聚氨酯防水涂料為雙組分反應(yīng)固化型 , A組份為預(yù)聚體 , B組份為交聯(lián)固化體系。聚氨酯防水涂料的基本原理是預(yù)聚體中的異氰酸根 ( -NCO) 與含活潑氫( -OH , -NH2 , -COOH) 的多元醇酚、多元胺、水等進行加成反應(yīng).

在聚氨酯防水涂料生產(chǎn)中 ,所用的助劑能顯著改善防水涂料性能的一種化學(xué)物質(zhì)。其作用在于：

a.改善聚氨酯防水涂料的生產(chǎn)工藝 ;

b.提高聚氨酯防水涂料A 、B 組份的貯存穩(wěn)定性 ;

c.改進聚氨酯防水涂料的施工性能; 改善涂膜的使用性能。

總之 ,采用不同的助劑可賦予聚氨酯防水涂料不同的性能 ,用以解決聚氨酯防水涂料生產(chǎn)、貯存、施工和應(yīng)用中遇到的各種問題。

一、催化劑和擴鏈劑 ：在聚氨酯防水涂料預(yù)聚體的生產(chǎn)和固化成膜過程中都需要使用催化劑或擴鏈劑 ,它能加快反應(yīng)的進行,縮短反應(yīng)時間 。用于加速異氰酸酯基和含活性氫化合物反應(yīng)的催化劑主要有以下兩類 ：

(1)、 有機金屬鹽類: 常用的是二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、油酸亞錫、醋酸苯汞、辛酸錫等。

(2) 、有機胺類: 二乙烯三胺、三乙胺、四乙烯五胺、二乙醇胺、 摩卡(MOCA) 等。

催化劑的用量和選擇視反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和催化劑的類型不同而不同 ,可采用復(fù)配催化劑,用量在 0. 03 %～0. 06 % 之間。為縮短固化時間 , 可添加甲撐二苯胺 (MDA) 。

二、阻凝劑：

在酸性條件下 , TDI 主要與羥基反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)體 ; 在堿性條件下 , 還與脲和聚氨酯反應(yīng)。為確保反應(yīng)順利進行和抑制不利的副反應(yīng)發(fā)生 , 反應(yīng)介質(zhì)應(yīng)始終保持在酸性條件下進行 , 通常 p H 值在 5 以下。如采用進口 TDI 時 , 因為進口 TDI 中水解氯含量低 , 體系 p H 接近中性。在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn) , 采用進口 TDI 常導(dǎo)致制備的預(yù)聚體早期成膠和貯期短的現(xiàn)象出現(xiàn) , 可加入少量的苯甲酰氯、檸檬酸、鹽酸、磷酸等以維持介質(zhì)為酸性。我們選用磷酸 (85 %) 較為合適 , 用量一般為聚醚總量的 0. 2 % ～ 0. 4 % 。

三、紫外線吸收劑和防老劑：

紫外線吸收劑種類很多 , 一般按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為如下六大類 :

1、 二苯甲酮化合物 ;

2、 水楊酸酯類化合物 ;

3、 雜環(huán)類化合物 ;

4、 取代丙烯腈類化合物 ;

5、 金屬絡(luò)合物 ;

6、其它紫外線吸收劑。

防老劑一般按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機理進行分類。按化學(xué)結(jié)構(gòu)通常分為五大類 :

1、 酚類 ;

2、 胺類 ;

3、 亞磷酸酯類 ;

4、 硫酸酯類 ;

5、 其它防老劑 ;

按作用機理分為三大類 :

1、 鏈終止劑 ;

2、 過氧化物分解劑 ;

3、 金屬鈍化劑。

在聚氨酯防水涂料中加入紫外線吸收劑和防老劑的目的： 在于提高其戶外耐熱性能和保色性。在選取時我們應(yīng)從它與基料的混溶性和避免與含端異氰酸酯基 ( -NCO) 發(fā)生聚合反應(yīng) , 一般可添加烷基苯酚類、硫脲類、苯并咪唑類。例如防老劑 1010 , 264 , 最好與 UV531 等紫外線吸收劑合并效果更好 , 用量為基料總量的 1 % ～ 1. 5 % 。

四、溶劑：溶劑對 — NCO 基的反應(yīng)速度有一定影響。溶劑的極性大 ,TDI 與羥基的反應(yīng)慢 , 這是因為溶劑分子極性大 , 能與聚醚中的羥基形成氫鍵而發(fā)生締合 , 使 -NCO/ -OH 的反應(yīng)緩慢。在制備聚氨酯防水涂料預(yù)聚體過程中 , 若采用羥類溶劑 ( 如二甲苯 ), 則反應(yīng)速度比用酯、酮類溶劑快?？紤]生產(chǎn)成本 , 我們采用二甲苯和醋酸丁酯溶劑系統(tǒng) , 總用量不超過 10 % 為好。

五、消泡劑：在聚氨酯防水涂料施工過程中 , 由于預(yù)聚體中的異氰酸酯基 ( -NCO) 會與 B 組份中的含活潑氫的化合物發(fā)生反應(yīng) , 產(chǎn)生 CO2 氣體 , 以及攪拌等因素 , 往往會產(chǎn)生氣泡 , 影響涂膜防水性能。根據(jù)生產(chǎn)實際情況和生產(chǎn)成本 , 我們在 B 組份中添加氧化鈣或氫氧化鈣 , 可吸收反應(yīng)生成的二氧化碳 , 從而消除防水材料施工時產(chǎn)生的氣泡。