本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水性聚氨酯防水涂料以及一種制備和施工水性聚氨酯防水涂料的方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯防水涂料是目前普遍應(yīng)用的一種防水涂料，具有優(yōu)良的物理性能。但是該涂料也具有多方面難以克服的缺陷，例如，聚氨酯防水涂料中普遍使用溶劑和稀釋劑，溶劑和稀釋劑的使用嚴(yán)重污染了環(huán)境，在密閉空間操作該涂料時涂料組分易導(dǎo)致操作人員窒息和中毒；由于現(xiàn)有聚氨酯防水涂料的阻燃性能不高，最高只能達到B2級阻燃級別，因此現(xiàn)有防水涂料的使用受到限制，無法應(yīng)用于阻燃級別要求高的領(lǐng)域。

目前一些機構(gòu)和廠家對水性聚氨酯涂料進行了研究和應(yīng)用，但實際效果和預(yù)期效果差距較大，主要原因在于受目前水性聚氨酯乳液技術(shù)所限，使得所得產(chǎn)品的性能指標(biāo)和溶劑型產(chǎn)品的性能指標(biāo)存在較大差距；另外原料價格較高，也是現(xiàn)有水性聚氨酯涂料難以推廣的一個重要因素。

因此如何解決現(xiàn)在聚氨酯涂料面臨的污染、性能差、價格高和阻燃級別不夠等問題，是防水材料研究領(lǐng)域的新課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水性聚氨酯防水涂料以及一種制備和施工水性聚氨酯防水涂料的方法，以全部或部分解決上述技術(shù)問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種水性聚氨酯防水涂料，包括A組分和B組分；

所述A組分包括0～30重量份數(shù)的多元醇、20～50重量份數(shù)的聚合物乳液、20～40重量分散的填料、0～10重量份數(shù)的顏料、0～20重量份數(shù)的阻燃劑、0.2～5重量份數(shù)的助劑和8～15重量份數(shù)的純凈水；

所述B組分包括3～15重量份數(shù)的異腈酸酯；

其中，所述多元醇為水性羥基樹脂乳液；

所述聚合物乳液包括橡膠膠乳和樹脂乳液中至少一種；

所述異氰酸酯包括脂肪族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯和芳香族異氰酸酯中至少一種；

所述阻燃劑包括有機阻燃劑和無機阻燃劑，所述無機阻燃劑包括水合金屬氧化物、金屬氧化物和硼化合物中至少一種，所述有機阻燃劑為有機磷系阻燃劑；

所述水性聚氨酯防水涂料的拉伸強度為3～6MPa，斷裂伸長率為200～700％，達到B1級阻燃。

可選地，一次性涂覆所述水性聚氨酯防水涂料所得的防水涂膜的厚度為0.5～3mm。

可選地，所述水性羥基樹脂乳液為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，所述水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為0.1～5％。

可選地，所述橡膠膠乳包括丁苯膠乳、羧基丁苯膠乳、氯丁膠乳、丁腈膠乳、羧基丁腈膠乳、丁基橡膠膠乳、順丁橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳中至少一種；

所述樹脂乳液包括聚烯烴乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯分散體和醋酸乙烯酯乳液中至少一種。

可選地，所述橡膠膠乳包括丁苯膠乳和氯丁膠乳中至少一種；

所述樹脂乳液包括丙烯酸乳液和聚氨酯分散體中至少一種。

可選地，所述無機阻燃劑中的水合金屬氧化物包括氫氧化鋁和氫氧化鎂中至少一種，所述金屬氧化物包括三氧化二銻、氧化鋅和氧化錫中至少一種，所述硼化合物包括硼酸鋅；

所述有機磷系阻燃劑包括磷酸酯阻燃劑和膦酸酯阻燃劑，所述磷酸酯阻燃劑包括羥基無鹵磷酸酯阻燃劑；所述膦酸酯阻燃劑包括N-羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯、環(huán)中膦酸酯和甲基膦酸二甲酯中至少一種。

可選地，所述異氰酸酯中的所述脂肪族異氰酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯；

所述脂環(huán)族異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯；

所述芳香族異氰酸酯包括二苯甲烷二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中至少一種。

可選地，所述填料包括滑石粉、云母粉、硫酸鋇、碳酸鈣、膨潤土、白炭黑和鈦白粉中至少一種；

所述助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑中至少一種；

所述顏料包括有機顏料和無機顏料中至少一種，所述無機顏料包括炭黑、氧化物、鉻酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鐵氰酸鹽、氫氧化物、硫化物和金屬中至少一種，所述有機顏料包括偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌顏料、靛族顏料、喹吖啶酮顏料、二惡嗪顏料和芳甲烷系顏料中至少一種。

