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石油树脂聚氨酯防水涂料的制备结构和性能

刘楠  
【摘要】:由于聚氨酯防水涂料具有弹性好,伸长率大,强度高,耐磨性突出,耐酸性、耐碱性、耐低温性、耐水性优异,韧性好等特点,所以早在二十世纪80年代,美国、日本等经济发达国家的聚氨酯防水涂料已在建筑、水利和公用设施建设等方面获得了非常广泛的应用。 随着我国建筑和水利工程建设的迅猛发展和工程质量标准的不断提高,对高档防水涂料的需求量与日俱增。但由于聚氨酯防水涂料价格昂贵,国内很难推广应用。为此,国内过去多使用焦油聚氨酯防水涂料,但由于其污染环境,危害人类身体健康,国家已制定了有关法规限制其使用。目前大量应用的是沥青聚氨酯防水涂料,但由于它也存在诸如固化时间过长和无法多次涂刷等问题,其应用前景也受到人们的置疑。 国内石油树脂大量积压、价格低廉,环境污染小,颜色浅,装饰性强,而且与聚醚型聚氨酯预聚体相容性较好。由于能够为石油树脂开拓新的应用领域,降低聚氨酯防水涂料的成本,减小环境污染,所以石油树脂聚氨酯防水涂料的研究具有十分重要的现实意义。 郑州大学材料科学与工程学院自2002年与河南省水利科学研究所合作,以聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯反应合成出了具有特定异氰酸根含量的聚氨酯预聚体,讨论了影响反应速率的的主要因素;然后以预聚体为甲组分,一定量的石油树脂、扩链剂、填料以及其他成分为乙组分,制备了石油树脂聚氨酯防水涂料,并对其对化学结构、形态结构、力学性能、热性能、流变性能、耐水性能、耐酸碱性能、施工性能等进行了表征和研究。主要研究工作内容如下: 1.反应温度一定时,聚醚与TDI的反应程度随着聚合反应时间的延长而增大;反应时间相同时,聚合反应速率随着反应温度的升高而提高;在官能度相同的情况下,聚醚的相对分子质量越大,其分子链越长,单位体积内官能团浓度便越低,因此反应速率越低;异氰酸酯与醇的反应属于二级反应,反应速率取决于反应物中基的—NCO和—OH浓度,如果出现对二级反应的偏差,则是由于副反应生成了缩二脲和脲基甲酸酯等的缘故;通过调节反应物中—NCO基和—OH的比例,使聚氨酯预聚体的异氰酸根含量为3%-5%,这样才能使防水涂料同时具


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