新型环保聚氨酯防水涂料的制备及其改性的研究 2015-01-09

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聚氨酯(PU)防水涂料以其优良的性能倍受国内外防水界的青睐,是我国重点发展的防水材料之一。然而我国聚氨酯防水涂料多含有挥发性成份和有机溶剂,且其常用的固化剂MOCA疑为致癌性物质,对环境污染严重。

本文以水为固化剂制备了一种新型环保聚氨酯防水涂料,讨论了水的含量及各种原材料比对聚氨酯防水涂料性能的影响;同时应用纳米材料对其进行改性,通过SEM、XRD、AFM、FTIR、TEM等测试方法对改性聚氨酯的结构进行了表征,分析了纳米粒子对改性聚氨酯防水涂膜的力学性能、耐紫外老化和热氧老化性能的影响。主要研究结论如下: 水作为新型环保聚氨酯防水涂料的固化剂,其用量对涂膜的固化速度和性能有很大的影响,水的含量太少,涂膜固化速度慢、固化交联度不够,其力学性能低,而水的用量过多时,涂膜易收缩和发泡,致使其力学性能反而下降,其用量以6~8%为宜。 不同原材料比对聚氨酯防水涂膜的性能也有较大影响,随NCO%提高,涂膜拉伸强度和撕裂强度有所提高,其断裂伸长率先上升后下降;随聚醚三元醇质量分数的增加,涂膜拉伸强度和撕裂强度有所提高,其断裂伸长率有所下降。文中还分别用水和MOCA两种固化剂对聚氨酯防水涂膜性能的影响进行了比较,以水为固化剂的涂膜的力学性能虽然偏低,但其潮湿基面粘结强度相比MOCA固化而言提高了46%,更适合于地下室等潮湿基面施工。 通过插层聚合法制备了有机蒙脱土改性聚氨酯防水涂料,其力学性能优于聚氨酯防水涂料。均匀分散的蒙脱土片层对光和热的屏蔽作用,延缓聚氨酯分子链紫外老化断链,有机蒙脱土能提高聚氨酯防水涂料的耐紫化老化和耐热氧老性能,紫外老化1000h后,PU/3%OMMT纳米复合防水涂膜的的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别提高21.6%、25.6%和10.2%。 纳米SiO_2经TDI表面改性处理后分散在聚氨酯基体中,制备了纳米SiO_2改性聚氨酯防水涂料。由于纳米SiO_2粒径很小、表面能高,具有一定的纳米尺寸效应,对紫外光具有反射能力和屏蔽功能,提高了聚氨酯防水涂膜的力学性能,耐紫外老化和热氧老化性能,紫外老化1000h后,PU/3%SiO_2防水涂膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别提高了20.3%、17.8%和11.5%。

【关键词】:聚氨酯防水涂料 蒙脱土 纳米SiO_2 力学性能 老化性能
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drymix
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