本發(fā)明還提供了一種制備和施工上述水性聚氨酯防水涂料的方法，包括：

所述水性聚氨酯防水涂料中A組分的制備：混合20～40重量份數(shù)的填料、0～10重量份數(shù)的顏料、0～20重量份數(shù)的阻燃劑、0～3重量份數(shù)的助劑和8～15重量份數(shù)的純凈水，在轉(zhuǎn)速500～1500rpm下攪拌25～35min，加入20～50重量份數(shù)的聚合物乳液以及0～30重量份數(shù)的多元醇，在轉(zhuǎn)速500～1000rpm下攪拌10～15min，再加入0～2重量份數(shù)的助劑，在轉(zhuǎn)速500～1000rpm下攪拌15～25min，之后挪到研磨機中研磨20min，得到所述A組分；

施工時，按比例將B組分異腈酸酯添加至所述A組分中，電動攪拌5～10min后，得到所述水性聚氨酯防水涂料，一次性噴涂或涂刷所述水性聚氨酯防水涂料，得到厚度為0.5～3mm的防水涂膜。

可選地，第一次添加的所述0～3重量份數(shù)的助劑包括潤濕劑、消泡劑和分散劑中至少一種；

第二次添加的所述0～2重量份數(shù)的助劑包括增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑中至少一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點：

本發(fā)明提供了一種水性聚氨酯防水涂料，基于本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料的組分和組分比例，使得所述水性聚氨酯防水涂料具有以下多方面優(yōu)異性能：

1)、本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料無揮發(fā)性有機物排放，可以應(yīng)用在密閉空間中，相比于目前普遍應(yīng)用的溶劑型聚氨酯涂料，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料具有廣泛的應(yīng)用范圍；

2)、本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料的拉伸強度為3～6MPa，伸長率為200％～700％，完全滿足GB/T19250-2013標(biāo)準(zhǔn)中溶劑型聚氨酯防水涂料Ⅰ型和Ⅱ型的標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足絕大多數(shù)領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊?，同時該涂料大大超過了現(xiàn)有普通聚合物乳液涂料的性能指標(biāo)要求；

3)、相比于現(xiàn)有聚氨酯涂料的B2級阻燃，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料可達B1級阻燃，具有較好的阻燃性能；

4)、相比于現(xiàn)有聚氨酯涂料的分遍涂刷施工，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料只需一次性厚涂即可形成厚度為0.5～3mm的無縫隙的柔韌性涂膜，簡化了施工操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例所述一種制備和施工水性聚氨酯防水涂料的方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

下面通過實施例對本發(fā)明所述材料以及方法的實現(xiàn)流程進行詳細說明。

本發(fā)明提供了一種水性聚氨酯防水涂料，所述防水涂料包括A組分和B組分；A組分包括0～30重量份數(shù)的多元醇、20～50重量份數(shù)的聚合物乳液、20～40重量分散的填料、0～10重量份數(shù)的顏料、0～20重量份數(shù)的阻燃劑、0.2～5重量份數(shù)的助劑和8～15重量份數(shù)的純凈水；B組分包括3～15重量份數(shù)的異腈酸酯。

其中，多元醇為水性羥基樹脂乳液；聚合物乳液包括橡膠膠乳和樹脂乳液中至少一種；異氰酸酯包括脂肪族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯和芳香族異氰酸酯中至少一種；阻燃劑包括有機阻燃劑和無機阻燃劑，無機阻燃劑包括水合金屬氧化物、金屬氧化物和硼化合物中至少一種，有機阻燃劑為有機磷系阻燃劑。

研究表明，依據(jù)上述組分及組分比例制得的水性聚氨酯防水涂料具有優(yōu)異性能，拉伸強度為3～6MPa，斷裂伸長率為200～700％，達到B1級阻燃。

一次性涂覆本發(fā)明實施例提供的水性聚氨酯防水涂料所得的防水涂膜的厚度可達到0.5～3mm，施工時一次性涂覆涂料即可得到所需厚度的涂膜，省去了傳統(tǒng)防水涂料的多次涂覆操作，簡化了施工工藝。

