耐极致低温弯折的屋面防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料及其制备方法，应用在建筑涂料领域。

背景技术

现有市面上大部分的防水涂料由于其所使用的原材料乳液性能均不佳，导致了所述防水涂料漆膜表面粘手且容易沾灰，耐沾污性能差。另外，虽然其具备一定的防水性能，但功能单一，不具备热反射隔热性能和耐极致低温弯折性能，在极致低温-30℃的环境下易断裂。因此，提供一种防水性能好、耐沾污性能佳、耐极致低温弯折不开裂、同时兼具良好的热反射隔热性能的耐极致低温弯折的屋面防水涂料及其制备方法己成为当务之亟。

发明内容

为了克服现有防水涂料使用的原材料乳液性能均不佳，使涂料存在防水性能和耐沾污性能不佳、不具备耐极致低温弯折性能的缺点，本发明提供一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料及其制备方法，通过采用优选比例的耐低温乳液和纳米硫酸钡，并在优选的其他组分及其用量比例的搭配下，大大提升了涂料的防水性能和耐沾污性能，且耐极致低温(-30℃)弯折性能佳。

本发明的技术方案如下：

一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

本申请的耐极致低温弯折的屋面防水涂料采用了耐低温乳液和纳米硫酸钡，所述优选的耐低温乳液根据湿固化，搭配上纳米硫酸钡的高吸油量，并配置的优选用量比例，通过耐低温乳液和纳米硫酸钡相互反应作用，复配上优选的其他组分及其用量比例，导致产品的pvc性能提高，从而使得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料的防水性能佳、耐沾污性能大幅提升，其成膜后的低吸水率<15％。另外，该涂料的耐极致低温弯折性能佳，在极致低温-30℃的环境下，涂层弯折不开裂，具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，分别可达1.5MPa以上和170％以上，而且还有着优异的附着性、耐候性和耐水透气性。其中，耐低温乳液为纯丙乳液，是以改性的耐极致低温的丙烯酸单体为基本原料，与其它辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。纳米硫酸钡是产品中的填料，能够使得产品耐住酸处理和具有耐水处理高保持率，具有化学惰性强、稳定性好、耐酸碱、硬度适中、高比重、高白度、能吸收有害射线等优点，是一种具有环保功能的材料，被广泛用于各种涂料。羟乙基纤维素是由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类，具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性。所述成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，能在较广泛施工温度范围内成膜，使得产品的成膜更加稳定不开裂，是一种易消失的增塑剂。所述聚氨酯增稠剂为涂料中增加成品粘度和流动性的助剂。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

该优选的耐低温乳液的tg值能达到-40℃。

所述纳米硫酸钡的目数为1250-2000目。

优选目数的纳米硫酸钡制备的涂料产品状态比较细腻，外观状态优。

所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料还包括热反射钛白粉3-7份，该热反射钛白粉的太阳光反射率＞0.8。

所述热反射钛白粉是一种重要的无机化工颜料，主要成分为反射率较高的二氧化钛，高太阳光反射率的性能，使其具有热反射隔热的性能，将其用于外露型屋面防水涂料，使得屋面防水涂料兼具热反射隔热、高耐热性的功能，低碳环保、节能，是市场的一大亮点，能够吸引众多客户，打开市场新天地。所述热反射钛白粉优选亨斯迈公司的AL550，其粒径较小，可见光波段控制在300nm,导致其吸收的紫外线光较少，反射隔热效果更佳。

所述分散剂为钠盐类分散剂或铵盐类分散剂其中一种或两种的任意组合。

优选的分散剂常见、易得。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

优选的防腐剂具有良好的防腐功能，而且具有杀菌功能，对涂料的保护更持久。进一步地，所述防腐剂中的异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的优选质量百分比是1:1:2，其防腐效果更好。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

