一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆，由A、B双组分构成，其中A组分包括聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯反应生成的聚氨基甲酸酯50-70、溶剂20-40、催化剂0.01-0.1；B组分包括聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的固化剂20-45、溶剂30-50、增塑剂5-45、催化剂0.1-1.0、其它小分子助剂0.1-5。本发明公开的聚碳酸酯型聚氨酯底漆是一种水泥混凝土基材用防水底漆，具有耐水、粘度低、对水混基材润湿性良好、环保、粘接强度高等优点，广泛应用于以水泥或者混凝土为基材的粘接。

权利要求

1.一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于由A、B双组分构成，其中A组分包括聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯反应生成的聚氨基甲酸酯50-70、溶剂20-40、催化剂0.01-0.1；B组分包括聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的固化剂20-45、溶剂30-50、增塑剂5-45、催化剂0.1-

1.0、其它小分子助剂0.1-5。

2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述聚碳酸酯多元醇分子量为500-5000，官能度为2-3；与聚碳酸酯多元醇反应的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述聚醚多元醇分子量为500-5000，官能度2-3，与聚醚多元醇反应的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯NCO／OH的摩尔比为(1-5)：1。

5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于聚醚多元醇与异氰酸酯NCO／OH摩尔比为1：(1-10)。

6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述催化剂为金属类催化剂和／或叔胺类催化剂。

7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述溶剂为酯类和／或酮类。

8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类塑化剂。

9.根据权利要求1所述的聚碳酸酯型聚氨酯底漆，其特征在于所述其它小分子助剂包括消泡剂、紫外吸收剂、偶联剂。

10.上述任一权利要求所述聚碳酸酯型聚氨酯底漆的制备方法，其特征在于：A组分制备方法：聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯在氮气保护下反应，反应终点后用溶剂稀释，催化剂在反应前或后加入；

B组分的制备方法：聚醚多元醇与异氰酸酯在氮气保护下反应，反应终点后用溶剂和增塑剂稀释，再加入其它小分子助剂，催化剂在反应前或后加入。

说明书

一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆，属于建筑工程材料领域。

背景技术

[0002] 混凝土底漆是一种在混凝土初步固化后，涂于混凝土表面的材料，用于提高胶体与混凝土的附着力，同时具有对混凝土表面进行封闭、防水、防腐、密封等作用。

[0003] 目前，市场上用于混凝土密封和粘接的聚氨酯底漆有两种类型，一种是聚醚型、另一种是聚酯型。聚醚型聚氨酯底漆的结构特点是聚醚组成中含有大量的醚键，醚键最大的特点是耐水，但由于醚键与混凝土不易形成氢键，导致聚醚型底漆与混凝土粘接强度低，在应力的反复作用下容易失效。而聚酯型底聚氨酯底漆中含有大量极性的酯键，酯键最大的特点是与混凝土易形成氢键，导致粘接强度高，但由于体系中的酯键在水的作用下易水解，长期使用会最终导致粘接失效。为解决聚醚型聚氨酯底漆粘接力不高的情况，本发明使用聚碳醚酯为主要反应，为底漆提高大量的羰基，以氢键的方式提高粘接力。

[0004] 本领域技术人员曾尝试改进上述两种聚氨酯底漆的缺陷，例如中国专利201110155521即公开了一种双组份低VOC油性聚氨酯底漆，采用丙二醇单甲醚丙酸酯做为主要反应物，利用其含有的醚键和酯键来发挥二者的优势，但是此种底漆主要用途为非防水系列产品，用在家具表面涂饰等家装方向，不适合建筑工程领域使用。

发明内容

[0005] 针对现有技术的缺陷，本发明公开了一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆，采用聚碳酸酯多元醇为主要反应物质实现高粘接强度和优异的耐水性两种的结合。

[0006] 为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

[0007] 一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆，由A、B双组分构成，其中A组分包括聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯反应生成的聚氨基甲酸酯50-70、溶剂20-40、催化剂0.01-0.1；B组分包括聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的固化剂20-45、溶剂30-50、增塑剂5-45、催化剂0.1-1.0、其它小分子助剂0.1-5。

[0008] 在本发明中，聚碳酸酯多元醇作为主要多元醇反应物，与异氰酸酯反应形成高分子聚合物。聚碳酸酯中的羰基能与混凝土、氨基甲酸酯、脲键等氢给予体形成氢键，增加内聚强度和与混凝土的粘接强度，其粘接强度与聚酯型底漆接近。同时聚碳酸酯多元醇聚氨酯底漆中的碳酸酯键不水解，耐水和防水效果非常优异。

[0009] 在本发明中，所述聚碳酸酯多元醇可采用本领域已知类型，主要是聚碳酸酯二元醇(PCDL)，优选其分子量为500-5000，官能度为2-3；与聚碳酸酯多元醇反应的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。

