重载荷防滑型水性聚氨酯砂浆制造技术

本发明专利技术是一种重载荷防滑型水性聚氨酯砂浆，适合在有特定性能要求的区域使用，如低于‑20℃的环境温度，存在腐蚀性有机物质，高温差和蒸汽等。本发明专利技术采用一种植物油改性聚醚多元醇水分散体固化聚氨酯，配合高性能混凝土，能够进行多种反应的砂浆体系，应用形成一个100%高固体份，具有6‑12mm厚度的一体化厚涂层。该涂层相容性良好，坚固耐磨，具有优异的机械力学性能和防滑性能，且施工步骤少。该涂层可使用色浆或彩色石英砂进行装饰。本发明专利技术的产品也适合作为建筑上的修补和增强材料使用。

Heavy duty antiskid waterproof polyurethane mortar

The present invention relates to a heavy load slip type waterborne polyurethane mortar, suitable for specific performance requirements of the region, such as below 20 DEG C temperature, corrosion of organic matter, high temperature difference and steam etc.. The invention adopts a modified vegetable oil polyol dispersions, polyurethane curing, high performance concrete, mortar system can be applied in various reactions, the formation of a 100% high solids, integrated with 6 thick coating thickness of 12mm. The coating has good compatibility, firmness and abrasion resistance, excellent mechanical and skid resistance properties, and less construction steps. The coating can be decorated with color paste or colored quartz sand. The product of the invention is also suitable for use as a building repair and reinforcing material.

