一种低吸水率柔性PMMA防水涂料及其制备方法与流程


一种低吸水率柔性pmma防水涂料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种低吸水率柔性pmma防水涂料及其制备方法,应用在防水涂料领域。


背景技术:



2.随着近些年行业的发展,人们对防水意识越发增长,对涂料的要求也越来越高。pmma作为高分子材料其超高的耐候、耐高温性、快速固化、高硬度等多个优点受到关注和追捧,但是pmma单独作为树脂基料应用于防水涂料中,其柔性欠缺,脆性较强。在复杂的建筑基面和环境中,特别是在阴阳角落处和低温环境下,这种pmma防水涂料容易出现裂纹或脆断现象。因此大部分研究人员利用聚氨酯改性pmma,提高了pmma涂料的柔性,使得pmma防水涂料在复杂的基面或环境下,起到良好的防水效果。然而,当聚氨酯改性pmma防水涂料后,其亲水基团也使得涂膜的吸水率也随之大大的提升,导致涂膜的吸水率不再满足标准要求,提高了pmma防水涂料应用的风险。因此开发一种低吸水率柔性的pmma防水涂料对其推广具有重大的意义。


技术实现要素:



3.为了得到低吸水率柔性的pmma防水涂料,本发明利用异氰酸酯与三羟基化合物反应制备成三官能度异氰酸酯,再将三官能度异氰酸酯作为连接点与羟基树脂、丙烯酸羟基酯反应制备出爪形的多官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂。在加入引发剂后,此种树脂结构在自由基反应过程中大大的提高了涂膜的交联度,通过位阻效应,降低涂膜的吸水率。全面修改了pmma防水涂料的树脂结构,解决了pmma防水涂料的诟病(延伸率低)和新带来的副作用(吸水率高),使其能够更好的在建筑上应用,满足标准和客户的需求。
4.本发明的技术方案如下:
5.一种低吸水率柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
6.组分a:树脂26-34份,丙烯酸单体19-25份,分散剂0.2-0.4份,密封剂1-2份,无机填料35-40份,防沉剂1-2.5份,促进剂0.5-1份,催化剂0.1-0.3份,阻聚剂0.08-0.12份,消泡剂0.3-0.5份;
7.以及组分b:引发剂1.5-3份;
8.所述组分a中还包括三羟基化合物、二异氰酸根类固化剂以及丙烯酸羟基酯,其中按照摩尔比计,三羟基化合物为树脂的2.1-2.3倍,二异氰酸根类固化剂为树脂的6.2-6.5倍,丙烯酸羟基酯为树脂的4.2-4.4倍。
9.其中,所述羟基树脂为聚醚2000d、聚醚1000d、聚醚330n、聚醚m500、聚碳酸酯2000、聚四氢呋喃2000中的其中一种或任意两种以上的任意组合。
10.优选的树脂种类可以极大的改善产品的树脂结构物理性能,提高了涂膜断裂延伸率等物理性能。
11.所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯
酸羟丙酯中的一种或任意两种以上的任意组合。
12.优选的丙烯酸单体可以提高涂膜的固含量和断裂延伸率和拉伸强度,同时也可以降低涂料的整体粘度,提高施工性。
13.所述三羟基化合物为丙三醇、三羟甲基丙烷、聚醚三元醇和聚己内酯三元醇中的一种或任意两种以上的任意组合。
14.优选的三羟基化合物作为三异氰酸酯制备原材料,为体系提供三官能度树脂,自由基聚合形成交联结构,降低吸水率。
15.所述分散剂为枝型多聚羧酸类、线性烷基酰胺类、接枝丙烯酸共聚物或长链聚氨酯类分散剂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
16.优选的分散剂种类可以极大的改善树脂和粉体的相容性,改善涂膜的外观和涂膜性能的均匀性,同时可以降低涂料的一定的粘度,提高涂料的施工性。
17.所述的密封剂为聚酰胺蜡微粉、硅油密封脂、ptfe微粉,氧化聚乙烯微粉的其中一种或任意两种以上的任意组合。
18.优选密封剂可以极大改善涂膜表面发黏情况,避免涂膜表面不固化现象。
19.所述无机填料为滑石粉、偏高岭土、钙粉或云母粉的其中一种或任意两种以上的任意组合。
20.优选无机填料的种类可以极大改善产品的拉伸强度,降低产品粘度,从而提高施工性能。
21.所述防沉剂为膨润土、硅酸镁铝、聚脲流变剂、聚酰胺蜡的其中一种或任意两种以上的任意组合
22.优选防沉剂的种类能够提升本填料在涂料中分散性,提高涂料的性能和储存稳定性,改善涂料的外观。
23.所述促进剂为醛胺类促进剂、硫脲类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
24.优选促进剂能够加快涂料中自由基反应,降低自由基反应的温度,提高涂膜的物理性能。
25.所述二异氰酸根类固化剂为t-80(2,4-甲苯二异氰酸酯-80%)、t-100(2,4-甲苯二异氰酸酯-100%)、mdi-50(2,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯-50%)、hdi(六亚甲基二异氰酸酯)、ipdi(异佛尔酮二异氰酸酯)中的其中一种或任意两种以上的任意组合。
26.所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟丙酯的其中一种或任意两种以上的任意组合。
27.优选的丙烯酸羟基酯作为聚氨酯改性丙烯酸数值(pua)的原料,有着与引发剂反应的双键,优选的丙烯酸羟基脂导致pua性能和反应速率也有所提高。
28.所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋、二甲基环己胺和n,n
’‑
二甲基吡啶的其中一种或任意两种以上的任意组合。
29.优选的催化剂能够提高异氰酸酯根与羟基的反应速率,且不会爆聚反应。
30.所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚的其中一种或任意两种以上的任意组合。
31.优选的阻聚剂能够自由基反应过程中反应,避免爆聚现象。改善涂料的粘度和涂
膜的物理性能。
32.所述消泡剂剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、酰胺类消泡剂、磷酸酯类消泡剂的其中一种或两种以上组合。
