濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物和水膨脹性止水材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水膨脹性聚氨酯樹脂止水材料，更詳細(xì)而言，涉及鋼板粧接頭部中使 用的濕氣固化型的水膨脹性聚氨酯樹脂止水材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 水膨脹性聚氨酯樹脂止水材料包括1液型和2液型。1液型的濕氣固化型水膨脹 性聚氨酯樹脂止水材料被廣泛用于鋼板粧用途的止水材料、土木建筑用途的接縫材料或填 縫材料、混凝土止水材料等。
[0003] 鋼板粧用途的止水材料有以下特征：在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)向鋼板粧接頭部灌注濕氣固化型 有機(jī)多異氰酸酯組合物進(jìn)行施工。專利文獻(xiàn)1~6中公開了，使用有低粘度的物質(zhì)作為有 機(jī)多異氰酸酯組合物的構(gòu)成成分即異氰酸酯基末端預(yù)聚物，使用甲苯二異氰酸酯、脂肪族 異氰酸酯或脂環(huán)族異氰酸酯作為制備異氰酸酯基末端預(yù)聚物的有機(jī)異氰酸酯。
[0004] 水膨脹性填縫材料有以下特征：將濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物與礦物質(zhì)填 充劑混合并以糊狀使用。專利文獻(xiàn)7~9中公開了，使用有高粘度的物質(zhì)作為有機(jī)多異氰 酸酯組合物的構(gòu)成成分即異氰酸酯基末端預(yù)聚物，使用二苯基甲烷二異氰酸酯作為制備異 氰酸酯基末端預(yù)聚物的有機(jī)異氰酸酯。
[0005] 混凝土止水材料有以下特征：將低粘度的1液型濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合 物注入到混凝土的龜裂部分，由于與殘留的水的反應(yīng)而產(chǎn)生的發(fā)泡而向窄的空隙滲透并止 水。專利文獻(xiàn)10~12中公開了，使用有異氰酸酯基含有率高、粘度非常低的物質(zhì)作為有機(jī) 多異氰酸酯組合物的構(gòu)成成分即異氰酸酯基末端預(yù)聚物，使用二苯基甲烷二異氰酸酯或多 亞甲基多苯基多異氰酸酯作為制備異氰酸酯基末端預(yù)聚物的有機(jī)異氰酸酯，。
[0006] 即便統(tǒng)稱為濕氣固化型水膨脹性止水材料，如上述所記載那樣，也根據(jù)止水材料 的用途不同，所要求的特性不同。對(duì)于鋼板粧接頭部中使用的止水材料，需要如不引起發(fā)泡 那樣的異氰酸酯含有率低的、適于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的施工的低粘度的有機(jī)多異氰酸酯組合物。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特公昭53-38750號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭59-166567號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特公平4-89號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平5-230164號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2004-277707號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2006-307035號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開平6-056955號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開平8-319414號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)9 :日本特開平10-140001號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)10 :日本特開2001-329163號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)11 :日本特開2002-3821號(hào)公報(bào)
[0020] 專利文獻(xiàn)12:日本特開2002-302666號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]發(fā)明要解決的問題
[0022] 對(duì)鋼板粧接頭部的止水材料施工如下進(jìn)行：向搬入到止水現(xiàn)場(chǎng)的鋼板粧的接頭部 灌注濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物并進(jìn)行施工，通過濕氣使其固化，從而進(jìn)行。向經(jīng)過 止水施工的鋼板粧需要止水的部位打進(jìn)從而設(shè)置，但存在由于鋼板粧打進(jìn)作業(yè)時(shí)的摩擦產(chǎn) 生的放熱而使?jié)駳夤袒退蛎浶灾顾牧狭踊膿?dān)心，期望耐熱性優(yōu)異的止水材料。
[0023] 2液型的水膨脹性止水材料有提高耐熱性的效果，將含有多異氰酸酯基的主劑與 含有活性氫基的固化劑組合來使用。然而，在2液型的止水材料的情況下，配混主劑與固化 劑后的可使用時(shí)間受到制約，對(duì)在施工現(xiàn)場(chǎng)頻繁引起的突發(fā)的作業(yè)工序的變更、延遲的應(yīng) 對(duì)有限度。另外，2液型的止水材料與現(xiàn)有的1液型的止水材料相比，耐熱性優(yōu)異，但在施工 現(xiàn)場(chǎng)需要使用前的計(jì)量和混合工序，由于配混錯(cuò)誤、不充分的攪拌而有時(shí)無法均勻地混合 時(shí)，無法發(fā)揮作為止水材料的充分的性能，有止水性能降低的問題。因此，需要耐熱性優(yōu)異 的1液型的濕氣固化型水膨脹性止水材料。
[0024] 本發(fā)明的目的在于，提供耐熱性良好的濕氣固化型水膨脹性止水材料和作為其成 型材料的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物。
[0025] 用于解決問題的方案
