CN1072435A - 建筑防水涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑防水涂料，其应用于屋 面、地面、隧道(洞)的防渗防漏工程中，属于有机合成 聚氨酯型防水涂料。本发明的防水涂料以异氰酸酯 残液为原料与适量适度的羟基化合物反应制成预聚 物乙组分，再与添加适量的助剂和填充料的基料沥青 甲组分，混合均匀，现场使用现混合，最终制成本防水 涂料。这种涂料兼具有合成防水涂料的优异性能和 沥青型防水涂料的低成本两方面优点；是一种物优价 廉的建筑防水涂料。

Description

本发明公开了一种防水材料，尤其是一种建筑防水涂料，其属于有机合成聚氨酯型防水涂料技术领域。

传统的房屋顶面的防水材料一般是沥青油毡结构，即通常所谓的“三油两毡”或“四油三毡”结构。这种防水材料，由于其主体成分-沥青易老化，涂膜容易开裂。许多工程在不足一年内就存在严重的渗漏现象;有的地下工程采用该材料，也很快出现渗水，漏水现象。这其中主要原因是由于主体原料-沥青在环境温度变化时，不能适应热胀冷缩的变化而随基材变形或位移变化而变化，这就造成涂层膜脱离或开裂进而出现渗漏现象。此外，沥青油毡施工结构复杂，需要多次铺刷，而且铺刷前还需要高温加热固态沥青原料，使其由固变液，才能施工。这样的施工方法相当不方便，而且还极易烫伤人员，存在不安全因素。还有一类合成材料的防水涂料，其中有：氯化橡胶型的，聚氨酯型的等。这类涂料虽然性能上（柔韧性、弹性、附着力、防渗漏性、使用寿命、施工简便等）优于沥青型的，但是往往由于其合成工艺复杂，原料成本高，所需设备庞大等，而限制了合成材料的推广应用。

本发明的目的就是要克服上述涂料的缺陷，设计一种工艺简单成本低，原材料廉价的防水涂料。具体地讲：设计一种建筑防水涂料，使其具有聚氨酯型防水涂料所固有的优异性能，还要具有：固化后可适当膨胀，有弹性，与基材物有极好的粘附性，柔韧性要好，不会因材料的热胀冷缩而开裂、耐水、耐油、低温不开裂、高温不流淌;可刷涂、可喷涂。施工方便的防水涂料。

本发明的任务是以下技术方案实现的：研制了一种建筑防水涂料。该涂料所选用的主体原料除了有沥青材料外，还利用了异氰酸酯残液来替代成品异氰酸酯。将这种通常是弃之燃烧的废物充分利用起来。这些异氰酸酯残液是通用的异氰酸酯生产过程中精馏得出成品后，剩余的残留物，其中含有大量的异氰酸酯多聚体，少量的异氰酸酯成品，以及清洗釜壁的溶剂物。这种残液通常呈深棕色，含异氰酸酯基在15-25%。这些残液粘度大，杂质多，成分复杂，贮存稳定性稍差，以往无人问津利用之。本发明通过甲、乙两组份的合理配比，配以助剂、溶剂、添加剂的综合协调作用，使得该涂料的双包装产品按比例混合均匀后，有足够的适用期，并且固化迅速。

本发明的防水涂料由甲、乙两组份构成。其组成分如下：（以全组分计）

甲组份：组成分    重量百分比（%）

沥青    20-80

含羟基的化合物    2.5-45

溶剂    0-50

助剂    0-20

无机填料或和颜料    0-70

乙组份：异氰酸酯残液    3-60

含羟基的化合物    2.5-45

溶剂    0-20

无机填料或和颜料    0-70

以上甲、乙两组份分别单独混合，搅拌均匀，制得双包装建筑防水涂料。

本发明的防水涂料甲组份的基本组成分-沥青，可选用适用的煤焦沥青，也可选用石油沥青，还可选用天然沥青。最为适用的煤焦沥青，由于其含有硫、氮、磷等化合物，对聚氨酯反应有催化作用，适量的煤焦沥青可加快涂料的固化过程。再由于沥青本身的耐水、防水性能较好，所以沥青作为涂料的基本成分，选用适量是必要的，一般在20-80%内。这些沥青一般要预先另加溶剂配制成：20-90%的溶液，再行用于配制涂料。

本发明的防水涂料甲组份添加一定量的含羟基的化合物，是为了在甲、乙两组份混合后，充分生成聚氨酯弹性涂料。所选用的这些羟基化合物可以是含羟基的聚醚、聚酯、聚丁二烯、甲基丙烯酸酯聚合物或其他聚合物;也可以是植物油（如：蓖麻油、豆油、胡麻油等），醇酸树酯;还可以是小分子羟基化合物和多元醇，（如：甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇、丁二醇、己二醇、己三醇，以及其他醇类）。这些羟基化合物可以单独使用，也可以几种羟基化合物混合使用之。这些羟基化合物在作为本发明的防水涂料的乙组份中的组成分时，主要是与异氰酸酯残液中的异氰酸酯基（NCO）发生反应，形成聚氨酯预聚物。由于异氰酸酯残液与羟基化合物的反应是一个剧烈的放热反应，为了减少施工中两组份混合后放热反应的剧烈程度，使混合料液有足够的适用期，再为了减少固化后防水材料中的气泡，在乙组份中加入部分适量的羟基化合物，使得其与异氰酸酯残液先反应制成含异氰酸酯基的聚氨酯预聚物。