33.优选消泡剂的种类赋予涂料快速的抑泡和破泡能力,提高涂膜的外观以及涂膜的物理性能。
34.所述引发剂为过硫化钾、过氧化月桂酰、过氧化甲乙酮、过氧化环氧酮的其中一种或两种以上混合。
35.优选引发剂引发涂料中自由基产生,提高涂料的反应速度。
36.所述低吸水率柔性的pmma防水涂料按重量分计,包括如下组分:
37.组分a:树脂26-34份,丙烯酸单体19-25份,分散剂0.2-0.4份,密封剂1-2份,无机填料35-40份,防沉剂1-2.5份,促进剂0.5-1份,催化剂0.1-0.3份,阻聚剂0.08-0.12份,消泡剂0.3-0.5份;
38.以及组分b:引发剂1.5-3份;
39.所述组分a中还包括三羟基化合物、二异氰酸根类固化剂以及丙烯酸羟基酯,其中按照摩尔比计,三羟基化合物为树脂的2.1-2.3倍,二异氰酸根类固化剂为树脂的6.2-6.5倍,丙烯酸羟基酯为树脂的4.2-4.4倍。
40.本发明还提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
41.s1:将计量好的三羟基化合物加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为110℃。
42.s2:将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内。
43.s3:关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
44.s4:脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,冷却至60℃,加入二异氰酸根类固化剂,混合搅拌5min后,加入50%催化剂,反应1h。
45.s5:将温度升至110℃,加入羟基树脂、分散剂、无机填料和防沉剂,搅拌10min。开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内。
46.s6:关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
47.s7:冷却至80℃,加入丙烯酸羟基酯和剩余的催化剂,温度控制在78-83℃范围内。
48.s8:反应1h后,冷却降温至40-45℃。加入阻聚剂,密封剂,促进剂和消泡剂。温度恒定后,再将温度设定为50℃,搅拌10min。
49.s9:最后加入计量好的丙烯酸单体。保持搅拌速度300r/min,20min.
50.s10:逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
51.所述低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法的工序简单,设备消耗小,安全,出料方便,便于推广。
52.所述制备过程的各参数的优选限定,使得制备出的低吸水率柔性的pmma防水涂料
性能更加优异。
53.与现有技术相比,本发明申请具有以下优点:
54.为了克服传统pmma涂料延伸率太低,以及改性pmma涂料吸水率太高等缺点,本发明提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料及制备方法:
55.1.摒弃了以pmma作为基料原始框架,引入了聚氨酯体系改性丙烯酸羟基酯,断裂延伸率明显更高。
56.2.引入了合成的三异氰酸酯,提高了改性pmma涂膜的交联程度,制备出低吸水率柔性的pmma防水涂料。
具体实施方式
57.下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
58.实施例1
59.本实施例提供一种偏黄的柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
60.a组分:
[0061][0062][0063]
b组分:
[0064]
引发剂2
[0065]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0066]
1.将计量好的三羟基化合物加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为110℃。
[0067]
2.将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0068]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0069]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,冷却至60℃,加入二异氰酸根类固化剂,混合搅拌5min后,加入50%催化剂,反应1h。
[0070]
5.将温度升至110℃,加入羟基树脂、分散剂、无机填料和防沉剂,搅拌10min。开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0071]
6.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0072]
7.冷却至80℃,加入丙烯酸羟基酯和剩余的催化剂,温度控制在78-83℃范围内。
[0073]
8.反应1h后,冷却降温至40-45℃。加入阻聚剂,密封剂,促进剂和消泡剂。温度恒定后,再将温度设定为50℃,搅拌10min。
[0074]
9.最后加入计量好的丙烯酸单体。保持搅拌速度300r/min,20min.
[0075]
10.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0076]
优势:本实施例描述了一种低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法。此配方中引入了聚氨酯体系,提高了涂膜的延伸率。同时引入了三异氰酸酯形成三官能度结构(双键),引发剂引发自由基反应时提高了涂膜的交联程度,降低了涂膜的吸水率,使其达到国家标准要求。
[0077]
