单组份聚氨酯防水涂料组合物及其制备方法、防水结构

技术领域

本申请属于防水涂料技术领域，具体涉及一种单组份聚氨酯防水涂料组合物及其制备方法、防水结构。

背景技术

近年来，以涂料和卷材为代表的复合防水工艺成为建筑/路桥防水领域的一大热点，特别是随着社会对环保越来越重视，对沥青卷材传统的施工限制更加严格。因此，采用环保施工方式代替产生有毒有害烟雾的火烤工艺显得尤其重要，而其中最常用的施工工艺是冷施工，即使用胶黏剂实现卷材铺贴，施工方法是首先将防水涂料在基面上进行刮涂施工，然后再在涂料层上盖上沥青防水卷材，涂料层充当粘结剂的作用，把基面和卷材完美地通过冷施工方法粘接在一起。冷施工过程无有害物质排放，可实现真正意义上的环保施工；另外，防水涂料和沥青防水卷材的复合使用形成实际上的双道防水，提高了防水稳定性。

沥青防水卷材通常由保护膜、沥青层和隔离膜组成，施工时，一般先将隔离膜揭去，再将沥青防水卷材的沥青层贴合于涂料层上。然而，由于沥青防水卷材的隔离膜与沥青层已经叠合成为整体，人工不易将隔离膜揭除以进行冷施工。此外，揭膜后，沥青层直接与涂料层相接触，还可能会导致沥青层和涂料层的成分发生迁移、析出，影响或降低了沥青卷材及涂料膜的性能，从而导致防水性能下降。

发明内容

本申请第一方面提供一种单组份聚氨酯防水涂料组合物，包括：

聚氨酯成膜树脂，聚氨酯成膜树脂由100重量份的聚醚多元醇、3～8重量份的氯醋树脂、5～19重量份的端羟基聚丁二烯丙烯腈、14～27重量份的异氰酸酯以及3～16重量份的封端剂反应得到；

溶剂5～19重量份，

其中，异氰酸酯包括二异氰酸酯和/或多异氰酸酯；封端剂的分子链骨架的端基包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基；丙烯酸类单体衍生基团具有式1所示的结构；

在式1中，R

C1～C20的烷基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C1～C12的磺酰胺基；

取代基包括C1～C8的烷基或卤素中的至少一者。

并非意在受限于任何理论或解释，本申请实施例的单组份防水涂料组合物包括上述聚氨酯成膜树脂，能够兼具对极性表面的粘接性能和对非极性表面的粘接性能。具体地，上述聚氨酯成膜树脂由特定比例的聚醚多元醇、氯醋树脂、异氰酸酯和封端剂反应得到，氯醋树脂对塑料等非极性材料具有优异的粘合力；端羟基聚丁二烯丙烯腈的引入有助于降低涂料体系的表面能，进而提升涂料对低表面能材料或非极性材料的附着力。不仅如此，氯醋树脂和端羟基聚丁二烯丙烯腈复配使用，还能够提升涂膜的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性。另外，上述封端剂包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基，可通过巯基与-NCO基团反应，接枝到聚氨酯成膜树脂的分子链骨架中，从而在聚氨酯成膜树脂中引入硅烷氧基以及丙烯酸类单体衍生基团。硅烷氧基不仅能够使聚氨酯成膜树脂具有低表面能，而且能够在涂料成膜过程中水解生成活性硅羟基，该活性硅羟基可以相互缩合反应形成三维网状弹性体。由此，聚氨酯成膜树脂可以具有低极性、高粘接力，从而不仅允许单组份聚氨酯防水涂料形成的涂膜与沥青防水卷材的隔离膜具备良好的相容性和亲和性，而且能够提升涂膜对极性表面的粘接性能。丙烯酸类单体衍生基团具有一定的极性，有利于进一步提升涂膜对极性表面的粘接性能。

因此，本申请的单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的涂膜可以兼具与极性表面和非极性表面的优异粘接性能，以及良好的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性。由此，本申请的单组份聚氨酯防水涂料组合物应用于沥青防水卷材和涂料层的复合防水结构，不仅能够在施工时省略揭膜或使用明火烧熔隔离膜的步骤，实现对隔离膜的有效粘接和高效施工，而且能够提升沥青防水卷材和涂料层的复合防水性能。

