[发明专利]一种专用于水工建筑防护的喷涂聚脲弹性涂料及其制备方法、使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种专用于水工建筑防护的喷涂聚脲弹性涂料，属于建筑材料领域。

背景技术

面对洪涝灾害等突发险时情确保水工建筑的安全可靠运行是非常重要的，水工泄水建筑是水利枢纽的重要组成部分，确保其正常运行、泄洪消能对于整个工程的安全是至关重要的。

冲蚀磨损、空蚀破坏是水工泄水建筑(如溢洪道、泄洪洞、泄洪道、溢流坝、泄水孔)运行中最常见的工程问题，尤其随着水利工程规模的不断增大，泄水建筑物过流速度普遍超过35m/s，有的高达50～60m/s的超高流速，冲磨蚀与空蚀问题更加突出，这一直是水利工程中密切关注、有待妥善解决的一个技术难题。在本领域虽然在水力学、材料力学等方面进行了大量的研究，提出了诸如掺气减蚀、采用高强抗冲磨混凝土等工程措施，起到了一定的减蚀抗蚀效果，但都没有能够从根本上解决这个问题，目前工程中冲蚀磨损、空蚀破坏仍很严重，只能定期进行修补，然后再破坏再修补，这不仅影响泄水建筑物的正常运行调度，反复修补需要很大的投入，而且破坏还可能进一步加剧，形成恶性循环，甚至影响到整个水利枢纽的安全。

随着水利水电建设的发展，高水头、大流量的水利工程日益增多，工程规模的扩大，不仅带来了一些新的技术问题，也使原本尚未得到妥善解决的难题更加突出。因此，水工建筑目前存在的抗渗、抗冲磨、抗空蚀等防护问题，已成为水工建筑施工中不可忽视的部分，并受到业内人人士的普遍关注。如何有效解决水工建筑抗渗、防腐、抗冲磨、抗空蚀等防护问题，提高水工建筑长效防护效果，延长水工建筑的耐久性，保证水工建筑的安全，一直是国内外水工建筑领域研究的重要课题，亟待解决。

已有的方案，如传统的环氧砂浆、无机砂浆等材料都存在着以下缺点：①硬度有余韧性不足，在泄洪时产生的空蚀作用和冲击作用下极易磨损、掉落，寿命很短，几乎每次续期来临前都要全面维修，导致修补及保养费用增加；②难以在垂直面或顶面施工；③体系含有机溶剂，对人体有害且污染环境；④必须采用多道施工，施工周期长，效率低。

发明内容

针对已有技术的缺陷，本发明提供一种专用于水工建筑喷涂聚脲弹性涂料，该涂料固化后表现出优异的性能，例如高硬度、高强度、高伸长率、防水、防腐和耐磨性、耐溶剂性等。

为实现上述发明目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种专用于水工建筑防护的喷涂聚脲弹性涂料，为现场喷涂成型的A组分和B组分构成的双组分弹性涂料，其中A组分是由多异氰酸酯与聚醚多元醇反应而得的半预聚物和聚合MDI、异氰酸酯预聚体组成；B组分由端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜填料以及助剂组成，其中各组分重量份数如下：

A组分是由20～40重量份多异氰酸酯与25～40重量份聚醚多元醇反应而得的半预聚物和0～10份的聚合MDI、20～40份的异氰酸酯预聚体组成；

B组分包括35～65重量份端氨基聚醚、25～40重量份液态胺扩链剂、0～20重量份颜料以及0～8重量份助剂组成。

在本发明中，所述的多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，多次甲基多苯基多异氰酸酯的芳香族多异氰酸酯；或选自环己烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的脂肪族多异氰酸酯；或其混合物。优选的是二苯基甲烷二异氰酸酯，所述二苯基甲烷二异氰酸酯选自4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，高2，4异构体含量的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种和/或一种以上的混合物。

在本发明中，所述的聚醚多元醇选自聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚季戊四醇醚中的一种和/或一种以上的混合物，优选的，所述聚醚多元醇的官能度为2～4，羟值当量至少为500，更优选1000～3000之间。

在本发明中，聚合MDI，如本领域技术人员所知，又称粗MDI或者聚氨酯黑料，是生产聚氨酯发泡保温材料、地坪材料、各种胶粘剂以及其他聚氨酯制品的主要原材料，在本发明中，所述的聚合MDI选自烟台万华公司的PM-200、亨斯曼公司的Suprasec 5005、巴斯夫公司的Lupranate M20S中的一种和/或一种以上的混合物。

在本发明中，所述的异氰酸酯预聚体选自拜耳公司的Modur 1453、亨斯曼公司的Suprasec 9009、烟台万华公司的Wannate 8312中的一种和/或一种以上的混合物。