实施例2
[0078]
本实施例提供一种偏黄柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
[0079]
a组分:
[0080]
羟基树脂34三羟基化合物5.15二异氰酸根18.6丙烯酸羟基酯8.5催化剂0.2丙烯酸单体20分散剂0.4密封剂2无机填料40防沉剂2促进剂0.6催化剂0.2阻聚剂1消泡剂0.5
[0081]
b组分:
[0082]
引发剂2
[0083]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0084]
1.将计量好的三羟基化合物加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为110℃。
[0085]
2.将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在
110
±
5℃范围内。
[0086]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0087]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,冷却至60℃,加入二异氰酸根类固化剂,混合搅拌5min后,加入50%催化剂,反应1h。
[0088]
5.将温度升至110℃,加入羟基树脂、分散剂、无机填料和防沉剂,搅拌10min。开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0089]
6.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0090]
7.冷却至80℃,加入丙烯酸羟基酯和剩余的催化剂,温度控制在78-83℃范围内。
[0091]
8.反应1h后,冷却降温至40-45℃。加入阻聚剂,密封剂,促进剂和消泡剂。温度恒定后,再将温度设定为50℃,搅拌10min。
[0092]
9.最后加入计量好的丙烯酸单体。保持搅拌速度300r/min,20min.
[0093]
10.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0094]
优势:此实施例描述了一种低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法。此配方中引入了聚氨酯体系,提高了涂膜的延伸率。同时引入了三异氰酸酯形成三官能度结构(双键),引发剂引发自由基反应时提高了涂膜的交联程度,降低了涂膜的吸水率。相比于实施例1,此配方中合成的树脂基料较多,物理性能更好,包括拉伸强度等指标。
[0095]
对比例1;
[0096]
本对比例提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
[0097]
a组分:
[0098][0099][0100]
b组分:
[0101]
引发剂1.5
[0102]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0103]
1.将计量好的pmma树脂和分散剂加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为85℃。
[0104]
2.温度升至85℃时,开始依次加入计量好的无机填料和防沉剂,转速提高至500r/
min,搅拌约10min后。将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水4h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0105]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0106]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,打开氮气阀,再关闭真空泵,氮气压力至0.02mpa,开启冷却系统。
[0107]
5.冷却至60℃,加入计量好的丙烯酸单体,温度控制在60-65℃范围内,搅拌10min。
[0108]
6.加入密封剂搅拌20min,再冷却降温至40-45℃。加入阻聚剂,促进剂和消泡剂。
[0109]
7.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0110]
劣势:此对比例描述了一种常规的pmma防水涂料的制备方法。此配方中以pmma树脂为基料,以mma(甲基丙烯酸甲酯单体)为溶剂制备的pmma防水涂料。此配方工艺简单,涂膜光滑不黏,且吸水率较低。但是此涂膜脆性较大,几乎无延伸率,在防水涂料应用的复杂的基材和环境中不能拓展。
[0111]
对比例2
[0112]
本对比例提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
[0113]
a组分:
[0114]
pmma34丙烯酸单体22分散剂0.4密封剂2无机填料40防沉剂2促进剂0.6阻聚剂1消泡剂0.5pmma34
[0115]
b组分:
[0116]
引发剂1.5
[0117]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0118]
1.将计量好的pmma树脂和分散剂加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为85℃。
[0119]
2.温度升至85℃时,开始依次加入计量好的无机填料和防沉剂,转速提高至500r/min,搅拌约10min后。将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水4h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0120]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0121]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,打开氮气阀,再关闭真空泵,氮气压力至0.02mpa,开启冷却系统。
