[发明专利]一种纳米改性聚氨酯防水涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种纳米改性聚氨酯防水涂料，由A组分、B组分混合而成；所述A组分包括聚醚二元醇、聚醚三元醇、氯化石蜡、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、增塑剂；所述B组分包括氯化石蜡、聚醚三元醇、填料、表面改性的纳米蒙脱土、扩链剂、增塑剂、抗紫外吸收剂。表面改性的纳米蒙脱土通过用季鏻盐和十一氨基十一酸改性剂进行二次改性处理，使蒙脱土层间距变大，内外表面由亲水性变为亲油性，降低了表面能，更容易进行分散。采用表面改性的纳米蒙脱土制备聚氨酯防水涂料中，极大的提高了聚氨酯涂料的拉伸强度、撕裂强度、热稳定性和不透水性能，同时制得的聚氨酯防水涂料还具有一定的抗菌性。

技术领域

本发明属于防水涂料技术领域，特别是一种纳米改性聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯防水涂料是一种以聚氨酯树脂为成膜物质的防水涂料，其具有力学性能好，耐磨性能突出，耐化学腐蚀好、防水效果优异等诸多优点。

纳米材料由于其尺寸小，比表面积大、表面能高等特点，使其在热学、磁学、光学、电学、力学等性能方面具备了广阔的应用前景。其中蒙脱土(膨润土)具有价格低廉、资源丰富等优点，被广泛用于到纳米复合物中。蒙脱土由于其层状结构、高长径比、分散性好等特点，其加入到聚氨酯涂料中，可以提高聚氨酯材料的力学性能、热稳定性和阻隔性能。但是蒙脱土硅酸盐层间含有大量水分子，因此需要对它进行有机改性来提高与聚合物的相容性。

现有技术中，例如专利CN102432985A提供了一种“PET-有机插层蒙脱土复合材料的制备方法”，采用将用季鏻盐或硅烷偶联剂与钠基蒙脱土插层反应得到的有机插层蒙脱土，再与PET共混，制成含有机插层蒙脱土的PET母料，然后按一定比例混入纯PET注塑成制品，因而提供一种新的适合于大规模生产的工艺技术，能够得到对水和气体阻隔性良好的PET制品。又例如专利CN201610148015.1提供的一种单组份湿固化有机硅改性聚氨酯防水涂料，由蒙脱土、聚醚多元醇、扩链剂、增塑剂，但是采用普通的蒙脱土，其防水防污性能难以达到更好的效果。然而这些现有技术提供的产物不能用于制备具有良好抗拉伸、抗撕裂性能，且具有良好热稳定性的聚氨酯防水涂料。

由于混凝土的抗渗性效果不佳，目前混凝土结构的建筑大都都需要做防水层，尤其是高铁混凝土桥梁的防水，对防水涂料性能的要求极其苛刻，由于高铁线路基本上暴露于户外，长期经受高温暴晒、风吹雨淋、酸雨侵蚀以及高铁高速运行时产生的振动，对材料的强度、热稳定性以及防水性能要求极高，市面上现有的材料都难以达到要求，本发明提供的纳米改性聚氨酯防水涂料兼具以上所有性能，综合性能优异，在高铁上使用，将会有巨大的市场前景。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种纳米改性聚氨酯防水涂料的制备方法，这种纳米改性聚氨酯防水涂料采用了经过表面改性处理的纳米蒙脱土，使其具有较高的拉伸强度、撕裂强度和热稳定性。具体通过以下技术实现。

一种纳米改性聚氨酯防水涂料，由A组分、B组分混合而成；所述A组分包括聚醚二元醇、聚醚三元醇、氯化石蜡、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、增塑剂；所述B组分包括氯化石蜡、聚醚三元醇、填料、表面改性的纳米蒙脱土、扩链剂、增塑剂、抗紫外吸收剂；

所述表面改性的纳米蒙脱土的制备方法包括以下步骤：

S1、称取蒙脱土分散于去离子水中，离心去杂质，洗净后，加水配成质量分数为4％的悬浮液；

S2、将步骤S1所得蒙脱土悬浮液加热至65℃搅拌6h，加入浓度为10％的季鏻盐溶液，继续恒温搅拌6～8h；再冷却至室温，抽滤得到白色沉淀物；

S3、将步骤S2所得白色沉淀物用去离子水反复洗涤、过滤，直至用0.1mol/L的AgNO3溶液滴定无沉淀为止；再用95％乙醇洗涤，在60℃下真空干燥48h，粉磨过300目筛，即得初级改性纳米蒙脱土；