在本申请第一方面的任意实施方式中，封端剂由多巯基连接剂与烯基封端的硅氧烷化合物以及丙烯酸类单体反应得到。

在本申请第一方面的任意实施方式中，多巯基连接剂包括三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯-三(巯基丙酸酯)中的至少一者。

在本申请第一方面的任意实施方式中，烯基封端的硅氧烷化合物包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、α-(甲基丙烯酰氧基)甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三叔丁过氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的至少一者。

在本申请第一方面的任意实施方式中，丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸中的至少一者。

在本申请第一方面的任意实施方式中，氯醋树脂包括三元羟基型氯醋树脂。

优选地，氯醋树脂包括SOLTER VM-350、SOLTER VM-390、SOLTER VM-395、SOLTERVM-510、SOLTER T-920A、SOLTER T-950A的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，聚醚多元醇包括聚醚二元醇和/或聚醚三元醇。

优选地，聚醚多元醇包括聚醚二元醇以及聚醚三元醇，聚醚二元醇与聚醚三元醇的质量比为(1:0.5)～(1:0.8)。

进一步优选地，聚醚二元醇包括DL-2000D和/或DL-1000D；聚醚三元醇包括EP330N和/或MN1000。

在本申请第一方面的任意实施方式中，端羟基聚丁二烯丙烯腈的数均分子量为2000-3500。

在本申请第一方面的任意实施方式中，端羟基聚丁二烯丙烯腈的羟值为0.50-0.80mmol/g。

在本申请第一方面的任意实施方式中，异氰酸酯包括芳香族二异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯中的一种或多种，优选地，异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，任选的添加剂包括如下至少一者：

在本申请第一方面的任意实施方式中，增塑剂包括磷酸三辛酯、柠檬酸酯、氯化石蜡类、邻苯二甲酸类增塑剂中的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，颜填料包括纳米碳酸钙、滑石粉、气相二氧化硅、重钙、高岭土、硅微粉、炭黑中的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，溶剂包括甲基环己烷、醋酸丁酯、甲乙酮、醋酸乙酯、正丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，分散剂包括阴离子型润湿分散剂。

在本申请第一方面的任意实施方式中，催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、异辛酸铋、新癸酸锌中的一种或多种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，消泡剂包括有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂。

本申请第二方面提供一种用于制备的单组份聚氨酯防水涂料组合物的方法，包括：

制备异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，包括将聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯以及任选的添加剂分散于溶剂中，使聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯反应，得到包含异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的混合物，其中，异氰酸酯包括二异氰酸酯和/或多异氰酸酯；

制备单组份聚氨酯防水涂料组合物，包括将混合物与封端剂混合，使封端剂与异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物反应得到聚氨酯成膜树脂，得到单组份聚氨酯防水涂料组合物，其中，封端剂的分子链骨架的端基包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基；丙烯酸类单体衍生基团具有式1所示的结构；

在式1中，R

C1～C20的烷基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C1～C12的磺酰胺基；

取代基包括C1～C8的烷基或卤素中的至少一者。

本申请第三方面提供一种防水结构，包括由第一方面的单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的防水涂层，或者由根据第二方面的方法制备的单组份防水涂料组合物形成的防水涂层。

优选地，防水涂层包括第一表面以及与第一表面相对的第二表面，防水结构还包括位于第一表面上的沥青防水卷材，沥青防水卷材包括远离第一表面的保护膜、靠近第一表面的隔离膜以及位于保护膜和隔离膜之间的沥青层。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将简要说明本申请实施例中所需要使用的附图；显而易见地，下面所描述的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种防水结构的示意图。

附图标记说明：

100防水结构；110防水涂层；111第一表面；112第二表面；120沥青防水卷材；121保护膜；122隔离膜；123沥青层

具体实施方式

为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。

为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。

本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

在本说明书的各处，术语“烷基”是指饱和烃基，既包括直链结构也包括支链结构。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基(如正丙基、异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基、新戊基)。在各种实施方式中，C1～C6烷基即烷基可含有1～6个碳原子。