[0010] 在本发明中，所述聚醚多元醇选自聚碳酸酯多元醇、环氧丙烷基聚醚多元醇、环氧乙烷基聚醚多元醇、聚四氢呋喃聚醚多元醇中的一种或一种以上的混合物，优选其分子量为500-5000，官能度2-3，与聚醚多元醇反应的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。

[0011] 在上述中，所称的芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯为本领域技术人员所理解，芳香族异氰酸酯，如对苯二甲基二异氰酸酯(PPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)；脂肪族异氰酸酯，如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)；也可采用上述两种异氰酸酯混合使用。

[0012] 在本发明中，A组分中聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯用量比可根据实际需要选择，为了保证有效地反应速度同时避免原料浪费，聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯NCO／OH的摩尔比为(1-5)：1，优选为(3-4)：1。

[0013] 在本发明中，B组分中聚醚多元醇与异氰酸酯用量比可根据实际需要选择，为了保证有效地反应速度同时避免原料浪费，聚醚多元醇与异氰酸酯NCO／OH摩尔比为1：(1-10)，优选为1：(3-7)。

[0014] 在本发明中，所述催化剂为金属类催化剂和／或叔胺类催化剂，金属类催化剂，如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅等；叔胺类催化剂，如三乙胺、二乙烯三胺等。

[0015] 在本发明中，所用的溶剂主要是低极性的有机溶剂，主要为为酯类和／或酮类，其中所述酯类主要是乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸异丙酯等，所述酮类主要是丙酮、甲异丙酮、环己酮等。

[0016] 在本发明中，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类塑化剂，主要包括DEHP、DINP、DNOP、DBP、DMP等几种。

[0017] 在本发明中，所述其它小分子助剂主要是用来改善底漆某个特定方面的性能，包括消泡剂、紫外吸收剂、偶联剂等，消泡剂为有机硅烷类消泡剂，主要是聚二甲氧基硅氧烷类消泡剂，偶联剂为伯氨基硅氧烷类偶联剂。紫外光吸收剂可以是水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类等常用紫外光吸收剂。

[0018] 相应的，本发明还公开了所述聚碳酸酯型聚氨酯底漆的制备方法，其中，[0019] A组分制备方法：聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯在氮气保护下反应，反应终点后用溶剂稀释，催化剂在反应前或后加入；

[0020] B组分的制备方法：聚醚多元醇与异氰酸酯在氮气保护下反应，反应终点后用溶剂和增塑剂稀释，再加入其它小分子助剂，催化剂在反应前或后加入。

[0021] 在上述方法中，所称的稀释是为了将A、B组分的粘度调整到符合施工需要，通常是调整A和B组分最终粘度小于等于1000mPa.s。

具体实施方式

[0022] 在下述实施例中，申请人提供了具体的组成和制备方法用于说明本发明可以如何实现，所提供的具体实施仅用于说明如何实现，而非构成特别限定。本领域技术人员在理解掌握本发明实质的基础上，对其进行的替换、变更、更改依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护涵盖于要求及其等同变换。

[0023] 实施例1

[0024] A组分：

[0025]

[0026] A组分合成工艺：将

[0027] 1.聚碳酸酯二醇加入到反应釜中，搅拌开启，升温至110℃，真空3小时除水，水份含量≤500PPm时，开始降温至60℃；

[0028] 2.加入异氰酸酯，稳定后升温至80℃，反应1小时后，加入催化剂，反应3小时；

[0029] 3.加入乙酸乙酯和乙酸丁酯，搅拌1小时后降温到50℃后出料备用；

[0030] B组分：

[0031]

[0032] B组分合成工艺：将

[0033] 1.蓖麻油加入到反应釜中，搅拌开启，升温至110℃，真空3小时除水，水份含量≤500PPm时，开始降温至60℃；

[0034] 2.加入甲苯二异氰酸酯，稳定后升温至80℃，反应1小时后，加入催化剂，反应3小时；

[0035] 3.加入乙酸乙酯、乙酸丁酯、和邻苯二甲酸二异壬酯和其它助剂，搅拌1小时后降温到50℃后出料备用；

[0036] 使用方法：

[0037] 将A料和B料按1：1进行配比，混合搅拌三分钟后直接涂在混凝土表面，表干后进行下一步施工。

[0038] 其主要指标如下：

[0039]项目 指标
表干时间h 10-12
实干时间h 14-20
粘接强度MPa 1.75

[0040] 注：上述指标中的粘接强度是混凝土涂实例1中底漆，标准条件下养护24小时后，与国标双组分聚氨酯防水涂料的粘接强度。

[0041] 实施例2

[0042] A组分：

[0043]

[0044] A料合成工艺：

[0045] 1.将聚碳酸酯二醇加入到反应釜中，搅拌开启，升温至110℃，真空3小时除水，水份含量≤500PPm时，开始降温至60℃；

[0046] 2.加入异氰酸酯，稳定后升温至80℃，反应1小时后，加入催化剂，反应3小时；

[0047] 3.加入乙酸乙酯和乙酸丁酯，搅拌1小时后降温到50℃后出料备用；

[0048] B组分：

[0049]