全球聚氨酯防水密封材料的研究前沿进展

介绍了近年来在建筑防水和密封领域聚氨酯材料的研发和应用新进展,重点聚焦了聚氨酯产品以及相关原材料在阻燃、生物基、水性化、高强度以及与沥青防水卷材复合这5个方面的研究和应用进展,并对聚氨酯在防水密封材料的应用和发展前景进行了展望。

高强度单组分聚氨酯防水涂料的制备与性能研究

为制备低温固化速度快、强度高的建筑防水用单组分聚氨酯防水涂料,以聚醚多元醇、异氰酸酯为主要原料合成了预聚体,将制得的预聚体与粉体填料、溶剂、助剂等按照一定配比制备了单组分聚氨酯防水涂料;并对其进行了红外表征。结果表明:当聚醚多元醇中330N质量分数为20%、预聚体—NCO含量为5%、粉体填料为绢云母粉、催化剂采用WCAT-WS2与DMDEE复配时,产品具有最佳的综合性能。当潜伏固化剂ALT-402、聚氨酯专用分子筛活化粉JLH-PU的质量分数分别为1%和5%时,产品放置120 d后涂膜细腻无泡。所得产品符合GB/T 19250—2013中Ⅱ型单组分聚氨酯防水涂料的要求,具有良好的稳定性和固化速度,应用前景广阔。

快干型聚合物水泥防水涂料的制备

以水性聚氨酯分散体乳液为研究对象,从聚氨酯的分子结构与快干性能的关系出发,合成了一种含有羧基官能团的聚氨酯粒子乳液,并对其进行了全面表征;辅以其他添加剂制成了快干型JS防水涂料,其干燥时间可达1.58 h,快于市售Ⅲ型JS防水涂料;提出了JS防水涂料的快干机理。

环保型聚氨酯防水涂料的制备及性能研究

以水为固化剂,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇(DL-2000D、MN-3050D)、磺酸盐接枝聚酯二醇(BY-3306)、二羟甲基丁酸(DMPA)和填料等为原料成功合成了一种环保型的水固化聚氨酯防水涂料。讨论了聚醚多元醇种类、亲水扩链剂、气体吸收剂和水的添加量等对涂料性能的影响。结果表明,当聚醚三醇在聚醚混合物中的质量分数为10%、BY-3306替代聚醚二醇DL-2000D质量的15%或DMBA在体系中的质量分数为0.8%、硅酸盐水泥质量分数为8%、NCO基质量分数为4.5%时,得到的防水涂料在添加15%水固化后,拉伸强度可达4.27 MPa,断裂伸长率为678%,撕裂强度为24.57 N/mm。

聚氨酯防水涂料在建筑外墙钢板的应用研究

为了提高建筑外墙钢板的使用寿命,增强建筑的防水效果,用甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇等原料制备聚氨酯预聚体。分别添加质量分数为1%~6%的纳米TiO_(2)、纳米ZnO、纳米SiO_(2)复合改性剂,制备出3种纳米复合聚氨酯防水涂料试样,并测试每种试样的耐化学腐蚀性能、撕裂强度及使用性能。结果表明:在3种试样中,添加纳米TiO_(2)、纳米ZnO的试样黏度、耐化学腐蚀性能、耐水性均低于添加纳米SiO_(2)的试样。添加纳米SiO_(2)的试样不仅具有良好的外观,且撕裂强度与穿刺力较高,可确保涂料良好的耐划伤能力。其中,添加质量分数为4%的纳米SiO_(2)试样的使用性能及拉伸性能更佳。因此,选用添加质量分数为4%的纳米SiO_(2)的复合聚氨酯防水涂料作为建筑外墙钢板涂料较好。

典型高分子类防水材料耐久性研究概述

防水材料的耐久性关系到建筑物的耐久和安全,介绍了SBS改性沥青防水卷材、TPO防水卷材、PVC防水卷材、聚氨酯防水涂料及MS密封胶5种典型高分子类防水材料的耐久性要求及研究现状,并指出目前研究的不足,提出了研究方向的建议。