在本说明书的各处，化合物的取代基以组或范围公开。明确地预期这种描述包括这些组合范围的成员的每一个单独的子组合。例如，明确地预期术语“C1～C5烷基”单独地公开C1、C2、C3、C4、C5、C1～C5、C1～C4、C1～C3、C1～C2、C2～C5、C2～C4、C2～C3、C3～C5、C3～C4、C4～C5的烷基。

如背景技术所述，在防水涂料和沥青防水卷材复合使用的情况下，不仅存在着隔离膜揭膜难度大的问题，而且沥青层直接与涂料层相接触，可能会导致沥青层和涂料层的成分发生迁移、析出，从而导致防水性能下降。

相关技术中，多是从降低隔离膜与沥青层直接的粘接力或者提升沥青层与涂料层的相容性出发，对沥青层或者涂料层进行改性。但是，由于沥青层、涂料层成分复杂，改性的难度往往较高，且难以达到理想的效果。

发明人经深入思考，发现：在施工时省略揭膜的步骤，将沥青防水卷材直接铺设于涂料层表面，一方面能够减少施工工序、提高施工效率；另一方面，隔离膜可以发挥阻隔作用，避免涂料层与沥青层直接接触，从而防止沥青层和涂料层的成分发生迁移、析出。此外，隔离膜也可以发挥防水作用，从而进一步提升沥青防水卷材和涂料层的复合防水性能。

然而，现有的涂料层多为高极性、高表面能的聚氨酯防水涂料层，这种涂料对沥青防水卷材的隔离膜的粘接性能较差，难以实现对隔离膜的有效粘接和高效施工。

鉴于此，发明人经深入研究和大量实验，提供了一种单组份聚氨酯防水涂料组合物及其制备方法、应用该单组份聚氨酯防水涂料组合物的防水结构。

本申请第一方面提供一种单组份聚氨酯防水涂料组合物，本申请第一方面提供一种单组份聚氨酯防水涂料组合物，包括：

聚氨酯成膜树脂，聚氨酯成膜树脂由100重量份的聚醚多元醇、3～8重量份的氯醋树脂、5～19重量份的端羟基聚丁二烯丙烯腈、14～27重量份的异氰酸酯以及3～16重量份的封端剂反应得到；

溶剂5～19重量份，

其中，异氰酸酯包括二异氰酸酯和/或多异氰酸酯；封端剂的分子链骨架的端基包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基；丙烯酸类单体衍生基团具有式1所示的结构。

在式1中，R

并非意在受限于任何理论或解释，本申请实施例的单组份防水涂料组合物包括上述聚氨酯成膜树脂，能够兼具对极性表面的粘接性能和对非极性表面的粘接性能。具体地，上述聚氨酯成膜树脂由特定比例的聚醚多元醇、氯醋树脂、异氰酸酯和封端剂反应得到，氯醋树脂对塑料等非极性材料具有优异的粘合力；端羟基聚丁二烯丙烯腈的引入有助于降低涂料体系的表面能，进而提升涂料对低表面能材料或非极性材料的附着力。不仅如此，氯醋树脂和端羟基聚丁二烯丙烯腈复配使用，还能够提升涂膜的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性。另外，上述封端剂包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基，可通过巯基与-NCO基团反应，接枝到聚氨酯成膜树脂的分子链骨架中，从而在聚氨酯成膜树脂中引入硅烷氧基以及丙烯酸类单体衍生基团。硅烷氧基不仅能够使聚氨酯成膜树脂具有低表面能，而且能够在涂料成膜过程中水解生成活性硅羟基，该活性硅羟基可以相互缩合反应形成三维网状弹性体。由此，聚氨酯成膜树脂可以具有低极性、高粘接力，从而不仅允许单组份聚氨酯防水涂料形成的涂膜与沥青防水卷材的隔离膜具备良好的相容性和亲和性，而且能够提升涂膜对极性表面的粘接性能。丙烯酸类单体衍生基团具有一定的极性，有利于进一步提升涂膜对极性表面的粘接性能。

