水性聚氨酯填料价格(水性聚氨酯填料用途)

单组分聚氨酯防水涂料作为性能优良的防水材料,在高速铁路、地铁隧道、地下管道等工程中得到了广泛应用,但在立面或斜坡面施工时,通用型单组分聚氨酯防水涂料会受重力影响而流淌,造成结构面上部薄、下部厚的流挂现象,导致膜层厚薄不均,从而影响施工效果,往往需要多次涂刷才能达到目标厚度,极大地浪费人力物力。因此抗流挂单组分聚氨酯防水涂料的开发迫在眉睫。抗流挂单组分聚氨酯防水涂料存在的主要问题

近年来,单组分聚氨酯防水涂料在生产配方简化、装备改进和工艺提升方面都取得了重大进步,但抗流挂产品的生产和施工仍有很多需要克服的困难,这是由于该类产品大多通过增加本体黏度达到抗流挂效果,因此在低温出料阶段黏度大、出料慢,罐内残留多;当在立面或斜坡面施工时,易受到环境因素影响,导致施工难度增加;同时,施工后的涂膜表面会出现大量气泡,导致防水效果不甚理想。

本研究通过添加不同类型与含量的流变剂增塑剂、填料,研究其对产品的力学性能与施工性能的影响,以制备出抗流挂效果好、施工性能佳的抗流挂单组分聚氨酯防水涂料。单组分聚氨酯防水涂料配方见表1。

表1 单组分聚氨酯防水涂料配方

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不同流变剂对涂料黏度的影响

图1所示为在基础配方中添加不同种类、相同量的流变剂制得的聚氨酯防水涂料在试验不同阶段的黏度变化,以此评估是否能够顺利生产。在试验中由于流变剂种类不同,根据各自特性添加的时间不同:气相SiO2(BT-27)和改性有机膨润土(BT-34)为粉体助剂,需要在脱水阶段与填料一同加入分散,保证两者能均匀分散;聚酰胺类流变剂(BT-19)需要在高温下长时间活化分散,因此在高温的脱水阶段单独添加,以保证其能充分活化;聚脲类流变剂(BT-41)既不需要与填料一起分散,也不需要高温活化,因此只需在相对低温的出料阶段加入搅拌均匀既可。

图1 不同流变剂在不同阶段制备的涂料的黏度对比

由图1可看出:在试验过程中,添加不同流变剂制备的聚氨酯防水涂料在不同阶段表现出不同的黏度,其中添加BT-27和BT-34所制备的聚氨酯防水涂料黏度较大。在出料阶段,添加BT-27和BT-34制备的聚氨酯防水涂料的黏度达到7 000 mPa·s以上,这会引起搅拌桨的负荷过大、搅拌不均匀,导致涂料性能不合格,且出料速度慢,耗时耗电。相对而言,添加BT-19和BT-41所制备的聚氨酯防水涂料黏度相对较小,尤其是BT-41,能够保证涂料在出料阶段顺利出料,施工过程更加顺畅。

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不同流变剂对涂料储存过程中黏度变化的影响

将不同流变剂制备的聚氨酯防水涂料分别装于7个铁罐中,置于50 ℃的烘箱中,每隔10 d打开测一次黏度,得到聚氨酯防水涂料的黏度随时间的变化曲线,见图2。

图2 不同流变剂制备的涂料的黏度随着时间的变化

由图2可看出:随着时间推移,罐中聚氨酯防水涂料的黏度均逐渐增大,其中添加BT-34为流变剂制备的聚氨酯防水涂料前后黏度都较大,而添加BT-19和BT-27为流变剂制备的聚氨酯防水涂料黏度增长趋势较快,经过一段时间后,有添加BT-19的涂料甚至固化在储存瓶中。这说明以BT-19和BT-27为流变剂制备的聚氨酯防水涂料在储存稳定性方面相对较弱,BT-19对于聚氨酯防水涂料可能有加速固化作用。因此,选择以BT-41作为流变剂制备的抗流挂聚氨酯涂料,具有较好的施工与储存性能。

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不同流变剂对涂料抗流挂效果的影响

为了比较不同流变剂制备的单组分聚氨酯防水涂料的抗流挂效果,将两款黏度较低的涂料(添加BT-19和BT-41作为流变剂)分别用1 mm厚模具在玻璃板上进行刮痕操作,以此对比抗流挂效果,得到的结果见图3。

图3 不同流变剂制备的聚氨酯防水涂料抗流挂效果

由图3可看出:以BT-19为流变剂制备的聚氨酯防水涂料出现流挂现象,而BT-41制备的涂料未出现流挂现象,采用专业流挂仪得到间隙清晰、刮痕未弯曲,能够达到1 mm以上的刮涂厚度。结合上述黏度试验结果,可知并非黏度大的涂料其抗流挂效果就好,黏度小的涂料也可有较好的抗流挂效果。因此,以BT-41为流变剂制备的单组分聚氨酯防水涂料,既保证了涂料在生产、储存及施工各阶段的顺利,也保证了涂料施工时的抗流挂性能。

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不同增塑剂对涂料性能的影响

增塑剂能够一定程度地提高涂膜的延伸率,作为粉体材料也能在保证涂料的物理、力学性能的情况下降低成本。为了考量增塑剂对涂料物理性能、施工性能及配方成本的影响,在其他原料添加量固定的情况下,改变增塑剂的种类,测试其对单组分聚氨酯防水涂料黏度和物理性能的影响,结果见表2。

表2 增塑剂及所制备涂料的黏度与性能指标

增塑剂的黏度与所制备的聚氨酯防水涂料成品的黏度呈正相关,以DOTP和植物油类增塑剂制备的涂料不论施工性能还是物理性能都有较大的优势,价格上DOTP是植物油的两倍。因此综合成本、施工性能与物理性能,选择植物油类增塑剂性价比最高。

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消泡剂用量对涂膜性能的影响

单组分聚氨酯防水涂料在成膜过程中,涂料中的—NCO基团与空气中的水反应产生的CO2气体,CO2会逐渐从低黏度的聚氨酯防水涂料中逸出,形成致密而平整的涂膜。然而,常规的聚氨酯防水涂料在加入流变剂后,会大幅度增加黏度、降低流动性,使产生的CO2在固化过程中不能及时逸出,会被封存于膜层之间;随着涂料中溶剂逐渐挥发、成膜固化,会在涂膜表面形成大小不等的鼓泡,膜层中形成空洞结构,因此常常会通过添加消泡剂来降低这种不利影响。

本研究在抗硫挂单组分聚氨酯防水涂料的生产过程中加入了不同添加量(0%、1‰、2‰)的混合消泡剂XP,得到的结果见图4和表3。向体系中加入消泡剂XP后,涂膜的表观平整度、力学性能都得到了显著改善。

图4 不同消泡剂添加量下制备的涂膜表观

表3 不同消泡剂添加量下制备的涂料力学性能

本文来源于《中国建筑防水》杂志社

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