聚氨酯防水涂料是一種新型高分子防水材料,它以優(yōu)異的性能在建筑防水材料中占據(jù)重要的地位。聚氨酯防水涂料是有-NCO的聚氨酯預(yù)聚體和含有-OH或者-NH2的固化劑以及其他助劑的混合物按照一定比例混合所形成的一種反應(yīng)型涂膜防水材料。

1、多元醇的選擇
在不影響力學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,聚醚型由于醚鍵不易水解,耐水性遠(yuǎn)比聚酯型好。但相比于聚酯型聚氨酯,聚醚型聚氨酯的強(qiáng)度和粘結(jié)力要差,而四氫呋喃醚二醇等聚醚型聚氨酯機(jī)械強(qiáng)度和耐水性均較好。
2、異氰酸根指數(shù)
NCO過(guò)量值R值不易過(guò)大,因?yàn)闀?huì)使體系中的-NCO過(guò)多,使得體系在乳化時(shí)產(chǎn)生大量的脲基,體系易發(fā)白,且不易儲(chǔ)存,R過(guò)小則會(huì)造成分子量過(guò)大,造成反應(yīng)難以控制,所以R值控制在1.1-1.2之間比較合適。
3、親水?dāng)U鏈劑
直接影響水性聚氨酯涂料的耐水性,通常親水?dāng)U鏈劑的含量越高,預(yù)聚體在水中分散的效果越好,得到的乳液越透明產(chǎn)品的穩(wěn)定性越好,但耐水性越差。所以在水性聚氨酯防水涂料的合成過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格控制其含量,根據(jù)產(chǎn)品的要求在保證其穩(wěn)定性和乳液狀態(tài)的前提下,盡量減少親水?dāng)U鏈劑的加入量,一般控制在2-5%。
4、交聯(lián)劑
主要在于通過(guò)提高聚氨酯體系的交聯(lián)密度,有效阻止水分子對(duì)聚氨酯結(jié)構(gòu)的分解,可以顯著增加水性聚氨酯膠膜的耐水性。但是交聯(lián)度過(guò)大會(huì)使得體系內(nèi)聚能急劇增加,會(huì)使膠膜開(kāi)裂,同時(shí)也會(huì)造成預(yù)聚體黏度較大,難以乳化。通常交聯(lián)劑的加入量在2%左右。
5、中和劑
以陰離子為例,選擇揮發(fā)性的中和劑,如氨水、三乙胺等,其在成膜過(guò)程中會(huì)隨著水分的揮發(fā)而揮發(fā),相比于氫氧化鈉等非揮發(fā)性的中和劑,會(huì)造成膠膜體系中殘留較多的-COO-,其膠膜的耐水性也明顯表現(xiàn)出較好。
6、有機(jī)硅、有機(jī)氟改性
目前常用的有機(jī)硅是聚硅氧烷系列,硅氧烷鏈段在表面富集,能降低表面的極性,增大表面憎水性,有效改變了材料的表面張力;將氟單體或者聚合物引入到水性聚氨酯中,可使聚氨酯具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性、耐水性、耐化學(xué)溶劑性等,同時(shí)含氟鏈段可在材料表面富集,可以使有機(jī)氟功能材料表面富集,可以降低表面能,大幅度改善水性聚氨酯膠膜的表面性能,提高涂料的品質(zhì)。
7、乳液粒徑
從成膜機(jī)理的角度來(lái)看,粒徑越小成膜性越好,更能防止水分子的滲透;但是,粒徑小意味著體系的親水成分較多,使得膠膜的耐水性下降,往往后者影響大于前者。
8、其他助劑
溶劑、填料、防老劑和紫外線吸收劑、流平劑、消泡劑、增稠劑、增塑劑、偶聯(lián)劑等多種助劑在聚氨酯制品中,特別是新型聚氨酯涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用中,已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
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