【技术实现步骤摘要】
重载荷防滑型水性聚氨酯砂浆
本专利属于涂料、耐磨材料、建筑或建材、土木工程
，是一种水性聚氨酯砂浆涂层，尤其可以作为地坪涂层使用。
技术介绍
工业上存在着许多具有特殊环境的区域，比如长期连续的处于低于-20℃的温度下的制品冷库、经常有较高浓度的乳酸溢出的乳制品车间，经常有腐蚀性物质泄露的制药厂，和潮湿、油腻，常有高温和蒸汽的中央厨房。这些区域对使用的地坪材料相应的也有很严格的要求。地坪是覆盖在底材表面，对底材进行保护和装饰，并实现耐磨，耐高温、低温环境，抗冲击，耐重荷，防滑等新性能的化学涂层。在这些环境中，地坪可能一直需要在低于-20℃进行使用，并保持功能正常；必须能够抵御化学腐蚀；必须耐高温、潮湿环境，耐油污，耐频繁的高温差等。混凝土地坪如金刚砂耐磨地坪，有优良的机械性能，易于施工，但结构多孔，且材料高极性，使得混凝土结构体容易吸收异物，如油性化合物、甚至腐蚀性有机酸等。混凝土的主要成分硅酸盐不能充分的抵抗化学药品的腐蚀。结构上如果没有经过主要的改性，引入大量新的功能化学基团，丙烯酸树脂通常只应用在轻度工业承载的场所如高弹性亚克力球场等。例如，US5543232公开了一种光固化改性丙烯酸树脂清漆，具有良好的弹性，适用于一般场所。环氧树脂是应用最为广泛的主体树脂，具有优秀的防腐蚀和机械力学性能。环氧树脂结构中含有大量的苯环，涂层坚硬；还存在有烃基和醚键，对混凝土基材的附着力优良，耐碱性优良，可耐大部分有机溶剂。环氧树脂一直都作为防腐蚀涂料和重腐蚀环境中的首选防蚀基料。但环氧树脂在低温下的固化反应缓慢，施工效果和涂层性能不理想。例如，US8133941公开了一种水性双组份环氧树脂体系，可以调节固化时间。由于聚氨酯的性能非常突出和优越，符合极端条件下的应用状况，因此适合做为上述环境中的地坪材料。聚氨酯树脂是典型的弹性体材料，特征的固化反应使聚氨酯具有显著的物理机械性能。聚氨酯耐化学腐蚀，包括有机酸和大部分溶剂，可以抵抗多种酸碱和有机溶剂腐蚀，常使用在恶劣环境下替代橡胶制品。引入多种弹性体结构的聚氨酯能够做到比橡胶更好的耐磨性能，具有比橡胶强得多的撕裂强度。在聚氨酯分子结构中存在大量氢键，以类似化学交联的作用，能够增进聚氨酯涂层的力学性能，如抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性等，并增强耐水解性、耐油性等。聚氨酯的结构的来源很多，异氰酸酯基可以和醇羟基、氨基、酰胺基、脲基甲酸酯、缩二脲基反应，甚至形成硫桥等结构，并可引入酯基，醚基等。例如，US5777024公开了一种羟基固化聚氨酯体系，可以获得高密度固化，具有优良性能的涂层，物料粘度和固化速度可调整；US7022257公开了一种羟基固化聚氨酯地坪体系，可以在重载荷下使用，并保持外观，容易清洁和维护。聚氨酯具有比混凝土更强的强度，在聚氨酯地坪体系中树脂到达性能极限之前混凝土先发生断裂，因此在使用时聚氨酯树脂实际上同时在保护混凝土，加强混凝土的力学表现，同时防止混凝土遭到各种腐蚀。应用在极端条件下，具有各种特殊特点的环境中时，具有一定厚度的涂层是比较理想的。足够的厚度首先是承受重荷载的前提，也可以增强抗表面擦伤性，不致在较低的荷载下涂层就过度压缩，而容易损坏。足够的厚度可以保证涂层与基材的附着不受重荷载，重机械冲击的影响。在此基础上发生的涂层损坏是可以之后进行修补的，因此通过维护就可以保证涂层长期正常使用。足够的厚度也可以保护极端温差下涂层的附着力。高的涂层厚度通常也意味着高的密封抗渗透性。由于经常使用在极端环境下，涂层的一体化也是比较重要的。一体化涂层可以避免环境条件剧烈变化时，不同树脂体系、不同面层间出现的不相容性。这样在施工上也产生了要求，要获得具有较高厚度的一体化涂层，涂装过程需要简单，并方便多次重复涂覆，以得到所需的涂层厚度。需要注意的是，很多常用一般涂料体系需要使用大量涂料，并多次施工来获得一个较大的膜厚，在达到要求的膜厚的时候，涂料涂膜中大量的填料又导致涂膜出现内聚能密度过大，外观开裂的现象。一个100%高固体份涂层体系很适合作为使用在上述区域的地坪体系。100%高固体份体系不含有溶剂，所有组分均参加反应，固化成涂层。因此对施工环境要求较低，涂装过程中也没有气味。100%高固体份体系的涂装所需步骤也比较少，容易形成最后的厚膜层。
技术实现思路
