摘 要 ：本文對聚氨酯防水塗料的原材料選擇、配方設計、生產工藝等方麵進行了探索試驗
，以實現聚氨 酯防水塗料達到低成本
、高性能之目的。 關健詞： 聚氨酯；低成本
；高性能
；非焦油；無溶劑
；防水塗料 一、概述 聚氨酯防水塗料在建築防水lingyunei，yiqijuyouzhengtifangshuixiaoguoyouyi，jixiexingnengyouliang
，naihuaxueyaopinhao，lengzuoyeshigong
，caozuofangbian，yixiubu
，shiyongshoumingchangdengtedian，zuoweiyileixinxingde防水塗料得以推廣。但是，由於目前單組分、雙組分聚氨酯防水塗料存在著或是價格較貴、或是摻溶劑、或是摻煤焦油、或是性能差等諸多問題
，在使用上受到一定程度的限製。 為此，經過試驗
，我們研製成功一種性能優良、成本低、不摻溶劑
、不摻煤焦油、易於推廣應用的雙組分非焦油聚氨酯防水塗料。 


二

、實驗部分 1
、主要原料 A組分：聚醚多元醇
，二羥基聚醚（上海高橋石化三廠），TDI80/20（進口或國產），穩定劑（市售）。 B組分：軟化劑（江蘇句容化工有限公司、上海梅山冶金公司）
，增塑劑（蘇州化工農藥集團），無機填充料（江西銅業公司緝雲母廠），MOCA、催化劑（蘇州新區永耀科工貿化工有限公司）。 2、生產工藝 A組分： 升溫脫水 混合聚醚 無水聚醚 （80±2）℃攪拌聚合3h 降　溫 Ａ組分 穩 定 劑 滴加TDI Ｂ組分： 增 塑 劑 觸變劑 催化劑 軟 化 劑 加熱攪拌脫水 混合料 冷 卻 混合料 B組分  粉 狀 填 料 交聯劑 防老劑 三、性能檢驗 從產品性能、產品的施工性能
、產品成本上考慮
，經試驗用以上方法製得的 A、B兩組分以1：3的比例經機械攪拌5分種以上，分次製得厚度為2mm±0.1mm的塗膜
，按國家建材行業標準JC/T 500－92（96）進行測試，得到檢驗結果如下： 抗拉強度≥ 2.50MPa；斷裂延伸率≥500％

；固含量≥96.5％；低溫柔性:-35℃無裂紋；耐高溫性:100℃合格；不透水性:0.3MPa×30min不透水
；塗膜表幹時間：≤4h；塗膜實幹時間：≤12h 四、結果和討論 1、A組分的原材料選擇、配方設計和操作工藝 A組份為由甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚醚樹酯反應生產的高分子聚合物預聚體。其端基含有一定量的異氰酸根（－NCO）。A組分和焦油型產品基本一樣
，聚醚多元醇選用相對分子質量為1000～8000的雙官能團聚醚與三官能團聚醚。聚醚均為國產原料。在配方設計時盡量選用低分子量和低官能團的聚醚和低-NCO%含量。在生產工藝上，混合聚醚與TDI在低溫下聚合反應，生產出低粘度
、低-NCO%含量的預聚體。因為它具有低粘度，就不需要用有機溶劑稀釋
，就有很好的流平性和施工性。 2 、B組分的原材料選擇、配方設計和操作工藝 B組分是由軟化劑、增塑劑、無機填料
、催化劑、交聯劑等原料所組成固化劑的混合物。其中軟化劑、無機填料
、催化劑是主要原材料，他們須與聚氨酯相容性好，其次是原材料成本要低。要降低聚氨酯防水塗料的產品成本

，主要是要降低B組分的成本。故在不影響聚氨酯防水塗料性能的前提下，要充分考慮B組分的原材料選用
、原材料的成本及配方設計。 在製備非焦油聚氨酯防水塗料時選用軟化劑是關健
，它是 B組zu分fen的de基ji本ben載zai體ti。軟ruan化hua劑ji的de粘zhan度du影ying響xiang塗tu料liao的de塑su性xing和he力li學xue性xing能neng
，選xuan擇ze適shi當dang粘zhan度du的de軟ruan化hua劑ji能neng使shi固gu化hua後hou的de塗tu膜mo具ju有you適shi宜yi的de硬ying度du和he較jiao高gao的de抗kang拉la強qiang度du及ji伸shen長chang率lv，符fu合he高gao性xing能neng聚ju氨an酯zhi防水塗料的標準要求。經過篩選和複配，選用了上海梅山冶金公司的古馬隆為主要軟化劑原料與其它軟化劑進行複配成複合型軟化劑做成B組分的液體填料。 古馬隆與聚氨酯具有良好的相溶性，在 120℃溫度下放置4小時沒有質量損失
；適宜的參量，在聚氨酯塗料固化過程中，油狀物不會在其固化的塗膜表麵滲出，且重複成膜之間有著良好的粘結力；價格相對低廉
、材料易得。 以古馬隆為主的軟化劑，其添加量宜在 25~40%之間（B組分總量）。軟化劑過多則在固化後的塗膜有油狀物滲出，使塗膜層間失去粘著力
，產品外觀受到損害
，產品質量隆低
；少加，則固化物硬度高，延伸率急劇降低，產品難以達到國家建材行業標準JC500-92《聚氨酯防水塗料》的各項要求。 


無機填料可改善塗膜性能，減少塗料固化時體積收縮，提高塗層的耐磨性、粘結性，降低產品成本，還能使塗料具有良好的貯存穩定性和耐熱性。常用的無機填料有輕質碳酸鈣

、矽灰石粉、滑石粉、高嶺土等，若製作彩色聚氨酯防水塗料，可向 B組分中加入合適的顏料

，如氧化鐵紅
、鉻黃、鉻綠等。由於粉狀填料的密度大於液體填料的密度。如果采用單一的、密度大的填料，經過一段時間的貯存
，B組分會發生分層現象。B組分上層是含有一些油性物質