[0122]
5.冷却至60℃,加入计量好的丙烯酸单体,温度控制在60-65℃范围内,搅拌10min。
[0123]
6.加入密封剂搅拌20min,再冷却降温至40-45℃。加入阻聚剂,促进剂和消泡剂。
[0124]
7.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0125]
劣势:此对比例与对比例1都是描述了一种常规的pmma防水涂料的制备方法。此配方中以pmma树脂为基料,以mma(甲基丙烯酸甲酯单体)为溶剂制备的pmma防水涂料。此配方工艺简单,涂膜光滑不黏,且吸水率较低。虽然此配方pmma树脂量加大了,但是此涂膜依然脆性较大,几乎无延伸率,在防水涂料应用的复杂的基材和环境中不能拓展。
[0126]
对比例3
[0127]
本对比例提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
[0128]
a组分:
[0129]
树脂26二异氰酸根4.15丙烯酸羟基酯6.8催化剂0.2丙烯酸单体20分散剂0.4密封剂2无机填料40防沉剂2促进剂0.6催化剂0.2阻聚剂1消泡剂0.5
[0130]
b组分:
[0131]
引发剂1.5
[0132]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0133]
1.将计量好的羟基树脂和分散剂加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为85℃。
[0134]
2.温度升至85℃时,开始依次加入计量好的无机填料和防沉剂,转速提高至500r/min,搅拌约10min后。将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水4h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0135]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0136]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,打开氮气阀,再关闭真空泵,氮气压力至0.02mpa,开启冷却系统。
[0137]
5.冷却至80℃,加入计量好的二异氰酸酯和催化剂,温度控制在78-83℃范围内,搅拌120min。
[0138]
6.冷却至60℃,加入计量好的丙烯酸羟基酯、阻聚剂、促进剂和消泡剂,温度控制在60-65℃范围内,搅拌90min
[0139]
7.开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱泡30min。
[0140]
8.冷却至常温,加入甲基丙烯酸甲酯单体(mma),搅拌10min。
[0141]
9.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0142]
劣势:此对比例描述了一种聚氨酯改性丙烯酸羟基酯的pmma防水涂料的制备方法。此配方中以pua为基料,以mma(甲基丙烯酸甲酯单体)为溶剂制备的pmma防水涂料。此配方大大的提高了pmma防水涂料的延伸率,在密封剂的配合下,消除了发黏的可能。但是此配方中引入了聚氨酯中的吸水基团,大大提高了涂膜的吸水率,不能满足国家标准要求。
[0143]
对比例4
[0144]
本对比例提供一种低吸水率柔性的pmma防水涂料,按重量分计,包括如下组分:
[0145]
a组分:
[0146]
树脂35丙烯酸单体15分散剂0.2密封剂1.5无机填料35防沉剂2.5促进剂0.5异氰酸根类固化剂7.5阻聚剂0.12消泡剂0.4
[0147]
b组分:
[0148]
引发剂2.5
[0149]
所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0150]
1.将计量好的羟基树脂和分散剂加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为85℃。
[0151]
2.温度升至85℃时,开始依次加入计量好的无机填料和防沉剂,转速提高至500r/min,搅拌约10min后。将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水4h,温度控制在110
±
5℃范围内。
[0152]
3.关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止。
[0153]
4.脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,打开氮气阀,再关闭真空泵,氮气压力至0.02mpa,开启冷却系统。
[0154]
5.冷却至80℃,加入计量好的二异氰酸酯和催化剂,温度控制在78-83℃范围内,搅拌120min。
[0155]
6.冷却至60℃,加入计量好的丙烯酸羟基酯、阻聚剂、促进剂和消泡剂,温度控制在60-65℃范围内,搅拌90min
[0156]
7.开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱泡30min。
[0157]
8.冷却至常温,加入甲基丙烯酸甲酯单体(mma),搅拌10min。
[0158]
9.逐渐降低搅拌速度至停止。ab料按照比例搭配包装。
[0159]
劣势:此对比例与对比例3一样描述了一种聚氨酯改性丙烯酸羟基酯的pmma防水涂料的制备方法。同样此配方中以pua为基料,以mma(甲基丙烯酸甲酯单体)为溶剂制备的pmma防水涂料。此配方大大的提高了pmma防水涂料的延伸率,在密封剂的配合下,消除了发黏的可能。而且此配方中提高了树脂的引入量,提高了物理性能,同时也提高了涂膜的吸水率,导致也不能满足国家标准要求。
[0160]
性能测试实验数据:
[0161]
