新型环保聚氨酯防水涂料的制备及其改性的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要聚氨酯(PU)防水涂料以其优良的性能倍受国内外防水界的青睐，是我国重点发展的防水材料之一。然而我国聚氨酯防水涂料多含有挥发性成份和有机溶剂，且其常用的固化剂MOCA疑为致癌性物质，对环境污染严重。本文以水为固化剂制备了一种新型环保聚氨酯防水涂料，讨论了水的含量及各种原材料比对聚氨酯防水涂料性能的影响；同时应用纳米材料对其进行改性，通过SEM、XRD、AFM、FTIR、TEM等测试方法对改性聚氨酯的结构进行了表征，分析了纳米粒子对改性聚氨酯防水涂膜的力学性能、耐紫外老化和热氧

2、老化性能的影响。主要研究结论如下：水作为新型环保聚氨酯防水涂料的固化齐U，其用量对涂膜的固化速度和性能有很大的影响，水的含量太少，涂膜固化速度慢、固化交联度不够，其力学性能低，而水的用量过多时，涂膜易收缩和发泡，致使其力学性能反而下降，其用量以6～8％为宜。不同原材料比对聚氨酯防水涂膜的性能也有较大影响，随NCO％提高，涂膜拉伸强度和撕裂强度有所提高，其断裂伸长率先上升后下降：随聚醚三元醇质量分数的增加，涂膜拉伸强度和撕裂强度有所提高，其断裂伸长率有所下降。文中还分别用水和MOCA两种固化剂对聚氨酯防

3、水涂膜性能的影响进行了比较，以水为固化剂的涂膜的力学性能虽然偏低，但其潮湿基面粘结强度相比MOCA固化而言提高了46％，更适合于地下室等潮湿基面施工。通过插层聚合法制备了有机蒙脱土改性聚氨酯防水涂料，其力学性能优于聚氨酯防水涂料。均匀分散的蒙脱土片层对光和热的屏蔽作用，延缓聚氨酯分子链紫外老化断链，有机蒙脱土能提高聚氨酯防水涂料的耐紫化老化和嗣热氧老性能，紫外老化1000h后，PU／3％OMMT纳米复合防水涂膜的的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别提高21．6％、25．6％和10．2％。纳米Si02经

4、TDI表面改性处理后分散在聚氨酯基体中，制各了纳米Si02改性聚氨酯防水涂料。由于纳米Si02粒径很小、表面能高，具有一定的纳米尺寸效应，对紫外光具有反射能力和屏蔽功能，提高了聚氨酯防水涂膜的力学性能，耐紫外老化和热氧老化性能，紫外老化1000h后，PU／3％Si02防水涂膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别提高了20．3％、17．8％和11．5％。关键词：聚氨酯防水涂料，蒙脱土，纳米Si02，力学性能，老化性能武汉理工大学硕士学位论文AbstractAnewtypeofenvironmental—

5、friendlypolyurethane(PUlwaterproofingcoatingwasprepared，whosesolidifingagentiswater．Atthesametime，thePUwaterproofingcoatingwasmodifiedwithOMMTandnano—silica．ThispaperdiscussestheinfluenceofthecontentofwaterandotherprimarymaterialtOthemechanicalpropertie

6、softhecoating，andanalysestherelationbetweenstructureandpropertiesofnanocompositesbySEM、XRD、AFM、FTIR、TEM,．especiallytheinfluenceofnano—particletothestructureandpropertiesafterultravioletagingandthermaloxidization．AsthesolidifmgagentofPUwaterproofingcoati

7、ng，thecontentofwaterinfluencethesolidifyingspeedandthemechanicalproperties．Ifthecontentofwaterisdeficient，thesolidifyingspeedislowandthemechanicalpropertiesareinferior；Onthecontrary,themechanicalpropertiesalsodecreasebecausethecoatingshrinksandfroth．Sot

8、hecontentofwateris6～8％atbest．Thispaperalsoanalysestheinfluenceoftheproportionofthe-NCO、Poly(propyleneglyc01)andABtwocomponenttothemechanicalproperties．ComparingtheinfluenceofwaterandMOCAassolidifiedagent，themechanicalpropertieswi