，幾乎沒有粉狀填料的油性液體
，B組分下層則是幾乎全是粉狀填料。對此，我們經試驗，采用了江西銅業公司緝雲母廠生產的MCA絹雲母粉作為非焦油聚氨酯防水塗料的無機填料，解決了上述填料所引起的多種不足。並根據季節選配適當粘度的複合液體填料
，適時調整B組分粘度
，以適應不同溫度下B組分的粘度。這樣使B組分粘度適中，在一定程度上減緩了分層現象。當A、B兩組分相混時攪拌方便，粘度下降，便於施工。 由於 MCA絹雲母粉其特征具有超細度，呈細小鱗片狀，粒徑小（10微米以下約占70％～80％）經加入到非焦油聚氨酯防水塗料中具有明顯的分散脫泡作用而無溶漲性
，均相性好，不易沉澱 ,且形成的塗膜致密性好。由於MCA絹雲母粉呈鱗片狀，具有很好的重疊性，提高了塗膜的抗滲透性。MCA絹雲母粉的主要成分中SiO 2 、Al 2 O 3 成分很高，所以已體現出具有優異的的耐化學藥品性能
，能提高塗料的耐腐蝕性。 從產品的性能和經濟效益的角度看 MCA絹雲母粉適宜的添加範圍在45~60%之間（B組分總量）。太多則塗料粘度增加
，不易流平

，產品性能強度雖然較高
，但延伸率低下；太少塗膜軟，強度偏低
，塗料總成本提高。 聚ju氨an酯zhi的de催cui化hua劑ji中zhong，有you機ji叔shu胺an類lei化hua合he物wu和he有you機ji金jin屬shu化hua合he物wu是shi催cui化hua異yi氰qing酸suan酯zhi是shi常chang用yong和he且qie有you效xiao催cui化hua劑ji。由you於yu我wo們men使shi用yong某mou些xie液ye體ti填tian料liao，在zai成cheng膜mo過guo程cheng中zhong不bu僅jin釋shi放fang出chu較jiao多duo的de二er氧yang化hua碳tan
，使shi塗tu膜mo增zeng厚hou發fa泡pao，大da大da降jiang低di了le塗tu膜mo的de延yan伸shen和he強qiang度du，削xue弱ruo了le聚ju氨an酯zhi防水塗料的防水能力。對此，根據國外資料介紹，我們選用了蘇州新區永耀科工貿化工有限公司開發生產的一種 A201有機化合物類催化劑
，替代目前常用的胺類和有機金屬類複合催化劑。由於加入了A201催化劑，能夠加速異氰酸酯和氨基
、羥基的反應，降低異氰酸的自聚反應和交聯反應，有利於形成結構規則、整zheng體ti密mi實shi的de聚ju合he物wu，增zeng強qiang塗tu膜mo的de物wu理li性xing能neng。並bing通tong過guo調tiao整zheng催cui化hua劑ji的de加jia入ru量liang，來lai調tiao節jie產chan品pin的de固gu化hua速su度du
，以yi獲huo得de理li想xiang的de塗tu膜mo物wu理li性xing能neng。催cui化hua劑ji的de加jia入ru量liang根gen據ju季ji節jie、氣溫及施工要求來確定。通常催化劑的添加量在0.2%至0.6%為宜。 


在 B組分配方設計中，需要考慮：一是軟化劑與無機填料相匹配，製成粘度適宜B料；二是B料中加入的交聯劑的量要以A料中相應的-NCO%含量為依據，精確計算
，嚴格控製交聯劑的加入量
；三是為調節塗膜的固化速度
、固化產物的機械性能，應適當添加催化劑、增塑劑及防老劑。 本文所采用聚氨酯防水塗料與傳統的生產工藝一樣，需對軟化劑
、無機填料進行脫水，並溶解交聯劑即可。 五、結論 1、非焦油聚氨酯防水塗料，不摻煤焦油,不含溶劑，所選用原材料種類少，生產工藝合理簡單
、易操作； 2、非焦油聚氨酯防水塗料，性能穩定可靠，產品質量好，自流平好，施工簡便，A
、B兩組分采用1：3比例混合施工，產品成本低，市場替力巨大； 3、非焦油聚氨酯防水塗料，不(bu)僅(jin)可(ke)做(zuo)成(cheng)黑(hei)色(se)，同(tong)時(shi)也(ye)可(ke)做(zuo)成(cheng)各(ge)種(zhong)顏(yan)色(se)
，美(mei)化(hua)環(huan)境(jing)
，對(dui)基(ji)層(ceng)含(han)水(shui)率(lv)要(yao)求(qiu)不(bu)嚴(yan)，在(zai)無(wu)明(ming)水(shui)的(de)基(ji)層(ceng)上(shang)直(zhi)接(jie)施(shi)工(gong)，可(ke)滿(man)足(zu)各(ge)類(lei)防(fang)水(shui)的(de)要(yao)求(qiu)，廣(guang)泛(fan)適(shi)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)建(jian)築(zhu)屋(wu)麵(mian)、地下室

、廁浴間、汙水池
、遊泳池等工程防水； 4
、非焦油聚氨酯防水塗料的生產設備與生產焦油型、石油瀝青型、溶劑型聚氨酯防水塗料相同。因此原生產聚氨酯防水塗料的企業，可不增加設備投資，隻要改變生產工藝、配方及部分原料，就可生產出高性能的非溶劑型聚氨酯防水塗料。