部分性能依据标准gb/t 2251-2014《聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)防水涂料》对各实施例以及对比例的低吸水率柔性的pmma防水涂料分别进行指标检测,检测结果如表1所示:
[0162]
表1低吸水率柔性的pmma防水涂料性能测试结果
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由表1实例性能中可以看出,对比例1-2中常规的pmma防水涂料,断裂延伸率几乎没有,低温弯折呈脆断现象。在对比例3-4中,引入了聚氨酯体系,断裂延伸率有了很大的改观。但是强度降得的较多,且吸水率大大提高,不能满足国标要求。在实施例1-2中,配方中引入了交联度更高的聚氨酯体系,涂膜的吸水率大大提高,同时强度也有所提高,断裂延伸率和低温弯折也在标准范围内。此种改性pmma结构,不仅具有创新性,而且在工艺上也是合理可以扩大生产的,对pmma体系引入到防水涂料体系,有着重大的贡献。
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本发明的实施例以及对比例中,原料信息见下表:
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本发明所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料及制备方法并不只仅仅局限于上述实施例,凡是依据本发明原理的任何改进或替换,均应在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种低吸水率柔性的pmma防水涂料防水涂料,其特征在于:按重量分计,包括如下组分:组分a:树脂26-34份,丙烯酸单体19-25份,分散剂0.2-0.4份,密封剂1-2份,无机填料35-40份,防沉剂1-2.5份,促进剂0.5-1份,催化剂0.1-0.3份,阻聚剂0.08-0.12份,消泡剂0.3-0.5份;以及组分b:引发剂1.5-3份;所述组分a中还包括三羟基化合物、二异氰酸根类固化剂以及丙烯酸羟基酯,其中,按照摩尔比计,三羟基化合物为树脂的2.1-2.3倍,二异氰酸根类固化剂为树脂的6.2-6.5倍,丙烯酸羟基酯为树脂的4.2-4.4倍。2.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述树脂为聚醚2000d、聚醚1000n、聚碳酸酯2000、聚四氢呋喃2000和聚四氢呋喃1000中的其中一种或任意两种以上的任意组合。3.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意两种以上的任意组合。4.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述三羟基化合物为丙三醇、三羟甲基丙烷、聚醚三元醇和聚己内酯三元醇中的一种或任意两种以上的任意组合。5.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述分散剂为枝型多聚羧酸类、线性烷基酰胺类、接枝丙烯酸共聚物或长链聚氨酯类分散剂的其中一种或任意两种以上的任意组合;所述的密封剂为聚酰胺蜡微粉、硅油密封脂、ptfe微粉,氧化聚乙烯微粉的其中一种或任意两种以上的任意组合。6.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述无机填料为滑石粉、偏高岭土、钙粉或云母粉的其中一种或任意两种以上的任意组合。7.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述防沉剂为膨润土、硅酸镁铝、聚脲流变剂、聚酰胺蜡的其中一种或任意两种以上的任意组合;所述促进剂为醛胺类促进剂、硫脲类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂的其中一种或任意两种以上的任意组合;所述固化剂为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的其中一种或任意两种以上的任意组合。8.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟丙酯的其中一种或任意两种以上的任意组合。9.根据权利要求1所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料,其特征在于:所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、有机铋、二甲基环己胺和n,n
’‑
二甲基吡啶的其中一种或任意两种以上的任意组合;所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚的其中一种或任意两种以上的任意组合;
所述消泡剂剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、酰胺类消泡剂、磷酸酯类消泡剂的其中一种或两种以上混合;所述引发剂为过硫化钾、过氧化月桂酰、过氧化甲乙酮、过氧化环氧酮的其中一种或两种以上混合。10.根据权利要求1-9任一项所述的低吸水率柔性的pmma防水涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:s1:将计量好的三羟基化合物加入反应釜中,开启搅拌(200r/min),开启热源设定温度为110℃;s2:将温度升至110℃,开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内;s3:关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止;s4:脱水完成后先关闭反应釜上真空阀,冷却至60℃,加入二异氰酸根类固化剂,混合搅拌5min后,加入50%催化剂,反应1h;s5:将温度升至110℃,加入羟基树脂、分散剂、无机填料和防沉剂,搅拌10min;开启真空泵,保持-0.095mpa以上,真空脱水2h,温度控制在110
±
5℃范围内;s6:关闭真空系统,开启氮气保护系统,取样检测体系中水分含量,水分含量要求≤0.3

