(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111909610 A(43)申请公布日 2020.11.10
(21)申请号 202010819046.1(22)申请日 2020.08.14
(71)申请人 上海三棵树防水技术有限公司
地址 201100 上海市闵行区申长路988弄1
号602室(72)发明人 李生辉 潘喜良 陈建有 林威
卢宏 (74)专利代理机构 福州市众韬专利代理事务所
(普通合伙) 35220
代理人 方金芝(51)Int.Cl.
C09D 175/08(2006.01)C09D 7/61(2018.01)C09D 7/20(2018.01)C09D 7/65(2018.01)
权利要求书2页 说明书9页
C09D 7/63(2018.01)
(54)发明名称
聚氨酯防水涂料及其制备方法(57)摘要
本发明涉及一种聚氨酯防水涂料及其制备方法，其由以下原材料按照以下重量份调制而成：水9.43‑10.43份、PH调节剂0.01‑0.05份、羟乙基纤维素0.06‑0.09份、水性聚氨酯乳液44‑48份、防腐剂0.1‑0.4份、润湿分散剂0.5‑1份、消泡剂0.5‑1份、钛白粉2‑8份、云母粉2‑8份、硫酸钡28.21‑31.21份、成膜助剂0.2‑0.6份、抗冻剂0.8‑1.1份、增稠剂0.35‑0.65份。其继承了油性聚氨酯防水涂料的高强度、高韧性的优点，同时
并且具高强度、高韧性、低VOC、简化了施工条件，
高环保性、易施工、防水性优越的性能。
CN 111909610 ACN 111909610 A
权 利 要 求 书
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1.水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：其主要由以下原材料按照以下重量份数比调制而成：
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述PH调节剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述羟乙基纤维素采用非离子型的水可溶性纤维素醚。
4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液采用脂肪族聚醚类聚氨酯乳液。
5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述防腐剂采用四氯间苯二腈乳液；
所述分散润湿剂采用聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂；所述消泡剂采用矿物油类或有机硅类消泡剂。6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述钛白粉采用锐钛型钛白粉或金红石型钛白粉；
所述云母粉采用白云母粉或娟云母粉；所述硫酸钡采用改性硫酸钡。
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CN 111909610 A
权 利 要 求 书
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7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述成膜助剂采用二丙二醇丁醚。
8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述抗冻剂采用甘油乙氧基化物类抗冻剂。
9.根据权利要求1所述的水性聚氨酯防水涂料，其特征在于：所述增稠剂采用非离子型聚氨酯类增稠剂。
10.如权利要求1-9中任一项所述的一种水性聚氨酯防水涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①先将水、PH调节剂和羟乙基纤维素加入分散缸中，在转速为300-450r/min下分散5-10min；
②接着加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，调整转速到400-650r/min并在该转速下分散5-10min；
③接着调整转速到900-1200r/min，然后分2-3次加入钛白粉，之后再持续分散15-20min；
④接着降低转速至800-1000r/min，缓慢加入云母粉和硫酸钡，之后再持续分散10-25min；
⑤最后在500-750r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂和增稠剂，持续分散15-30min，即得。
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CN 111909610 A
说 明 书
聚氨酯防水涂料及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明涉及一种聚氨酯防水涂料及其制备方法，属于建筑防水材料领域。背景技术
[0002]传统的溶剂型防水涂料由于高VOC、易燃、施工苛刻等因素，导致其在室内家居、封闭狭小空间、潮湿基面等区域使用时具有局限性；同时由于环保法规的健全和人民环保意识的增强，传统溶剂型聚氨酯涂料中的有机挥发物(VOC)的排放量受到越来越严格的限制。因此制备一种低VOC且防水的水性聚氨酯涂料显得尤为重要。
发明内容
[0003]本发明提供一种聚氨酯防水涂料及其制备方法，本发明的聚氨酯防水涂料低污染且防水性能优良。
[0004]本发明通过以下技术方案实现：[0005]一种聚氨酯防水涂料及其制备方法，其由以下原材料按照以下重量份调制而成
[0006]
[0007]
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CN 111909610 A[0008]
说 明 书
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进一步地，所用的水为去离子水，作为分散颜填料的分散体，同时做为增稠剂增稠
