MDI17.6份～19份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份～25.9份、受阻胺抗氧劑0.55份～0.6份、紫外線吸收劑0.37份～0.4份。
優(yōu)選的，所述的高活性自催化聚醚多元醇的官能度為2.5～3.2。
優(yōu)選的，所述的白色珠光粉為經(jīng)超細研磨處理的珠光粉，比表面積大于15m2/g。
優(yōu)選的，所述的白色珠光粉吸油值小于25g/100g。
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟如下：
a.向反應釜中加入所述的聚四氫呋喃醚二醇、高活性自催化聚醚多元醇、白色珠光粉和鈦白粉，升溫至115±5℃；
b.真空脫水；
c.降溫到55～60℃，通入氮氣；
d.加入所述的硅烷改性MDI，升溫至83～88℃，反應后降溫至70～75℃；
e.加入所述的雜環(huán)芳烴族酮亞胺，開啟高速分散；
f.加入所述的受阻胺抗氧劑和紫外線吸收劑，攪拌；
g.關閉氮氣，真空脫泡后出料。
優(yōu)選的，所述的步驟b中，真空度為-0.09～-0.1MPa，脫水時間為4h。
優(yōu)選的，所述的步驟d中的反應時間為2h。
優(yōu)選的，所述的步驟e中高速分散的時間為30min。
優(yōu)選的，所述的步驟f中攪拌時間為15min。
優(yōu)選的，所述的步驟g中真空脫泡的時間為20min。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的聚氨酯防水涂料，不含有機溶劑、催化劑和增塑劑，涂膜固化后，在長期浸水的環(huán)境下，不產(chǎn)生任何可遷移、擴散到水中的有害成分，不會對水體造成污染；涂膜具有良好的耐水解性能，經(jīng)水長期浸泡，防水性能不會降低；本發(fā)明的飲用水級白色聚氨酯防水涂料是一種無毒、無污染、耐水解，力學性能優(yōu)異，與基層粘結(jié)力強，可滿足飲用水級工程項目要求的防水涂料。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1：
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料，以重量份計算，其中包括：
聚四氫呋喃醚二醇34份、高活性自催化聚醚多元醇15份、白色珠光粉7份、鈦白粉4份、硅烷改性MDI 19份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份、受阻胺抗氧劑0.6份、紫外線吸收劑0.4份。
一種飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)工藝步驟如下：
向反應釜中加入聚四氫呋喃醚二醇34份、高活性自催化聚醚多元醇15份、白色珠光粉7份、鈦白粉4份，升溫至(115±5)℃，在真空度(-0.09～-0.1)MPa下脫水4h，然后降溫到55～60℃，通入氮氣后加入19份硅烷改性MDI，升溫至83～88℃，反應2h，降溫至70～75℃后，加入雜環(huán)芳烴族酮亞胺20份，開啟高速分散，30min后加入受阻胺抗氧劑0.6份、紫外線吸收劑0.4份，攪拌15min后關閉氮氣，真空脫泡20min，出料。
實施例2：
與實施例1對比，在其它條件完全與實施例1相同的情況下，僅僅改變雜環(huán)芳烴族酮亞胺的份數(shù)，實施例2中取24份雜環(huán)芳烴族酮亞胺，其它各組分的重量份不改變，并按照實施例1中所述的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，制備飲用水級白色聚氨酯防水涂料?？偡輸?shù)按100份,同比例換算后相當于聚四氫呋喃醚二醇32.69份、高活性自催化聚醚多元醇14.42份、白色珠光粉6.73份、鈦白粉3.85份、硅烷改性MDI 18.27份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺23.08份、受阻胺抗氧劑0.58份、紫外線吸收劑0.38份。
實施例3：
與實施例1對比，在其它條件完全與實施例1相同的情況下，僅僅改變雜環(huán)芳烴族酮亞胺的份數(shù)，實施例3中取28份雜環(huán)芳烴族酮亞胺，其它各組分的重量份不改變，并按照實施例1中所述的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，制備飲用水級白色聚氨酯防水涂料。總份數(shù)按100份,同比例換算后相當于聚四氫呋喃醚二醇31.5份、高活性自催化聚醚多元醇13.9份、白色珠光粉6.5份、鈦白粉3.7份、硅烷改性MDI 17.6份、雜環(huán)芳烴族酮亞胺25.9份、受阻胺抗氧劑0.55份、紫外線吸收劑0.37份。
將依照上述三個實施例制備出來的飲用水級白色聚氨酯防水涂料進行性能檢測，經(jīng)檢測得出的數(shù)據(jù)可知，雜環(huán)芳烴族酮亞胺的添加量對飲用水級白色聚氨酯防水涂料的性能起到關鍵性作用，其添加量決定了涂料的施工粘度，且施工后其與水分反應，產(chǎn)生的活性基團與聚氨酯中預留的異氰酸酯反應成為大分子鏈段，最終影響到涂膜的物理性能。
檢測結(jié)果如表1中所示：
表1.
通過表1中可知，雜環(huán)芳烴族酮亞胺的添加量對制取的飲用水級白色聚氨酯防水涂料的影響如下：拉伸強度、粘結(jié)強度和粘度隨著雜環(huán)芳烴族酮亞胺添加量的增加而降低；斷裂伸長率和渾濁度隨著添加量的增加而提高；撕裂強度和粘結(jié)強度隨著添加量的增加先提高后降低；雜環(huán)芳烴族酮亞胺添加量的變化對于飲用水級白色聚氨酯防水涂料的低溫折彎性和不透水性影響不大。
上述三個實施例中均能滿足目前的行業(yè)標準和使用要求，特別是環(huán)保性能。但是經(jīng)過綜合考慮飲用水級白色聚氨酯防水涂料的使用環(huán)境、施工條件等，通過實施例2所制備的飲用水級白色聚氨酯防水涂料綜合性能優(yōu)于實施例1和實施例3所制備的飲用水級白色聚氨酯防水涂料，實施例2所述的聚氨酯防水涂料屬于最優(yōu)技術方案，制得的飲用水級白色聚氨酯防水涂料綜合性能最好。
名稱解釋:
高活性自催化聚醚多元醇，為一種粘度低、氣味小、活性高的特種聚醚，伯羥基含量高，可以達90％～95％，羥值為32～36mgKOH/g。
雜環(huán)芳烴族酮亞胺，由雜環(huán)芳烴酮與多元胺經(jīng)縮合反應制得，可以有效降低聚氨酯預聚體的粘度，在浸水環(huán)境下會發(fā)生逆向反應，再生成多元胺。
硅烷改性MDI，為經(jīng)巰基硅氧烷改性的二苯基甲烷二異氰酸酯三聚體，與普通MDI相比，其具有良好的耐水解性能，同時可提高聚氨酯涂膜與基材的粘結(jié)強度。
上述雖然對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，對于一些本領域普通技術人員所熟知的技術內(nèi)容，此處不再贅述，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。