这种乙组份的聚氨酯预聚物在施工过程中，再与甲组份中的那部分羟基化合物进一步充分反应，才能形成有弹性的和柔韧性的聚氨酯型的防水材料。这样的措施对于本发明的防水涂料的甲、乙两组份是十分必要的。

本发明的防水涂料所选用的异氰酸酯残液，可以是一种或多种异氰酸酯精馏后的残留液。这些残液作为本涂料的乙组份，构成乙组份的主要原料之一。这些异氰酸酯为：甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、六次甲基二异氰酸酯（HMDI）、异佛尔酮二异氰酸酯、苯撑异氰酸酯、多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI）等，它们的一种或几种残液用于乙组份的一种组成分。

本发明的防水涂料所选用的用于甲、乙两组份的溶剂可以是芳烃，如：甲苯、二甲苯、重质苯等;也可以是卤代烃，如：二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿等;也可以是酯类，如：醋酸乙酯，醋酸丁酯;也可以是酮类，如：丙酮、甲乙酮、环己酮等;还可以是200^＃溶剂和脂族烃如汽油、煤油、柴油等。这些溶剂用于调节未固化的防水材料的粘度，增加防水材料的渗透性。

本发明的防水涂料所选用的用于甲组份的助剂主要有：防老剂、紫外吸收剂、消泡流平剂，如：硅油及其衍生物等。这些助剂的添加改进了工艺性能、渗透性能、减少了气泡和提高了材料的耐气候老化性，延长了防水材料的使用期。

本发明的防水涂料的甲、乙组份中均可添加无机填料，以降低成本，提高粘度改进性能。根据某种要求本涂料的甲、乙组份还可添加各种呈色颜料，使本涂料可用作溶室地面的防水材料。该颜料可单独使用或与无机填料混合使用。这些无机填料可以是：碳酸钙、滑石粉、陶土、高岭土、膨润土、硅藻土、石膏粉、硫酸钡、铁红、白炭黑等，其中白炭黑有明显的增稠作用。

本发明的防水涂料的各组成分原料的含水量必须在0.1%以下，以利于控制反应中起泡程度，使反应平稳进行。

本发明的防水涂料的乙组份是本发明的重要的特征代表。该组份制备方法尤为重要。可以采用热法制成，也可采用冷法制成。热、冷两种制法所得涂料的性能有所不同：热法制得的本涂料其机械性能：拉伸强度和断裂伸长指标较高于冷法制得的本涂料。然而冷法制造无需加热脱水设备，简化了生产程序，生产工艺简单。

本发明的防水涂料的乙组份热法制备方法如下：将乙组份所属各组成分原料投入反应釜内，搅拌均匀，由于该反应为剧烈的放热反应，为控制反应速度，采取控制反应温度不大于80℃（必要时，可用冷却水降温）。待反应1小时后再缓慢升温至90-100℃，保温至少3小时后，再行降温至50℃以下，出料包装备用。

本发明的乙组份冷法制备方法如下：将乙组份所属各组成分原料，除异氰酸酯残液外，依次投入容器内，混合均匀，放置24小时后，再加入异氰酸酯残液中，随加随搅拌，约1小时后，待不产生微泡后，再分装于包装桶内备用。

本发明的甲、乙两组份最终制成品-双包装产品，在施工现场中，按：甲∶乙＝（0.1-10）∶1的混合比，现场配制后使用。该涂料以浇铺、涂刷、堵漏、喷涂等形式用于基材上。该涂料在适用期内浇铺后，刮平刮匀。当需要多次涂刷时，应每间隔2-6小时，涂刷一次，经涂层凝胶成型后，再经2-8小时，使涂层完全固化后，撒铺涂层膜面上一定量的砂砾等以减少阳光和大气的影响。

本发明的防水涂料以充分利用异氰酸酯残液，配以适量适度地添加羟基化合物和其他助剂、填料，从而制得具有聚氨酯型防水涂料所有的优异性能，还具有固化后膨胀适度，与基材有极好的粘附性，有弹性，有柔韧性，不因基材的热胀冷缩而裂脱的材料。该涂料耐水，耐油性能均高于沥青型涂料，其固化后的涂层在-40℃下不开裂，在140℃高温下不流淌。该涂料的施工条件简单：在-10℃以上即可冷施工，在固化前的适用期内，流动性好，有优异的填充性能，可刷涂，也可喷涂。

本发明甲、乙两组份的几个实施例如下，然而本发明并不局限于下述实施例所列范围。表列举了甲、乙两组份的配方实例：

表

表注：N210：系端羟基聚丙二醇醚，其分量为1000;

N220系端羟基聚丙二醇醚，其分量为2000;

UV-9：紫外吸收剂.

