一种外露型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法技术领域
本发明涉及一种外露型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法。
背景技术
目前，国内建筑防水材料市场聚氨酯防水涂料主要有双组分聚氨酯防水涂料、水
固化聚氨酯防水涂料、单组分湿固化聚氨酯防水涂料等。双组分聚氨酯防水涂料施工时需
将A、B组分按一定比例混合才能使用，造成施工不便，且使用时间不能超过30分钟，否则因
固化反应难以施工，水固化聚氨酯防水涂料受多种因素影响，成膜起泡难以控制。单组分聚
氨酯防水涂料发展趋势良好，国家进一步颁布了新标准GB/T19250-2013，对聚氨酯防水涂
料的人工气候老化性能提出了新的要求，但目前市面上的聚氨酯涂料基本都是耐老化性很
差的，不能外露的产品。
随着“环保，安全，健康和节能”的要求日益高涨，单组分聚氨酯防水涂料的发展已
成为聚氨酯防水涂料发展的趋势。目前，聚氨酯防水涂料在建筑工程领域应用越来广泛，但
市面上的聚氨酯防水产品大多是以甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成，且添加甲苯、二甲
苯、三甲苯等有毒的溶剂或刺激性气味大的醋酸仲丁酯类溶剂作为原料，导致产品在施工
时对作业人员造成严重的身体健康伤害，近年来时有施工人员晕厥的事故发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外露型单组份聚氨酯防水涂料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种外露型单组份聚氨酯防水涂料，其是由以下质量份的原材料制成：
所述的聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种。
所述的填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、凹凸
棒土、膨润土、坡缕石、海泡石、蛭石、硫酸钡、立德粉、硫酸钙、氧化铝、氢氧化铝、云母粉、氧
化锌、硅微粉、绢云母粉中的至少一种。
所述的异氰酸酯为MDI、HDI、NDI、PPDI、IPDI、XDI、PAPI、HTDI、HMDI、CHDI中的至少
一种。
所述的催化剂为有机锡催化剂与双吗啉基二乙基醚中的一种。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、复合抗氧
剂中的至少一种。
所述的环保溶剂为碳酸酯类溶剂、二价酸酯类溶剂、多元醇二元酯类溶剂中的至
少一种。
所述的紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三
嗪类紫外吸收剂中的至少一种。
一种外露型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，步骤为：
1)将聚醚多元醇、氯化石蜡、填料、炭黑分散均匀，研磨，脱水；
2)加入异氰酸酯，充分反应；
3)降温，加入催化剂、抗氧剂、紫外吸收剂、环保溶剂，充分搅拌；
4)脱泡，停止搅拌，出料。
步骤2)中，反应的温度为75-85℃，反应时间为2-5h。
本发明的有益效果是：
本发明制备的外露型单组份聚氨酯防水涂料，具有优异的耐热老化和耐紫外老化
性能，该涂料在施工在建筑物基面表面后，不需要另外做保护层，节约了成本；
本发明的涂料，不含游离TDI，采用环保溶剂，大大降低了对施工人员的伤害，而且
该聚氨酯涂料粘度在常温下控制在5000MPa.s～8000MPa.s，施工性能好。
具体实施方式
一种外露型单组份聚氨酯防水涂料，其是由以下质量份的原材料制成：
优选的，所述的聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇中的至少一种；进一步优选
的，所述的聚醚多元醇为聚醚二元醇DL-1000D、聚醚二元醇DL-2000D、聚醚三元醇EP-330NG
的混合物；更进一步优选的，所述的聚醚多元醇为聚醚二元醇DL-1000D、聚醚二元醇DL-
2000D、聚醚三元醇EP-330NG按照质量比为1：(5-8)：(1-2)的混合物。
优选的，所述的填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、碳酸
镁、凹凸棒土、膨润土、坡缕石、海泡石、蛭石、硫酸钡、立德粉、硫酸钙、氧化铝、氢氧化铝、云
母粉、氧化锌、硅微粉、绢云母粉中的至少一种；进一步优选的，为1000-1500目滑石粉、
1000-1500目高岭土、800-1500目轻质碳酸钙中的至少一种。
优选的，所述的异氰酸酯为MDI、HDI、NDI、PPDI、IPDI、XDI、PAPI、HTDI、HMDI、CHDI
中的至少一种；进一步优选的，所述的异氰酸酯为MDI-50，即2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物。
优选的，所述的催化剂为有机锡催化剂与双吗啉基二乙基醚中的一种；进一步优
选的，为二月桂酸二丁基锡、双吗啉基二乙基醚中的一种；
优选的，所述的催化剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、
复合抗氧剂中的至少一种；进一步优选的，为2，6-二叔丁基-4甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁
基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的至
少一种；
优选的，所述的环保溶剂为碳酸酯类溶剂、二价酸酯类溶剂、多元醇二元酯类溶剂