優(yōu)選地，水性羥基樹脂乳液為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為0.1-5％。

優(yōu)選地，橡膠膠乳包括丁苯膠乳、羧基丁苯膠乳、氯丁膠乳、丁腈膠乳、羧基丁腈膠乳、丁基橡膠膠乳、順丁橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳中至少一種；

樹脂乳液包括聚烯烴乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯分散體和醋酸乙烯酯乳液中至少一種。

優(yōu)選地，橡膠膠乳可以包括丁苯膠乳和氯丁膠乳中至少一種；

樹脂乳液包括丙烯酸乳液和聚氨酯分散體中至少一種。

優(yōu)選地，無機阻燃劑中的水合金屬氧化物包括氫氧化鋁和氫氧化鎂中至少一種，金屬氧化物包括三氧化二銻、氧化鋅和氧化錫中至少一種，硼化合物包括硼酸鋅。

優(yōu)選地，有機磷系阻燃劑包括磷酸酯阻燃劑和膦酸酯阻燃劑，所述磷酸酯阻燃劑包括羥基無鹵磷酸酯阻燃劑(K-266R)；所述膦酸酯阻燃劑包括N-羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯、環(huán)中膦酸酯和甲基膦酸二甲酯(DMMP)中至少一種。

優(yōu)選地，異氰酸酯中的脂肪族異氰酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯；

脂環(huán)族異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯；

芳香族異氰酸酯包括二苯甲烷二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中至少一種。

優(yōu)選地，填料包括自滑石粉、云母粉、硫酸鋇、碳酸鈣、膨潤土、白炭黑和鈦白粉中至少一種；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑中至少一種。

顏料包括有機顏料和無機顏料中至少一種，無機顏料包括炭黑、氧化物、鉻酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鐵氰酸鹽、氫氧化物、硫化物和金屬等中至少一種；有機顏料包括偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌顏料、靛族顏料、喹吖啶酮顏料、二惡嗪顏料等多環(huán)顏料和芳甲烷系顏料等中至少一種。進一步優(yōu)選為氧化鐵紅、鈦白粉、氧化鐵黃、炭黑、酞菁藍等。

本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料無揮發(fā)性有機物排放，可以應(yīng)用在密閉空間中，相比于目前普遍應(yīng)用的溶劑型聚氨酯涂料，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料具有廣泛的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料的拉伸強度為3～6MPa，伸長率為200％～700％，完全滿足GB/T19250-2013標(biāo)準(zhǔn)中溶劑型聚氨酯防水涂料Ⅰ型和Ⅱ型的標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足絕大多數(shù)領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊螅瑫r該涂料大大超過了現(xiàn)有普通聚合物乳液涂料的性能指標(biāo)要求。

相比于現(xiàn)有聚氨酯涂料的B2級阻燃，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料可達B1級阻燃，具有較好的阻燃性能。

相比于現(xiàn)有聚氨酯涂料的分遍涂刷施工，本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料只需一次性厚涂即可形成厚度為0.5～3mm的無縫隙的柔韌性涂膜，簡化了施工操作。

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚地理解本發(fā)明，現(xiàn)通過以下多個實施例對本發(fā)明提供的水性聚氨酯防水涂料進行詳細介紹。

實施例1

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括50重量份數(shù)的聚合物乳液、20重量份數(shù)的填料、20重量份數(shù)的阻燃劑和5重量份數(shù)的助劑；B組分包括3重量份數(shù)的異腈酸酯。

聚合物乳液包括丁苯膠乳和氯丁膠乳；

填料包括滑石粉和云母粉；

阻燃劑為三氧化二銻和K-266R，其中K-266R由蘇州嘉怡化工有限公司生產(chǎn)；

異腈酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯。

實施例2

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括30重量份數(shù)的多元醇、20重量份數(shù)的聚合物乳液、20重量分散的填料、5重量份數(shù)的顏料、10重量份數(shù)的阻燃劑和0.2重量份數(shù)的助劑；B組分包括15重量份數(shù)的異腈酸酯。