时的载体；
[0009]进一步地，所用PH调节剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇，其主要对整体体系酸碱度起到维持和调节作用；[0010]进一步地，羟乙基纤维素采用非离子型的水可溶性纤维素醚，主要为其提供初期的粘度，同时对涂料后期提供存储稳定性。[0011]进一步地，水性聚氨酯乳液为脂肪族聚醚类水性聚氨酯乳液，是该涂料主要的成膜物质，提供拉伸强度、延伸率。PH：6.8、粘度：10-1000mPa*s、固含：50.8％、拉伸强度：37MPa、断裂延伸率：1000％、100％模量：2.6MPa。[0012]进一步地，防腐剂采用四氯间苯二腈乳液，主要对涂料起到防腐杀菌作用，保证涂料的长期存储稳定性。[0013]进一步地，润湿分散剂采用聚丙烯酸铵盐，主要对涂料体系进行快速润湿作用，同时有利于颜填料均匀分散至体系。[0014]进一步地，下泡剂为有机硅类与矿物油类配合使用，在抑制打样过程中气泡的产生，同时改变体系的表面张力，消除以产生的气泡。[0015]进一步地，钛白粉采用金红石型钛白粉，其主要做为颜填料对涂料进行填充，同时提高涂料的光泽度。[0016]进一步地，云母粉采用1250目白云母粉，其主要作为颜填料，同时其立体八面围观结构具有抗开裂效果。[0017]进一步地，硫酸钡为1250目改性硫酸钡，主要作为颜填料进行使用，起填充和降低成本的作用。
[0018]进一步地，成膜助剂为二丙二醇丁醚，适量添加下，能使涂膜在5℃下能形成完整致密的涂膜。
[0019]进一步地，抗冻剂为三苯乙烯基苯酚乙氧基化合物，其高沸点，低VOC保证涂料本身无外加VOC，同时保证涂料在低温下的储存性。[0020]进一步地，增稠剂为疏水基团改性的非离子缔合型增稠剂。其特点是不含有机锡类和APEO化合物、成膜效果好和产品粘度低。其为涂料提供一定的流平性的同时改变产品的粘度，使其具有良好的涂刷性。
[0021]一种水性聚氨酯防水涂料的制备方法，包括如下方法[0022]先将水加入分散缸中，然后加入PH调节剂和羟乙基纤维素，然后在转速为300-450r/min下分散5-10min；
[0023]然后加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，调整转速到400-650r/min并在该转速下分散5-10min；
[0024]接着调整转速到900-1200r/min，然后分2-3次加入钛白粉，之后再持续分散15-20min；
[0025]接着降低转速至800-1000r/min，缓慢加入云母粉和硫酸钡，之后再持续分散10-25min；
[0026]最后在500-750r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂和增稠剂，持续分散15-30min，即得。
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CN 111909610 A[0027]
说 明 书
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较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明的水性聚氨酯防水涂料属
于行业类第一支真正意义上的水性聚氨酯防水涂料，其继承了油性聚氨酯防水涂料的高强度、高韧性的优点，同时简化了施工条件，并且具高强度、高韧性、低VOC、高环保性、易施工、防水性优越的性能。
具体实施方案
[0028]以下实施例的原材料优选如下原料：[0029]水：一般去离子水；[0030]PH调节剂：采用德谦AMP-95,市面有售；[0031]羟乙基纤维素：采用亚跨龙250HBR，市面有售；[0032]水性聚氨酯乳液：采用万华化学7351脂肪族聚醚类水性聚氨酯乳液，市面有售；[0033]防腐剂：thor公司r-s产品，市面有售；[0034]润湿分散剂：罗门哈斯731A与CA-25001:1混合，两种消泡剂市面均有售；[0035]消泡剂：巴斯夫FoamStar ST 2410与科宁3341:1混合使用，两种消泡剂市面均有售；
[0036]钛白粉：采用四川龙蟒集团金红石型R-996钛白粉，市面有售；[0037]云母粉：采用上海双润化工有限公司YM-1250B云母粉，市面有售；[0038]硫酸钡：采用上海双润化工有限公司CB-1250A超细硫酸钡，市面有售；[0039]成膜助剂：采用陶氏化学DPnB成膜助剂，市面有售；[0040]抗冻剂：采用罗地亚公司FT100高沸抗冻剂，市面有售；[0041]增稠剂：采用罗门哈斯RM2020聚氨酯类增稠剂，市面有售；[0042]下面结合实施例对本发明做进一步描述。[0043]实施例1
[0044]一种水性聚氨酯防水涂料实施例1，其由以下原材料按照以下重量份调制而成：
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说 明 书
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[0046]
制作工艺：
[0048](1)将水加入分散缸中，依次加入PH调节剂、羟乙基纤维素，转速控制在300r/min范围内、持续分散10min；[0049](2)缓慢加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂、消泡剂，调整转速到400r/min，持续分散10min；[0050](3)转速提高至900r/min，分批加入钛白粉，持续分散20min；[0051](4)降低转速至800r/min，依次缓慢加入云母粉、硫酸钡，持续分散25min；[0052](5)在500r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂、增稠剂，持续分散15min至液体呈均匀、无颗粒的白色混合物。[0053]实施例2
[0054]一种水性聚氨酯防水涂料实施例2，其具体原材料及重量配比如下：
[0047]
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说 明 书