水性聚氨酯砂浆地坪近年来开始逐渐在有特定性能要求的区域使用。水性聚氨酯地坪具有非常良好的机械性能、温度适应范围广，耐严苛化学品的腐蚀，能满足严格的环保要求，施工周期短、使用寿命长等诸多优点。本专利技术是一种A、B、C、D，4组份材料，制成的产品，是一种可承担重工业荷载、耐极端环境条件的地坪涂层体系，具有完善的使用性能，同时具有一定的装饰性。在极端条件下使用，聚氨酯相对于混凝土体系和丙烯酸酯体系，甚至环氧体系在性能上是非常优越的。为了达到最佳的性能表现，丙烯酸酯体系对施工环境的要求较高，由于渗透性，和分子结构上极性与强度的差异，丙烯酸酯体系需要充分保证流动的粘度与涂层的固含量，和一个处理较好的基材表面。丙烯酸酯体系不能承受高温差环境和经受化学品腐蚀，耐磨性能同时也不够好。聚氨酯具有很高的反应性，和优良的附着力，聚氨酯体系可以在小范围内容忍施工时的小缺点，而不影响涂层的整体性能。这个施工上的优势使得聚氨酯体系在一般工业或商业领域正部分的替代环氧树脂体系。混凝土体系不能克服易开裂、起泡、机械韧性差、不能耐高温差，不能耐化学品等诸多缺点，聚氨酯体系却在这些性能上表现优良，如可耐高至130℃的温度，长期遭受广谱化学腐蚀而正常使用等，具有比环氧树脂更强的适应应用状况的能力。本专利技术的产品是一种高厚度，100%高固体份水性聚氨酯砂浆地坪，应用后得到的是一个与基材结合紧密、性能优越的一体化涂层，涂层整体相容性非常好，机械性能突出，具有很高的硬度，和很好的韧性。本专利技术的产品采用芳香族或脂肪族异氰酸酯，与一种植物油改性多元醇固化，同时与混凝土充分混合，体系内进行多种固化反应，产生的涂层非常坚固耐磨。本专利技术的产品克服了环氧树脂彩砂地坪体系在特定场所承受高温差和经受化学品腐蚀，耐潮湿、耐磨等方面的性能不足。本专利技术的产品应用时，是一个复杂的反应体系，发生的反应包括：A组份中聚醚多元醇与B组份中的异氰酸酯会发生聚氨酯的固化反应；A组份中改性植物油的OH基与B组份中异氰酸酯发生固化反应；A组份聚醚多元醇中含有的水与B组份中的异氰酸酯反应生成CO2和脲；D组分植物油基料上的OH基与B组份中异氰酸酯发生固化反应；混凝土的胶结固化反应；CO2与CO2吸收剂的反应，减少气体释放；SiO2与碱之间的反应。常温下将产品四组份混合即开始反应，反应迅速，固化均匀，反应后的产物表现出良好的体系相容性。涂层外观一致，结合致密，不存在开裂、团聚絮凝等不良填充现象，涂层完整，非常坚固耐磨。本专利技术的产品是一个100%高固体份涂层体系，过程中没有溶剂挥发，可一次施工得到大于6mm的涂层，并且步骤简单。本专利技术的产品是一种厚涂型涂层体系，厚度可达到12mm，在6-12mm厚度间，可以按设计和使用需要涂装至所需厚度。在这样的厚度的基础上，一体化涂层不但对基材具有很好的附着力，还可以对涂层增加新的功能涂层，如增加中涂层，以增强密封抗渗透性；增加弹性层，以具有较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可应用于制备极端条件，如高温，高温差，重工业荷载，重冲击，频繁的化学品接触等环境中使用的工业地坪，具有一定装饰性的水性聚氨酯砂浆体系，其特征在于：（1）具有四个组分A、B、C、D；其中A组分为植物油改性聚醚多元醇水分散体；B组分为具有活性异氰酸酯基官能团的物质；C组分为包含有高性能混凝土、石英砂、CO

【技术特征摘要】
1.一种可应用于制备极端条件，如高温，高温差，重工业荷载，重冲击，频繁的化学品接触等环境中使用的工业地坪，具有一定装饰性的水性聚氨酯砂浆体系，其特征在于：（1）具有四个组分A、B、C、D；其中A组分为植物油改性聚醚多元醇水分散体；B组分为具有活性异氰酸酯基官能团的物质；C组分为包含有高性能混凝土、石英砂、CO2吸收剂的无机活性骨料；D组分为色浆。2.（2）四个组分混合固化应用时，进行多个固化反应，包括①A组份中聚醚多元醇与B组份中的异氰酸酯会发生聚氨酯的固化反应；②A组份中改性植物油的OH基与B组份中异氰酸酯发生固化反应；③A组份聚醚多元醇中含有的水会与B组份中的异氰酸酯反应生成CO2和脲；④D组分植物油基料上的OH基与B组份中异氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志明，
申请(专利权)人：广州固耐特化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44