优选的成膜助剂常见、易得。

所述消泡剂为矿物油消泡剂或有机硅消泡剂其中一种或两种的任意组合。

所述有机硅消泡剂的功能是消除在生产过程中物料形成的泡沫，其主要组分为硅油有机硅成分，硅油常温下是不挥发的油状液体，在水、动植物油及矿物油中不溶，或溶解度很小，既能耐高温，也能耐低温。矿物油消泡剂具有消泡的功能，有机硅消泡剂具有憎水和疏水的效果，互相搭配，消泡效果更佳。

所述成膜助剂为十二醇酯、丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯其中的一种。

优选的十二醇酯的价格低，使得涂料的产品价格有优势。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比30-40％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至600-700r/min，向内加入占自身总重量百分比55-65％的水，再加入羟乙基纤维素混合至少2min；

(2)保持搅拌转速600-700r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入占自身总重量百分比33.33-54.55％的消泡剂进行混合至少1min，之后向内加入剩余的消泡剂，混合至少2min；

(3)保持搅拌转速600-700r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速600-700r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入纳米硫酸钡，搅拌15-20min；

(5)保持搅拌转速600-700r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌2-5min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至400-500r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合至少5min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

本案的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法步骤简单快捷，操作方便。

所述步骤(4)中加入纳米硫酸钡时还加入了所述热反射钛白粉。

热反射钛白粉的加入使得耐极致低温弯折的屋面防水涂料具有良好的热反射隔热性能。

与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：

1)本申请的耐极致低温弯折的屋面防水涂料采用了耐低温乳液和纳米硫酸钡，并配置的优选用量比例，通过耐低温乳液和纳米硫酸钡相互反应作用，复配上优选的其他组分及其用量比例，使得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料的防水性能佳、耐沾污性能大幅提升，且其耐极致低温弯折性能佳，在极致低温-30℃的环境下，涂层弯折不开裂；

2)热反射钛白粉的添加使得本案耐极致低温弯折的屋面防水涂料具有热反射隔热的性能，低碳环保、节能；

3)所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法步骤简单快捷，操作方便。

具体实施方式

下面结合说明书各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1800目。

所述热反射钛白粉的太阳光反射率＞0.8。

所述分散剂为钠盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比30％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至650r/min，向内加入占自身总重量百分比60％的水，再加入羟乙基纤维素混合2min；

(2)保持搅拌转速650r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入矿物油消泡剂进行混合，再在1min后向内加入有机硅消泡剂，混合2min；

(3)保持搅拌转速650r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速650r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入热反射钛白粉和纳米硫酸钡，搅拌18min；

(5)保持搅拌转速650r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌4min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至450r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合5min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例2

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1250目。

所述热反射钛白粉的太阳光反射率＞0.8。

所述分散剂为铵盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比38％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至600r/min，向内加入占自身总重量百分比55％的水，再加入羟乙基纤维素混合3min；

(2)保持搅拌转速600r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入矿物油消泡剂进行混合3min，之后向内加入有机硅消泡剂，混合6min；

(3)保持搅拌转速600r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速600r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入热反射钛白粉和纳米硫酸钡，搅拌15min；

(5)保持搅拌转速600r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌2min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至400r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合8min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例3

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为2000目。

所述热反射钛白粉的太阳光反射率＞0.8。

所述分散剂为钠盐类分散剂和铵盐类分散剂的任意组合。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比40％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至700r/min，向内加入占自身总重量百分比65％的水，再加入羟乙基纤维素混合5min；

(2)保持搅拌转速700r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入矿物油消泡剂进行混合3min，之后向内加入有机硅消泡剂，混合5min；

(3)保持搅拌转速700r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速700r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入热反射钛白粉和纳米硫酸钡，搅拌20min；

(5)保持搅拌转速700r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌5min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至500r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合10min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例4

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1400目。

所述热反射钛白粉的太阳光反射率＞0.8。

所述分散剂为钠盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比30％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至650r/min，向内加入占自身总重量百分比60％的水，再加入羟乙基纤维素混合3min；

(2)保持搅拌转速650r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入矿物油消泡剂进行混合3min，之后向内加入有机硅消泡剂，混合2min；