,如果水分>0.3%时,开启真空系统,关闭氮气保护系统,保持-0.095mpa以上,真空脱水1h,再进行取样复测直到满足含水率≤0.3

为止;s7:冷却至80℃,加入丙烯酸羟基酯和剩余的催化剂,温度控制在78-83℃范围内;s8:反应1h后,冷却降温至40-45℃;加入阻聚剂,密封剂,促进剂和消泡剂;温度恒定后,再将温度设定为50℃,搅拌10min;s9:最后加入计量好的丙烯酸单体;保持搅拌速度300r/min,20min;s10:逐渐降低搅拌速度至停止;ab料按照比例搭配包装。

技术总结


本发明涉及一种低吸水率柔性的PMMA防水涂料及制备方法,低吸水率柔性的PMMA防水涂料通过三官能度羟基化合物与二异氰酸酯反应制备出的三官能度异氰酸酯,引入到羟基树脂中,提高合成树脂的氰酸根官能度,再以羟基丙烯酸树脂封端,得到多官能度(双键)的PUA树脂。此种合成树脂,被引入PMMA体系,不仅提高了PMMA涂膜的断裂延伸率,而且多官能度结构在自由基反应的过程中,大大提高了涂膜的交联程度,从而极大的降低了涂膜的吸水率。此种改性PMMA结构,不仅具有创新性,提高涂膜物理性能(断裂延伸率),而且在工艺上也是合理可以扩大生产的,对PMMA体系引入到防水涂料体系,有着重大的贡献。献。


技术研发人员:

徐伟 孙遵明 宋爽 白志欣 薛文军

受保护的技术使用者:

安徽三棵树涂料有限公司

技术研发日:

2022.05.12

技术公布日:

2022/9/15

本文发布于:2024-09-20 21:45:15,感谢您对本站的认可!

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标签:吸水率   羟基   促进剂   丙烯酸
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