聚氨酯合成及应用研究进展

聚氨酯是一种重要的合成高分子材料,被广泛用于各个领域,近几年来备受关注,聚氨酯材料的合成及应用研究是今后的一大研究方向。本文综述了乳化法、预聚体法、丙酮法、木质素法等聚氨酯合成方法的研究进展以及聚氨酯在泡沫材料、弹性体、防水涂料、胶黏剂和生物医用材料等领域中的应用情况,并对聚氨酯材料未来的研究与应用进行了展望。

防水材料与外墙装饰层材料的粘结性研究

探讨了防水新规下外墙防水材料包括水泥基防水材料、丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与外墙装饰层材料(外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆)的粘结性能,结果表明,水泥基防水材料与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆均具有较好的粘结性,满足相应的粘结强度要求,而丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料与外墙腻子、瓷砖胶和一体板砂浆的粘结性均欠佳,粘结强度不符合相关标准的要求。

单组分聚氨酯防水涂料挥发性有机化合物(VOCs)释放规律探究

选取了目前工程上常用的单组分聚氨酯防水涂料作为测试对象,应用环境舱法测试试样45 d的挥发性有机化合物(VOCs)释放规律。实验结果表明,所选试样的挥发性有机化合物(VOCs)释放速率随着时间的延长而降低,在14 d内快速衰减,45 d时有害物质的释放速率处于较低水平。此研究对于指导工程现场单组分聚氨酯防水涂料的施工及保障室内空气质量提供了数据支撑。苯系物及TVOC释放规律符合指数模型y=A×e^((-B×x))。

高温潮湿环境下防水材料施工常见问题及解决方案探讨

通过试验探讨了高温潮湿环境下单组分聚氨酯防水涂料和APF-2000W湿铺防水卷材的施工解决方案,为类似防水工程提供参考。结果表明,在潮湿基面上施工单组分聚氨酯防水涂料时,一定要做底涂处理,可选用水性环氧树脂底涂;APF-2000W湿铺防水卷材施工时,粘结料的质量配合比宜为P.O.42.5水泥∶水∶胶粉=1∶0.5∶0.01。

潜固化剂在单组分聚氨酯防水涂料中的应用效果研究

研究了不同种类潜固化剂对单组分聚氨酯防水涂料消泡效果、力学性能及储存稳定性的影响,结果表明,不同种类的潜固化剂均能有效消泡;醛亚胺类潜固化剂对涂料的力学性能基本无不利影响,但噁唑烷类潜固化剂会明显降低涂料的力学性能;分子结构中不含与异氰酸酯反应或引发其他反应基团的醛亚胺类潜固化剂对涂料的储存稳定性无不利影响。

溶剂型聚氨酯防水涂料挥发性有机化合物含量气相色谱检测方法探讨

采用气相色谱法对溶剂型聚氨酯防水涂料进行挥发性有机化合物含量测试,研究甲苯和二乙二醇二甲醚两种内标物对检测结果的影响。结果表明:二乙二醇二甲醚作为内标物,其挥发性有机化合物含量的测试结果是甲苯作为内标物的近3倍。溶剂型聚氨酯防水涂料的挥发性有机化合物主要为三甲苯和四甲苯的混合物,因难以获得其校准物质,故按相关标准规定其相对校正因子均设为1.0,甲苯与二乙二醇二甲醚两者分子结构相差较大,导致测试结果差异也较大,选择与三甲苯、四甲苯分子结构相近的甲苯作为内标物较为合理。

环保型聚氨酯防水涂料分布式控制系统设计及应用

根据环保型聚氨酯防水涂料产品的生产工艺特性,其自动化监控系统宜采用分布式控制架构(DCS),本文介绍了基于西门子PCS7系统的自动化控制方案设计与实践。该系统配置了双重冗余的S7-410系列CPU与Profinet通讯方式,以及ET200 SPHA模块的冗余设置,极大增强了系统稳定性。通过实施数据共享、集中管控与分散控制的设计理念,充分发挥PCS7软件的特长,经由工艺流程优化与精细生产管理,实现了涂料生产的高效自动化控制,达到了节能降耗的效果。

新型水性聚氨酯防水涂料的制备与性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸亚丙酯二醇(PPCD)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、三乙胺(TEA)和乙二胺(EDA)为主要原料,制备了水性聚氨酯(WPU)乳液,再向体系中加入硫酸钡及其他助剂配制成水性聚氨酯防水涂料。探究了异氰酸根指数(R值)、DMPA含量、中和度及后扩链系数对水性聚氨酯防水涂料拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和吸水率的影响。结果表明:当R值为1.55、DMPA含量为5%、中和度为100%、后扩链系数为40%时,制得的水性聚氨酯防水涂料的综合性能最佳。