[0026] 本發(fā)明涉及鋼板粧接頭部中使用的1液型的濕氣固化型水膨脹性止水材料。本發(fā) 明人等在開發(fā)鋼板粧用途的耐熱性優(yōu)異的濕氣固化型水膨脹性止水材料時(shí)，關(guān)注二苯基甲 烷二異氰酸酯（以下，簡(jiǎn)單記作單體MDI)作為有機(jī)異氰酸酯，嘗試濕氣固化型有機(jī)多異氰 酸酯組合物的開發(fā)。
[0027] 鋼板粧止水材料用途中使用的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物由于在作業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)的灌注施工中使用，所以需要室溫附近的粘度為較低的粘度范圍。專利文獻(xiàn)1~6中，異 氰酸酯末端預(yù)聚物用降粘劑稀釋、并且作為用于異氰酸酯末端預(yù)聚物的有機(jī)異氰酸酯使用 了容易變?yōu)榈驼扯鹊募妆蕉惽杷狨ィㄒ韵?，?jiǎn)單記作1DI)、脂肪族異氰酸酯或脂環(huán)族異 氰酸酯。這是由于，使用單體MDI作為有機(jī)異氰酸酯時(shí)，所得異氰酸酯末端預(yù)聚物變?yōu)楦哒?度，不適于在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的灌注施工。專利文獻(xiàn)1~6的實(shí)施例中，也沒有發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用 單體MDI作為有機(jī)異氰酸酯的例子。也有大量添加降粘劑進(jìn)行低粘度化的方法，但無法避 免成型后的降粘劑自止水材料的滲出、材料強(qiáng)度的降低，因此無法付諸實(shí)用化是實(shí)際情況。
[0028] 對(duì)于在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)使用的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物，異氰酸酯末端 預(yù)聚物中有機(jī)異氰酸酯以單體的形式殘留的情況下，由單體產(chǎn)生的臭氣、安全衛(wèi)生方面有 時(shí)成為問題，因此需要注意。關(guān)于這一點(diǎn)，4,4' -MDI的25°C下的蒸汽壓為6.7X104Pa，與 TDI-80的20°C下的蒸汽壓1. 4Pa和HDI的25°C下的蒸汽壓7Pa相比，為非常低的值。因 此，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的臭氣、安全衛(wèi)生方面期望使用單體MDI。
[0029] 本發(fā)明人等對(duì)使用單體MDI作為有機(jī)異氰酸酯并且滿足上述特性的耐熱性優(yōu)異 的鋼板粧接頭部用途的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物進(jìn)行了深入研究，結(jié)果完成了本 發(fā)明。
[0030] 本發(fā)明如以下所示的（1)至（4)所述。
[0031] (1) -種鋼板粧接頭部止水材料用途的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物，其特 征在于，其為使用二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚物（A)的鋼板粧接頭部止水材料用途的濕氣 固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物，二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚物（A)包含：2, 4'-二苯基甲烷 二異氰酸酯含有率為20質(zhì)量％以上的二苯基甲烷二異氰酸酯（a);平均官能團(tuán)數(shù)為2~3 且氧亞乙基含有率為50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（b);降粘劑（c)，二苯基甲烷二異氰酸 酯預(yù)聚物（A)中所含的降粘劑（c)的含有率處于10~27質(zhì)量％的范圍，二苯基甲烷二異 氰酸酯預(yù)聚物（A)的異氰酸酯基含有率處于1.0~2. 5%的范圍，25°C下的二苯基甲烷二異 氰酸酯預(yù)聚物（A)的粘度處于1000~3000mPa?s的范圍。
[0032] S卩，本發(fā)明的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物含有二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚 物（A)，二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚物（A)包含：通過含有20質(zhì)量％以上2, 4'-二苯基甲 烷二異氰酸酯的二苯基甲烷二異氰酸酯（a)與平均官能團(tuán)數(shù)為2~3且氧亞乙基含有率為 50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（b)反應(yīng)而得到的預(yù)聚物和降粘劑（c)，二苯基甲烷二異氰 酸酯預(yù)聚物（A)中所含的降粘劑（c)的含有率處于10~27質(zhì)量％的范圍，二苯基甲烷二 異氰酸酯預(yù)聚物（A)的異氰酸酯基含有率處于1.0~2. 5質(zhì)量％的范圍，二苯基甲烷二異 氰酸酯預(yù)聚物（A)的粘度在25°C下處于1000~3000mPa?s的范圍。
[0033] (2)根據(jù)（1)所述的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物，其特征在于，前述聚醚多 元醇（b)包含平均官能團(tuán)數(shù)為2且氧亞乙基含有率為50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（bl)、 和平均官能團(tuán)數(shù)為3且氧亞乙基含有率為50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（b2)的混合物。
[0034] S卩，上述有機(jī)多異氰酸酯組合物中，聚醚多元醇（b)包含平均官能團(tuán)數(shù)為2且氧亞 乙基含有率為50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（bl)、和平均官能團(tuán)數(shù)為3且氧亞乙基含有率 為50~100質(zhì)量％的聚醚多元醇（b2)的混合物是優(yōu)選的。
[0035] (3)根據(jù)⑴或⑵所述的濕氣固化型有機(jī)多異氰酸酯組合物，其特征在于，降粘 劑（c)為己二酸二丁酯或己二酸二異丁酯。
[0036] (4) -種水膨脹性止水材料，其含有上述（