因此，本申请的单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的涂膜可以兼具与极性表面和非极性表面的优异粘接性能，以及良好的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性。由此，本申请的单组份聚氨酯防水涂料组合物应用于沥青防水卷材和涂料层的复合防水结构，不仅能够在施工时省略揭膜或使用明火烧熔隔离膜的步骤，实现对隔离膜的有效粘接和高效施工，而且能够提升沥青防水卷材和涂料层的复合防水性能。

在一些实施例中，封端剂可以由多巯基连接剂与烯基封端的硅氧烷化合物以及丙烯酸类单体反应得到。

多巯基连接剂可以表示分子中包括多个巯基(-SH)的化合物。多巯基连接剂分子中，巯基的数量可以为3个以上。例如，多巯基连接剂分子中，巯基的数量可以是3、4、5或5以上。

烯基封端的硅氧烷化合物可以表示端基包括烯基基团的硅氧烷化合物。烯基基团可以包括但不限于乙烯基、丙烯基。

在一些实施例中，多巯基连接剂可包括三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯-三(巯基丙酸酯)中的至少一者。

在一些实施例中，烯基封端的硅氧烷化合物可包括γ一甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、α基(甲基丙烯酰氧基)甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ甲甲基丙烯酰氧丙基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三叔丁过氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷中的至少一者。

在一些实施例中，丙烯酸类单体可包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸中的至少一者。

本申请实施例所述的封端剂可以由多巯基连接剂通过巯基分别与烯基封端的硅氧烷化合物的烯基基团和丙烯酸类单体的烯基基团反应得到。本领域技术人员可以根据需要调整多巯基连接剂、烯基封端的硅氧烷化合物和丙烯酸类单体的配比以及反应条件，得到分子链骨架的端基包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基的封端剂。

在一个实施例中，封端剂可以通过如下步骤制备。

将多巯基连接剂、烯基封端的硅氧烷化合物以及丙烯酸类单体投入带有冷凝回流装置的反应器中，加入有机溶剂和Karstedt催化剂，于50-60℃下回流反应10-12h，降温后，真空下减压蒸馏，得到封端剂。

作为一个示例，有机溶剂可以为丙酮和甲苯的混合溶剂，有机溶剂的用量可以为反应体系总质量的10～15％，Karstedt催化剂的用量可以为反应体系总质量的0.3～0.5％。

作为一个示例，多巯基连接剂可以为三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯，烯基封端的硅氧烷化合物可以为乙烯基三乙氧基硅烷，丙烯酸类单体可以为甲基丙烯酸。三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯、乙烯基三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸摩尔比可以为1:(1～1.2):(1～1.2)。三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯、乙烯基三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸发生的反应可以如下。

在一些实施例中，氯醋树脂可包括三元羟基型氯醋树脂。

优选地，氯醋树脂可包括SOLTER VM-350、SOLTER VM-390、SOLTER VM-395、SOLTERVM-510、SOLTER T-920A、SOLTER T-950A的一种或多种。

在一些实施例中，聚醚多元醇可包括聚醚二元醇和/或聚醚三元醇。

优选地，聚醚多元醇可包括聚醚二元醇以及聚醚三元醇，聚醚二元醇与聚醚三元醇的质量比为(1:0.5)～(1:0.8)。

进一步优选地，聚醚二元醇可包括DL-2000D和/或DL-1000D；聚醚三元醇可包括EP330N和/或MN1000。

在一些实施例中，端羟基聚丁二烯丙烯腈的数均分子量可以为2000-3500。

在一些实施例中，端羟基聚丁二烯丙烯腈的羟值可以为0.50-0.80mmol/g。

在一些实施例中，异氰酸酯可以包括芳香族二异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯中的一种或多种，优选地，异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