聚氨酯防水涂料在装配式建筑中的防水防腐蚀研究

为得到环保且防水、防腐蚀性优越的聚氨酯防水涂料,以异氰酸酯为主要原料,制备新型单组分聚氨酯防水涂料,测定涂层渗水率,研究灰色聚氨酯面漆及其组合涂层的防水防腐蚀性能。结果表明:增加涂膜厚度可延长涂层渗水率达到饱和的时间,3层涂层的渗水率最低为0.027 25%,当改良剂Hardener VP LS 2959质量分数为4%时,聚氨酯防水涂料性能最佳,可解决针孔、气泡、鼓包等问题。

双组分聚氨酯防水涂料撕裂强度影响因素研究

采用聚氧化丙烯多元醇、甲苯二异氰酸酯、扩链剂3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等制备了一种中高强度双组分聚氨酯防水涂料。研究了预聚体中NCO含量、聚醚二醇/聚醚三醇的质量比,固化剂中氨基与羟基摩尔比、填料液粉质量比、MOCA和聚醚二醇的含量对涂膜撕裂强度的影响。结果表明,当预聚物中NCO质量分数为9%、聚醚DL-2000D与聚醚三醇MN-3050D的质量比值为2,固化剂中氨基与羟基的摩尔比值为6、填料液粉质量比值为1.10、MOCA和聚醚二醇的质量分数为30.8%时,涂膜的撕裂强度最佳,综合性能最好。

抗开裂型单组分水性聚氨酯防水涂料的制备及应用

以水性聚氨酯分散体(PUD)为成膜树脂,添加颜填料和多种其他功能助剂,制备了一款抗开裂型单组分水性聚氨酯防水涂料。按照水性聚氨酯防水涂料团标T/CWA 207—2021的方法制备涂膜,并对涂膜进行性能表征。结果表明,当PUD质量分数为45%~60%,在涂料配方中同时引入保湿剂、交联剂和偶联剂,在确保涂膜力学性能不下降的同时,可降低涂膜吸水率,消除单组分水性聚氨酯防水涂料涂膜干燥过程的开裂现象;经工程应用验证,能满足工程施工要求。

新型超支化改性氟硅聚氨酯防水涂料制备及性能研究

本研究将一系列超支化聚缩水甘油醚(HPG)合成得到水性超支化氟硅聚氨酯,加入HPG接枝的氧化石墨烯制备有机-纳米杂化防水涂料(HGX),并对其性能进行了测试。研究表明,加入高支化代数和高主链分子量的HPG改性的氧化石墨烯后,HGX涂层的疏水性、防水性能以及防污性能显著提高,可以作为高效、环保的海洋防水防护涂料。

单组分聚氨酯防水涂料与各类自粘防水卷材的粘结能力测试与分析

研究了不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜、湿膜的粘结剥离情况,结果表明:短时间内,干膜粘结效果优于湿膜粘结,改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的粘结效果优于高分子自粘卷材;由于单组分聚氨酯防水涂料中存在的游离成分会渗入自粘防水卷材,影响两者的相容性,实际工程应用中不建议采用单组分聚氨酯防水涂料和自粘防水卷材的搭配做法。

单组分湿固化聚氨酯防水涂料配方工艺新路径的探索

通过自制改性剂CABR-8010制备了新型单组分湿固化聚氨酯防水涂料。研究了CABR-8010、粉体填料掺量、不同聚醚配比及掺量对防水涂料力学性能、稳定性和老化性能的影响。结果表明,掺CABR-8010的单组分湿固化聚氨酯防水涂料配方的工艺可行。当预聚体中n(—NCO)∶n(—OH)=2∶1,CABR-8010、预聚体、粉体填料掺量分别为0.3%、25%、50%,聚醚多元醇m(D240)∶m(G330)=(75∶25)~(85∶15)时,制备的防水涂料相对黏度适中,涂膜表面和断面无气孔、气泡,综合性能最佳,符合GB 55030—2022的要求。