(3)保持搅拌转速650r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速650r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入热反射钛白粉和纳米硫酸钡，搅拌18min；

(5)保持搅拌转速650r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌3min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至450r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合8min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例5

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1250目。

所述分散剂为铵盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比36％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至650r/min，向内加入占自身总重量百分比60％的水，再加入羟乙基纤维素混合2min；

(2)保持搅拌转速650r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入矿物油消泡剂进行混合1min，之后向内加入有机硅消泡剂，混合2min；

(3)保持搅拌转速650r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速650r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入纳米硫酸钡，搅拌18min；

(5)保持搅拌转速650r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌3min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至450r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合5min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例6

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1250目。

所述分散剂为铵盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比36％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至680r/min，向内加入占自身总重量百分比60％的水，再加入羟乙基纤维素混合2min；

(2)保持搅拌转速680r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入占自身总重量百分比40％的消泡剂进行混合1min，之后向内加入剩余的消泡剂，混合2min；

(3)保持搅拌转速680r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速680r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入纳米硫酸钡，搅拌18min；

(5)保持搅拌转速680r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌3min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至400r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合5min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

实施例7

本发明所述的一种耐极致低温弯折的屋面防水涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述耐低温乳液为纯丙乳液。

所述耐低温乳液为陶氏1791耐低温乳液。

所述纳米硫酸钡的目数为1250目。

所述分散剂为钠盐类分散剂。

所述防腐剂为复配混合剂，该防腐剂中含有异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

所述成膜助剂为醚醇类高聚物。

所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：

(1)将占自身总重量百分比30％的耐低温乳液投入搅拌机，启动所述搅拌机，并将搅拌转速调至700r/min，向内加入占自身总重量百分比55％的水，再加入羟乙基纤维素混合3min；

(2)保持搅拌转速700r/min，向步骤(1)获得的混合物中加入占自身总重量百分比33.33％的消泡剂进行混合3min，之后向内加入剩余的消泡剂，混合3min；

(3)保持搅拌转速700r/min，向步骤(2)获得的混合物中加入分散剂和防腐剂混合均匀；

(4)保持搅拌转速700r/min，向步骤(3)获得的混合物中加入纳米硫酸钡，搅拌18min；

(5)保持搅拌转速700r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入成膜助剂，搅拌4min；

(6)将聚氨酯增稠剂滴入剩余的水中稀释后，调整步骤(5)的搅拌转速降至500r/min，之后将稀释后的聚氨酯增稠剂加入步骤(5)获得的混合物中，混合10min，即得所述耐极致低温弯折的屋面防水涂料。

以上实施例中涉及的原料来源：

耐低温乳液：陶氏1791；

防腐剂：Thor公司R-S；

分散剂：科凯公司NS-95

有机硅消泡剂：科宁公司334-；

矿物油消泡剂：科宁NXZ；

羟乙基纤维素：亚跨龙公司250HBR(高环保类型)；

热反射钛白粉：亨斯迈公司AL550；

纳米硫酸钡：双润化工1250目硫酸钡；

成膜助剂：伊斯曼texnol；

聚氨酯增稠剂：罗门哈斯R8W。

实验数据：

测试方法：参照JG/T 375-2012标准，进行各性能测试。

表1：各漆膜性能检测结果

本申请的耐极致低温弯折的屋面防水涂料具有以下优点：

1.优异的耐沾污性能；

2.优异的拉伸强度和断裂伸长率，可达1.5MPa以上和170％以上；

3.优异的附着性，剥离粘结性大于0.3N/mm；

4.优异的耐候性，其经热处理、水处理、酸处理后的保持率高；

5.优异的耐水透气性，其吸水率低；

6.在极致低温-30℃的环境下，涂层弯折不开裂；

7.良好的热反射隔热性能，太阳光反射率≥0.8。

本发明所述的耐极致低温弯折的屋面防水涂料及其制备方法并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。