中的至少一种；进一步优选的，为碳酸二甲酯、二价酸酯、多元醇二元酯中的一种或两种的
混合物。
优选的，所述的紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯
腈类、三嗪类紫外吸收剂中的至少一种；进一步优选的，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-
(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊
基苯酚中的至少一种。
对应上述配方体系，一种外露型单组份聚氨酯防水涂料的制备方法，步骤为：
1)将聚醚多元醇、氯化石蜡、填料、炭黑分散均匀，研磨，脱水；
2)加入异氰酸酯，充分反应；
3)降温，加入催化剂、抗氧剂、紫外吸收剂、环保溶剂，充分搅拌；
4)脱泡，停止搅拌，出料。
步骤2)中，反应的温度为75-85℃，反应时间为2-5h；
优选的，该制备方法为：
1)将聚醚DL-1000D、DL-2000D、EP-330NG、氯化石蜡、填料、炭黑加入分散釜中，开
动搅拌器达到转速800～1000r/min，高速分散半小时，然后通过研磨设备研磨后将混合料
输入到反应釜，升温至95℃～105℃，保持真空压力为-0.08Mpa～-0.09MPa下脱水2.5h；
2)真空脱水完成后，降温至60℃，加入异氰酸酯，同时升温至80℃，保温反应3小
时；
3)反应完成后，将物料降温至60℃～65℃，加入催化剂、抗氧剂、紫外吸收剂、环保
溶剂，搅拌10分钟；
4)最后在真空-0.08MPa下，脱泡15分钟，停止搅拌，出料。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
外露型单组份聚氨酯防水涂料原材料配方如下：
表1：
对应的，制备方法为：
(1)将25份DL-1000D、180份DL-2000D、25份EP-330NG、130份氯化石蜡、300份滑石
粉、5份炭黑加入分散釜中，开动搅拌器达到转速800～1000r/min，高速分散半小时，然后通
过研磨设备研磨后将混合料输入到反应釜，升温至95℃～105℃，保持真空压力为-0.08Mpa
～-0.09MPa下脱水2.5h；
(2)真空脱水完成后，降温至60℃，加入76份MDI-50，同时升温至80℃，保温反应3
小时；
(3)反应完成后，将物料降温至60℃～65℃，加入0.5份二月桂酸二丁基锡、5份2，
6-二叔丁基-4甲基苯酚、6份2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚、100份
碳酸二甲酯(DMC)搅拌10分钟；
(4)最后在真空-0.08MPa下，脱泡15分钟，停止搅拌，出料。
采用实例1配方及制备工艺所制得的涂料，测试其主要技术指标为见下表：
表2：
实施例2：
外露型单组份聚氨酯防水涂料原材料配方如下：
表3：
原料
质量份
聚醚二元醇DL-1000D
30份
聚醚二元醇DL-2000D
200份
聚醚三元醇EP-330NG
40份
氯化石蜡
130份
高岭土(1250目)
320份
5 -->
炭黑
5份
MDI-50
80份
双吗啉基二乙基醚
0.7份
1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸
8份
2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二特戊基苯酚
10份
二价酸酯
90份
对应的，制备方法为：
(1)将30份DL-1000D、200份DL-2000D、40份EP-330NG、130份氯化石蜡、320份高岭
土、5份炭黑加入分散釜中，开动搅拌器达到转速800～1000r/min，高速分散半小时，然后通
过研磨设备研磨后将混合料输入到反应釜，升温至95℃～105℃，保持真空压力为-0.08Mpa
～-0.09MPa下脱水2.5h；
(2)真空脱水完成后，降温至60℃，加入80份MDI-50，同时升温至80℃，保温反应3
小时；
(3)反应完成后，将物料降温至60℃～65℃，加入0.7份双吗啉基二乙基醚、8份1,
3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、10份2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二特戊基
苯酚、90份二价酸酯溶液搅拌10分钟；
(4)最后在真空-0.08MPa下，脱泡15分钟，停止搅拌，出料。
采用实例2配方及制备工艺所制得的涂料，测试其主要技术指标为见下表：
表4：
实施例3：
外露型单组份聚氨酯防水涂料原材料配方如下：
表5：
对应的，制备方法为：
(1)将30份DL-1000D、190份DL-2000D、40份EP-330NG、150份氯化石蜡、330份滑石
粉、7份炭黑加入分散釜中，开动搅拌器达到转速800～1000r/min，高速分散半小时，然后通
过研磨设备研磨后将混合料输入到反应釜，升温至95℃～105℃，保持真空压力为-0.08Mpa
～-0.09MPa下脱水2.5h；
(2)真空脱水完成后，降温至60℃，加入73份MDI-50，同时升温至80℃，保温反应3
小时；
(3)反应完成后，将物料降温至60℃～65℃，加入1份二月桂酸二丁基锡、9份四[β-
(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、5份2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-
己基氧基-苯酚、110份碳酸二甲酯(DMC)搅拌10分钟；
(4)最后在真空-0.08MPa下，脱泡15分钟，停止搅拌，出料。
采用实例3配方及制备工艺所制得的涂料，测试其主要技术指标为见下表：
表6：