本发明施工实施例如下：

施工例一：取上表中甲组份1号与乙组份1号，按3∶2比例现场施工时混合均匀后涂刷于新建楼顶水泥顶面并复玻璃布增强，刮平刮匀另制试片。待涂层固化后，测得其拉伸强度为3.3N/mm²，断裂伸长为：141%，该涂层具有弹性，柔韧性好，弯曲不裂。制成筒状模，固化后盛水达六个月后而不渗漏，外观无变化。

施工例二：取上表中甲组份1号与乙组份2号，按3∶2比例，现场施工时，混合均匀得防水涂料2，其涂层充分固化后，具有施工例一的防水性能，只是其拉伸强度为2.1N/mm²，断裂伸长为121%。

施工例三、取上表中甲组份2号与乙组份2号，按3∶2比例，现场施工时，混合均匀得防水涂料3，其涂层固化后，呈柔软的涂膜。

施工例四：取上表中甲组份3号与乙组份3号，按3∶2比例，现场施工时，混合均匀得防水涂料4，其涂层具有优异的弹性。

施工例五：取上表中甲组份3号与乙组份1号，按1.8∶1比例，现场施工时，混合均匀得防水涂料5，其涂层的柔韧性与施工例一相比尤为改善。

施工例六：取上表中甲组份2号与乙组份3号，按9∶5比例，混合均匀后，浇铺于房顶上刮平刮匀，在接缝处及山墙边缘应多次刷涂，每间隔6小时刷涂一次，在涂层达2.4mm厚时，待涂层凝胶后或完全固化后（约6小时）撒上砂砾以减少阳光及大气的影响。经24小时后涂层固化，7天后达到最大涂层强度。一般该防水涂料的用量为：1.0-2.5Kg/m².mm（δ），其涂层效果最佳。

Claims (10)

1、一种建筑防水涂料，其特征在于：由甲乙两组份构成的该涂料，其组成分如下：

甲组分：组成分           重量百分比(%)(以全组分计)

        沥青              20-80

        含羟基的化合物    2.5-45

        溶剂              0-50

        助剂              0-20

        无机填料或和颜料  0-70

乙组份：异氰酸酯残液     3-60

        含羟基的化合物    2.5-45

        溶剂              0-20

        无机填料或和颜料  0-70

以上甲、乙两组份分别单独混合，搅拌均匀，制得双包装建筑防水涂料。

2、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的沥青可以是煤焦沥青，也可以是石油沥青，还可以是天然沥青;

沥青可另加溶剂配制成20-90%的溶液用于制备甲组份。

3、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的含羟基的化合物可以是含羟基的聚醚、聚酯、聚丁二烯、甲基丙烯酸酯聚合物或其他聚合物;也可以是植物油（如：蓖麻油、豆油、胡麻油等），醇酸树酯;还可以是小分子羟基化合物和多元醇，（如：甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇、丁二醇、己二醇、己三醇，以及其他醇类）;这些羟基化合物可以单独使用，也可以几种混合使用。

4、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的异氰酸酯残液，可以是一种或多种异氰酸酯精馏后的残留液，所述的异氰酸酯是，甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、六次甲基二异氰酸酯（HMDI）、异佛尔酮二异氰酸酯、苯撑异氰酸酯、多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI）等，选用其中一种或几种残液。

5、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的溶剂可以是芳烃，如：甲苯、二甲苯、重质苯等;也可以是卤代烃，如：二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿等;可以是酯类，如：醋酸乙酯，醋酸丁酯;可以是酮类，如：丙酮、甲乙酮、环己酮等;还可以是200^＃溶剂以及脂族烃，如：汽油、煤油、柴油等。

6、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的助剂主要有：防老剂、紫外吸收剂、表面活性剂、消泡流平剂，如：硅油及其衍生物。

7、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的无机填料或和颜料，可以是：碳酸钙、滑石粉、陶土、高岭土、膨润土、硅藻土、石膏粉、硫酸钡、铁红、白炭黑和或各种颜料。

8、按照权利要求1、2、3、4、5、6、7所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的上述各组成分原料其含水量必须在0.1%以下。

9、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于：所述的乙组份的制备方法可以采用热法制成，将乙组份所属的各组成分原料投入反应釜内搅拌均匀，控制搅拌温度不大于80℃（必要时，可用冷却水降温），1小时后，再缓慢升温至90-100℃，保温至少3小时后，降温至50℃以下，出料包装备用;也可以采用冷法制成：将乙组份所属各组成分原料，除异氰酸酯残液外依次投入容器内，混合均匀，放置24小时后，再加入异氰酸酯残液中，随加随搅拌，约1小时后，待不产生微泡后，分装于包装桶内备用。

10、按照权利要求1所述建筑防水涂料，其特征在于该涂料双包装出品后，其施工方法为：将甲、乙两组份涂料按（0.1-10）∶1＝甲∶乙的混合比，现场配制后使用，用于浇铺、涂刷、堵漏;浇铺后，刮平刮均;多次涂刷时应每间隔2-6小时，涂刷一次，经涂层凝胶成型后，再经2-8小时，使涂层完全固化后，撒铺涂层膜面上一定量的砂砾等，即可。