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[0055]
[0056]
制作工艺：
[0057](1)将水加入分散缸中，依次加入PH调节剂、羟乙基纤维素，转速控制在400r/min范围内、持续分散10min；[0058](2)缓慢加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂、消泡剂，调整转速到500r/min范围内，持续分散10min；[0059](3)转速提高至950r/min，分批加入钛白粉，持续分散15min；[0060](4)降低转速至750r/min，依次缓慢加入云母粉、硫酸钡，持续分散20min；[0061](5)在600r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂、增稠剂，持续分散15min至液体呈均匀、无颗粒的白色混合物。[0062]实施例3
[0063]一种水性聚氨酯防水涂料发明实施例3，其具体原材料及重量配比如下：
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说 明 书
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[0064]
制作工艺：
[0066]先将水加入分散缸中，然后加入PH调节剂和羟乙基纤维素，然后在转速为300r/min下分散10min；
[0067]然后加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，调整转速到400r/min并在该转速下分散10min；
[0068]接着调整转速到900r/min，然后分2次加入钛白粉，之后再持续分散20min；[0069]接着降低转速至800r/min，依次缓慢加入云母粉和硫酸钡，之后再持续分散25min；
[0070]最后在500r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂和增稠剂，持续分散30min，即得。[0071]实施例4
[0072]一种水性聚氨酯防水涂料实施例4，其具体原材料及重量配比如下：
[0065]
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说 明 书
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[0073]
制作工艺：
[0075]先将水加入分散缸中，然后加入PH调节剂和羟乙基纤维素，然后在转速为450r/min下分散5min；
[0076]然后加入水性聚氨酯乳液、防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，调整转速到650r/min并在该转速下分散5min；
[0077]接着调整转速到1200r/min，然后分2次加入钛白粉，之后再持续分散15min；[0078]接着降低转速至1000r/min，依次缓慢加入云母粉和硫酸钡，之后再持续分散10min；
[0079]最后在750r/min转速下加入成膜助剂、抗冻剂和增稠剂，持续分散15min，即得。[0080]由于水性聚氨酯防水涂料属于行业首推产品，没用相关标准，本发明所制备的水性聚氨酯防水涂料的各方案按照JC/T 2415-2017用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜的要求进行养护测试所得数据以及标准数据见下表：[0081]表一：各方案测试结果
[0074]
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说 明 书
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[0082]
从表一可看出，本发明一种水性聚氨酯防水涂料的各个实施例按照JC/T 2415-2017用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜的要求进行测试，均高于所述标准，其中实施例1最
佳。
[0084]本发明一种水性聚氨酯防水涂料各个方案按照GB/T 19250-2013聚氨酯防水涂料Ⅰ型的检测要求进行物理性能测试对比，测试数据如下：[0085]表二：各实施例测试结果
[0083][0086]
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[0087]
从表二来看，本发明一种水性聚氨酯防水涂料各个实施例按照GB/T 19250-2013
聚氨酯防水涂料Ⅰ型检测要求进行物理性能测试，各实施例均高于标准且有富裕，其强度及断裂延伸率均高于同型油性聚氨酯防水涂料，其中实施例1最佳。[0089]本发明一种水性聚氨酯防水涂料各个方案按照JC 1066-2008建筑防水涂料中有害物质限量水性A型的标准方法进行检测，其VOC、苯系物、甲醛含量均未检出，其环保性能优于油性聚氨酯防水涂料。
[0090]综上所述,本发明一种水性聚氨酯防水涂料的实施例1至实施例4，VOC、游离甲醛、苯系物均未检出，其物理拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度均超过GB/T 19250-2013聚氨酯防水涂料Ⅰ型油性聚氨酯标准，其综合性能达到且超过JC/T 2415-2017用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜标准，其中实施例1最佳。
[0091]本发明一种水性聚氨酯防水涂料继承了油性聚氨酯防水涂料的高物理性能的同时具有低VOC、绿色健康的环保性，兼具施工简便，防水效果优越的优点，符合行业“油改水”趋势，满足日益严苛的环保法。
[0092]以上实施例仅为本发明的部分实施例，但本发明的宗旨并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
[0088]
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