在一些实施例中，任选的添加剂可包括如下至少一者：

在一些实施例中，增塑剂可以包括磷酸三辛酯、柠檬酸酯、氯化石蜡类、邻苯二甲酸类增塑剂中的一种或多种。

在一些实施例中，颜填料可以包括纳米碳酸钙、滑石粉、气相二氧化硅、重钙、高岭土、硅微粉、炭黑中的一种或多种。

在一些实施例中，溶剂可以包括甲基环己烷、醋酸丁酯、甲乙酮、醋酸乙酯、正丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种。

在一些实施例中，分散剂可以包括阴离子型润湿分散剂。

在一些实施例中，催化剂可以包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、异辛酸铋、新癸酸锌中的一种或多种。

在一些实施例中，消泡剂可包括有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂。

本申请第二方面提供一种用于制备的单组份聚氨酯防水涂料组合物的方法，包括如下步骤S10～S20。

步骤S10，制备异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，包括将聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯以及任选的添加剂分散于溶剂中，使聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯反应，得到包含异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的混合物，其中，异氰酸酯包括二异氰酸酯和/或多异氰酸酯。

在步骤S10中，聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯的种类及其用量可以如第一方面所述，在此不再赘述。任选的添加剂可以包括增塑剂、颜填料、分散剂、催化剂或消泡剂中的一种或多种，增塑剂、颜填料、分散剂、催化剂、消泡剂的种类及其用量可以如第一方面所述，在此不再赘述。步骤S10的反应条件不受具体限制，本领域技术人员可以根据需要进行调整。作为一个示例，步骤S10的反应温度可以为75～85℃，反应时间可以为3～4h。

步骤S20，制备单组份聚氨酯防水涂料组合物，包括将混合物与封端剂混合，使封端剂与异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物反应得到聚氨酯成膜树脂，得到单组份聚氨酯防水涂料组合物，其中，封端剂的分子链骨架的端基包括硅烷氧基、丙烯酸类单体衍生基团以及巯基；丙烯酸类单体衍生基团具有式1所示的结构。

在式1中，R

C1～C20的烷基、C3～C8的脂环基、C2～C8的杂环基、C6～C10的芳基、C1～C12的磺酰胺基；取代基包括C1～C8的烷基或卤素中的至少一者。

在步骤S20中，封端剂可通过巯基与异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物反应，从而对异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物进行封端，得到聚氨酯成膜树脂。步骤S20的反应条件不受具体限制，本领域技术人员可以根据需要进行调整。作为一个示例，步骤S20的反应温度可以为70～80℃，反应时间可以为1～2h。

根据本申请的方法制备的单组份聚氨酯防水涂料组合物，其中的聚氨酯成膜树脂由特定比例的聚醚多元醇、氯醋树脂、异氰酸酯和封端剂反应得到，由此，单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的涂膜可以兼具与极性表面和非极性表面的优异粘接性能，以及良好的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性。因此，根据本申请的方法制备的单组份聚氨酯防水涂料组合物应用于沥青防水卷材和涂料层的复合防水结构，不仅能够在施工时省略揭膜或使用明火烧熔隔离膜的步骤，实现对隔离膜的有效粘接和高效施工，而且能够提升沥青防水卷材和涂料层的复合防水性能。

作为一个示例，步骤S10具体可以包括：将聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、增塑剂、消泡剂、分散剂、颜填料混合，搅拌升温至100～110℃，在-0.08MPa～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h；降温至70～80℃，在搅拌状态下加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂，之后升温至75～85℃，反应3～4h，以使聚醚多元醇、氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈、异氰酸酯在催化剂的存在下反应，得到包含异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的混合物。

作为一个示例，步骤S20具体可以包括：将混合物降温至70～80℃，在搅拌状态下加入封端剂，反应1～2h；降温至50℃以下，充氮保护，出料，得到单组份聚氨酯防水涂料组合物。

根据本申请的实施方式，制备方法可根据本领域已知的任何适宜方法来监控。例如，产物生成可通过光谱手段如核磁共振波谱法(NMR，例如1H或13C)、红外光谱法(IR)、分光光度法(例如UV可见的)、质谱法(MS)或通过色谱法如高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、凝胶渗透色谱法(GPC)或薄层色谱法(TLC)来监控。

