[发明专利]水电水利用单组份聚脲涂料及其制备方法

说明书

本发明的水电水利用单组份聚脲涂料及其制备方法，通过二异氰酸酯、聚醚多元醇、氢化环氧树脂为主要成分，再添加一些助剂组成液体环保型的防水涂料，主要利用空气中的潮气导致聚脲发生反应，其固化涂层的表面形成一层致密的防水膜，解决了同类产品易生针孔、黄变、附着效果差的弱点。

技术领域

本发明涉及聚脲涂料，具体涉及一种水电水利用单组份聚脲涂料及其制备方法。

背景技术

新中国成立以来，我国新建了大量的水电水利工程，它们在水利发电、防洪减灾、工农业用水、航运、水产和环保旅游等方面，发挥了巨大的社会效益和经济效益。然而，水工混凝土建筑物和其他建筑物一样，建成投入运行后，在荷载及恶劣环境的交变、持续作用下，容易引起混凝土的衰变与老化，甚至产生众多的损坏。同时，由于人为施工不规范及建筑物本身存在问题以及地震影响等，加之运行条件变化、运行年限增加等诸多不利因素的综合作用，致使为数不少的水工混凝土建筑物存在不同程度的损坏，有些已严重影响工程安全运行。因此正确选择修补技术措施、修补材料和施工方法，是延长建筑物使用寿命的一个有效工作。

在目前众多的防水材料中，聚脲具有较高的拉伸强度、撕裂强度、耐水及酸碱性等特点，因此受到市场的青睐。按照聚脲材料类型分为芳香族聚脲、常规脂肪族聚脲和聚天门冬氨酸酯聚脲，其市场占有率分别为70％、5％和25％。水利方面所用的聚脲通以芳香族材料喷涂聚脲为主，但存在易黄变、附着性能不佳、需专用喷涂设备、对施工人员防护措施要求严格，诸多问题的存在制约着喷涂聚脲在水利工程方面的进一步发展。

目前针对聚脲附着性能一般这一特点，进行大量的改性实验，主要都是对双组份聚脲的改性。比如有用环氧作为粘结剂与聚脲进行涂层搭配使用，此方案会增加施工工艺程序，使其变得复杂；用环氧树脂作为添加剂加入A/R组份的其中一个组份中，进行物理性的混合，提高聚脲涂层的附着性能，其中缺陷导致涂层性能不稳定，配方调制过程增加工艺工序；用环氧树脂对聚脲中R组份胺类树脂改性，能够使附着性能、力学性能增强，但此方法对胺基基团活性具有一定的影响，同时增加胺类树脂中胺基的封闭难度，仍没有在单组份聚脲中；近来用环氧树脂对A组份中异氰酸酯改性，其改性的聚脲作为胶粘剂应用于电子、机械零部件中等，在一些大型基础工程鲜有应用，此外，该种改性后的聚脲材料耐候性变差，易发生黄变，老化速率增快。用环氧树脂对聚脲改性提高附着、力学性能，只是在双组份聚脲方面的试验。

近些年来，市场上开始出现一种单组份聚脲涂料，事先将A组份和封端的B组份按比例进行混合，不需现场混料，直接使用，手工刮涂操作简便。单组份聚脲主要是依靠潮气固化，反应活性“温和”，凝胶时间相对喷涂、双组份手工聚脲时间较长，同时形成的漆膜致密好、抗渗透性能较好、附着效果较好等特点，因此单组份聚脲涂膜具有更好和更广泛的适应性。

但是，市场上的单组份聚脲涂料产品及技术大多数为国外所有，如美国顺缔公司、美国斯伯格公司等。国内对此研究甚少，处于起步阶段，甚至市场上有用聚氨酯等类的物质称其为单组份聚脲，导致性能远达不到水电水利工程方面的要求，造成市场紊乱和资源浪费。水电水利工程方面对防水材料性能要求较高，而且国家水利工程正在加大力度建设，在恶劣环境的交变、持续作用下，引起混凝土的衰变与老化以及防水材料作用过程中会出黄变、老化脱落等问题存在。

单组份聚脲涂料由于自身固有特征，得到的漆膜致密性能、附着性能比双组分的性能较好，但水电水利方面对此方面的性能要求较高，如何进一步提高单组份聚脲涂层的性能，获得一种能够很好满足水工应用的单组份聚脲涂料显然是一项非常有意义的研究工作。但双组份聚脲涂料与单组分聚脲涂料的原料组成上存在着一定的差异，如何针对这些差异并结合工程应用的环境特点，对单组份聚脲进行环氧改性，从而得到一种符合要求的水电水利用单组分聚脲涂料是一项很有创造性的工作。

发明内容