多元醇為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為5％；

聚合物乳液包括丙烯酸乳液和聚氨酯分散體；

填料包括硫酸鋇和碳酸鈣；

顏料包括氧化鐵紅；

阻燃劑包括氫氧化鎂和甲基膦酸二甲酯；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑；

異腈酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯。

實施例3

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括15重量份數(shù)的多元醇、35重量份數(shù)的聚合物乳液、30重量分散的填料、10重量份數(shù)的顏料和3重量份數(shù)的助劑；B組分包括9重量份數(shù)的異腈酸酯。

多元醇為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為2.5％；

聚合物乳液包括丁基橡膠膠乳、順丁橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳；

填料包括膨潤土、白炭黑和鈦白粉；

顏料包括酞菁藍；

阻燃劑包括三氧化二銻和環(huán)中膦酸酯；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑；

異腈酸酯包括二苯甲烷二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯。

實施例4

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括10重量份數(shù)的多元醇、30重量份數(shù)的聚合物乳液、25重量分散的填料、3重量份數(shù)的顏料、5重量份數(shù)的阻燃劑和2重量份數(shù)的助劑；B組分包括5重量份數(shù)的異腈酸酯。

多元醇為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為0.1％；

聚合物乳液包括羧基丁苯膠乳、丁腈膠乳和羧基丁腈膠乳；

填料包括滑石粉；

顏料包括氧化鐵黃；

阻燃劑包括氧化鋅和N-羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑；

異腈酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯。

實施例5

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括25重量份數(shù)的多元醇、40重量份數(shù)的聚合物乳液、35重量分散的填料、8重量份數(shù)的顏料、15重量份數(shù)的阻燃劑和4重量份數(shù)的助劑；B組分包括12重量份數(shù)的異腈酸酯。

多元醇為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為4％；

聚合物乳液包括聚烯烴乳液、苯丙乳液和醋酸乙烯酯乳液；

填料包括滑石粉和云母粉；

顏料包括炭黑；

阻燃劑包括硼酸鋅和N-羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑；

異腈酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯。

實施例6

水性聚氨酯防水涂料包括A組分和B組分。

其中，A組分包括15重量份數(shù)的多元醇、40重量份數(shù)的聚合物乳液、35重量分散的填料、5重量份數(shù)的顏料、15重量份數(shù)的阻燃劑和3重量份數(shù)的助劑；B組分包括10重量份數(shù)的異腈酸酯。

多元醇為水性羥基丙烯酸樹脂乳液，水性羥基丙烯酸樹脂乳液中羥基含量為3％；

聚合物乳液包括丁苯膠乳和丙烯酸乳液；

填料包括滑石粉；

顏料包括氧化鐵紅和鈦白粉；

阻燃劑包括環(huán)中膦酸酯和氧化錫；

助劑包括潤濕劑、消泡劑、分散劑、增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑；

異腈酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯。

本發(fā)明實施例還提供了一種制備和施工上述水性聚氨酯防水涂料的方法。參照圖1，圖1是本發(fā)明實施例所述一種制備和施工水性聚氨酯防水涂料的方法的流程圖。圖1所示的方法具體包括以下步驟：

步驟101、水性聚氨酯防水涂料中A組分的制備。

具體制備過程包括：混合20～40重量份數(shù)的填料、0～10重量份數(shù)的顏料、0～20重量份數(shù)的阻燃劑、0～3重量份數(shù)的助劑和8～15重量份數(shù)的純凈水，在轉(zhuǎn)速500～1500rpm下攪拌25～35min，加入20～50重量份數(shù)的聚合物乳液以及0～30重量份數(shù)的多元醇，在轉(zhuǎn)速500～1000rpm下攪拌10～15min，再加入0～2重量份數(shù)的助劑，在轉(zhuǎn)速500～1000rpm下攪拌15～25min，之后挪到研磨機中研磨20min，得到A組分

步驟102、施工時，按比例將B組分異腈酸酯添加至A組分中，電動攪拌5～10min后得到水性聚氨酯防水涂料，一次性噴涂或涂刷水性聚氨酯防水涂料，得到厚度為0.5～3mm的防水涂膜。

優(yōu)選地，第一次添加的0～3重量份數(shù)的助劑包括潤濕劑、消泡劑和分散劑中至少一種；第二次添加的0～2重量份數(shù)的助劑包括增稠劑、流平劑、防腐劑、抗老化劑和紫外光吸收劑中至少一種。

以上對本發(fā)明所提供的一種水性聚氨酯防水涂料，以及一種制備和施工上述水性聚氨酯防水涂料的方法進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。