本申请第三方面提供一种防水结构，包括由第一方面的单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的防水涂层，或者由根据第二方面的方法制备的单组份防水涂料组合物形成的防水涂层。

本申请的结构中，防水涂层可以位于基层的表面上，防水涂层与基层之间还可以包括可选的其他结构层，防水涂层远离基层的表面上还可以包括其他结构层，例如由防水卷材构成的结构层。本文的基层，可以是建筑物屋面、地下室底板、顶板、侧墙等部位的水泥混凝土、水泥砂浆、水泥净浆、纤维板、水泥垫层等，也可以是防水卷材等建筑材料，但不限于以上所列举的基层。

本申请的结构包括由特定的单组份聚氨酯防水涂料组合物形成的防水涂层，该防水涂层不仅具有良好的柔韧性、机械强度、耐水性和耐化学性，还兼具与极性表面和非极性表面的优异粘接性能。由此，本申请的结构能够适用于非极性表面与非极性表面之间、极性表面与极性表面之间、极性表面与非极性表面之间，并且能够达到良好的粘接防水效果。

优选地，防水涂层包括第一表面以及与第一表面相对的第二表面，防水结构还包括位于第一表面上的沥青防水卷材，沥青防水卷材包括远离第一表面的保护膜、靠近第一表面的隔离膜以及位于保护膜和隔离膜之间的沥青层。

图1是本申请的防水结构的一实施例的示意图。该示例性的防水结构100包括防水涂层110和沥青防水卷材120。其中，防水涂层110包括第一表面111以及与第一表面111相对的第二表面112，沥青防水卷材120包括远离第一表面111的保护膜121、靠近第一表面的隔离膜122以及位于保护膜111和隔离膜122之间的沥青层123。如图1所示，在一些实施例中，沥青防水卷材的隔离膜122可位于第一表面111上。

上述沥青防水卷材中，保护膜可以为本领域公知的可用于沥青防水卷材的保护膜，例如，可以为PE膜或PET膜。上述沥青防水卷材中，隔离膜可以为本领域公知的可用于沥青防水卷材的隔离膜，例如可以包括但不限于由聚乙烯PE、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA、热塑性聚氨酯弹性体TPU、聚乙烯醇-热塑性聚氨酯弹性体复合PVOH-TPU、乙烯-乙烯醇共聚物与热塑性聚氨酯弹性体的复合物EVOH-TPU、EVA-TPU复合物形成的隔离膜或双向拉伸聚丙烯薄膜BOPP。上述沥青防水卷材中，沥青层可以为本领域公知的可用于沥青防水卷材的沥青层，其可以包括有胎沥青层或无胎沥青层，其可以为经改性或未经改性的沥青层。

实施例

下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

以下实施例所用的原料来源如下：

聚醚多元醇：DL-2000D(官能度为2，数均分子量为2000)、蓝星东大EP330N(官能度为3，数均分子量为5000)，购自山东蓝星东大有限公司；

氯醋树脂：酯溶三元羟基氯醋树脂，型号为SOLTER T-920A，购自广州市长浩贸易有限公司；

端羟基聚丁二烯丙烯腈：分子量2000-3500，羟值0.50-0.80mmol/g，购自山东淄博齐龙化工有限公司。

封端剂通过如下方式制备：

将三羟甲基丙烷(3-巯基丙酸)酯、甲基丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷按摩尔比1:1:1投入带有冷凝回流装置的反应器中，加入丙酮和甲苯的混合溶剂和Karstedt催化剂，通微量氮气保护，开动搅拌，升温，控制料温为50-60℃，回流恒温反应10h；降温至室温后，抽真空，减压蒸馏1h，得到封端剂。混合溶剂用量为该反应体系总质量的12％，Karstedt催化剂为该反应体系总质量的0.5％。

其他未特别说明的原料均为普通市售产品。

实施例1

将聚醚二元醇DL-2000D、聚醚三元醇EP330N、氯醋树脂、增塑剂氯化石蜡、有机硅消泡剂LY-214、通用型分散剂S18、颜填料(滑石粉和重钙)混合，搅拌升温至100～110℃，在-0.08MPa～-0.1MPa的真空条件下脱水2～3h。

降温至70～80℃，在搅拌状态下加入溶剂醋酸丁酯、甲苯二异氰酸酯和催化剂辛酸亚锡，之后升温至75～85℃，反应3～4h。

降温至70～80℃，在搅拌状态下加入自制封端剂，继续反应1～2h。

降温至50℃以下，充氮保护，出料，得到单组份聚氨酯防水涂料组合物。

实施例1的单组份聚氨酯防水涂料组合物的原料组份如下：

实施例2

基于实施例1的制备过程，调整实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物的原料组份，制备实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物。实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物的原料组份如下：

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实施例3

基于实施例1的制备过程，调整实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物的原料组份，制备实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物。实施例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物的原料组份如下：

对比例1

基于实施例1的制备过程，去掉原料组份中的氯醋树脂，制备对比例1的单组份聚氨酯防水涂料组合物。

对比例2

基于实施例1的制备过程，去掉原料组份中的端羟基聚丁二烯丙烯腈，制备对比例2的单组份聚氨酯防水涂料组合物。

对比例3

基于实施例1的制备过程，去掉原料组份中的封端剂，制备对比例3的单组份聚氨酯防水涂料组合物。

对比例4

基于实施例1的制备过程，去掉原料组份中的氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈以及封端剂，制备对比例4的单组份聚氨酯防水涂料组合物。

对比例5

基于实施例1的制备过程，采用等质量的羟基丙烯酸树脂替换原料组份中的氯醋树脂，制备对比例5的单组份聚氨酯防水涂料组合物。

测试部分

表干时间测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试，得到表干时间t

实干时间测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试，得到实干时间t

断裂伸长率测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试。

拉伸强度测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试。

撕裂强度测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试。

粘接强度测试

按照GB/T19250-2013中的测试标准进行测试。

不透水性测试

按照JGB/T19250-2013中的测试标准进行测试。

PE隔离膜卷材复合剥离强度测试

试件的尺寸与制备：将沥青防水卷材进行剪裁，保持其粘接面尺寸为70*50mm；水泥砂浆块表面涂覆或喷涂环氧底涂并室温养护24h；将单组份聚氨酯防水涂料组合物涂覆到环氧底涂表面上，涂覆厚度为1.5±0.2mm；将剪裁好的带隔离膜卷材直接铺贴到聚氨酯防水涂料上，压实满粘；将制备好的试件在标准养护条件下养护168h，得到试件。

将上述试件中的水泥砂浆块面装在电子拉力试验机一端的夹具上，将上述试件中的卷材的与粘接面相对的未粘接面弯曲180°试夹在试验机另一端的夹具中。注意使夹头间的试件准确定位，以保证所施加的拉力均匀地分布在试件的宽度上。开动检测设备，设定拉伸速度为100mm/min。以最大剥离力除以试件宽度，作为PE隔离膜卷材复合剥离强度T，单位N/mm。观察剥离后的界面，确定剥离破坏形式。

实施例1～3与对比例1～5的测试结果分别如表1所示。

表1

通过表1的结果可以看出，实施例1-3的单组份聚氨酯防水涂料组合物可以兼具优异的柔韧性、机械强度、耐水性能以及与极性表面和非极性表面的粘接性能。而相对于实施例1，对比例1-3未添加氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈或封端剂，对比例4未添加氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈以及封端剂，其涂料的粘接性能，尤其是与非极性表面(隔离膜)的粘接性能显著低于实施例1。另外，综合对比例1-4的测试结果可以看出，氯醋树脂、端羟基聚丁二烯丙烯腈和自制封端剂的共同使用能发挥一定的协同作用，共同提高单组份聚氨酯防水涂料组合的粘接性能，尤其是与非极性表面(隔离膜)的粘接性能。对比例5用羟基丙烯酸树脂代替了实施例1原料组份中的氯醋树脂，涂料的拉伸强度、撕裂强度和粘接性能均有所降低。由此可见，氯醋树脂应用于本申请的原料组份配方中，能够有效提升涂料的韧性、机械强度和粘接性能。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可容易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都被应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。