本发明涉及一种防水涂料及其应用，尤其是涉及一种聚天冬氨酸酯聚脲类防水涂料及应用。
背景技术：
钢结构金属屋面渗漏问题普遍存在，目前在金属屋面防水领域常用的防水材料有防水卷材和防水涂料。例如，德国威达提供的钢结构屋面防水系统中设计的防水层为自粘SBS改性沥青防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材和热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材等；美国凡士通屋面防水系统设计中选用热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材和三元乙丙(EPDM)橡胶卷材。其中，TPO卷材抗老化、拉伸强度高，伸长率大、外露无须保护层、无污染等综合特点，受到发达国家的青睐，在西欧、美国和日本均有相当快的发展。但是防水卷材有以下弊病：施工过程需要量体裁衣，而金属屋面多数具有复杂的建筑外形，对于外形复杂的基层需多块拼接，难以形成完整的防水层、易窜水、影响美观；高档防水卷材耐久性虽然能达几十年，但与之匹配的粘接剂尚少，容易因粘接材料失效导致防水失败；难修复。相比之下，防水涂料具有冷施工、工艺操作简便，涂层干燥成膜后可形成整体无缝的防水层，能在一定范围内适应基层开裂、适用工程结构复杂部位等优点，由于存在温度及荷载的变化，对于在金属屋面上直接施工的防水涂料有一些特殊要求，应具有一定的弹性、耐高温、耐低温、粘接力强、耐老化等特点，传统的防水涂料如JS防水涂料、聚氨酯防水涂料和耐候硅酮密封膏等低温柔韧性差、耐候性差，一般也难以满足要求。
中国发明专利申请文件CN101333412A公开了一种金属屋面专用有机硅橡胶防水涂料，该涂料以:水、有机硅橡胶乳液、十二烷基苯黄酸钠乳液、邻苯二甲酸、乳化剂、分散剂、氯化钠、己酸乙烯酯、异辛醇、膨润土、重质碳酸钙、硅灰石、氧化铁、纳米二氧化硅、颜料、消泡剂制备而成,各原料的重量配比为：水10～15％、有机硅橡胶乳液3～6％、十二烷基苯黄酸钠乳液0.1～0.5％、邻苯二甲酸15～30％、乳化剂6～15％、分散剂1～4％、氯化钠0.01～0.05％、己酸乙烯酯10～30％、异辛醇0.01～0.03％、膨润土1～3％、重质碳酸钙10～30％、硅灰石10～30％、氧化铁0.5～0.8％、纳米二氧化硅0.3～1％、颜料0.1～ 0.3％、消泡剂1～2％。该金属屋面防水涂料以有机硅橡胶乳液为主要成膜物的金属屋面防水涂料，提高了涂料的延伸率。但是这些涂料都是以乳液为主要成膜物，涂膜本身强度低，并且涂料固含量低，需要辅之以缝织聚酯布而形成的防水系统，“三涂一布”或“五涂一布”，施工复杂。技术缺点：施工工艺复杂；拉伸强度、撕裂强度、粘接强度低，不适应较大形变；高盐雾、高湿度、工业污染等严重腐蚀条件下不适用。
中国发明专利申请文件CN103820014A公开了一种弹性防水聚脲涂料，由主要成分为脂肪族聚异氰酸酯三聚体和弹性异氰酸酯固化剂的A组分，以及主要成分为二聚型天门冬氨酸酯聚脲树脂的B组分组成，所述A组分由以下重量份额的物质组成：脂肪族聚异氰酸酯三聚体1-20份，弹性异氰酸酯固化剂80-100份；所述B组分由以下重量份额的物质组成：NH当量为227的二聚型天门冬氨酸酯聚脲树脂30-60份，NH当量为330的二聚型天门冬氨酸酯聚脲树脂20-40份，分散剂0.3-0.5份，流平剂0.2-0.5份，消泡剂0.2-0.5份，颜料2-8份，脱水剂2-10份；所述A组分与B组分的重量比为1：1。该聚天冬氨酸酯聚脲类防水涂料没有考虑金属屋面基层的特点：金属基材对防水涂料耐腐蚀性要求高，金属屋面热胀冷缩明显，对防水涂料耐荷载和形变的能力要求高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种金属防水涂料，具有更好的耐腐蚀性、耐高温性、耐低温性、和更高的粘接强度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种防水涂料，包括A组分和B组分，A组分和B组分质量比为1:3-3:1；
其中所述A组分组成为：脂肪族多聚异氰酸酯的重量份为0-20，弹性异氰酸酯固化剂的重量份为80-100；
其中所述B组分组成为：聚天门冬氨酸酯树脂的重量份为30-60，聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂的重量份为20-40，活性超细功能填料浆料的重量份为5-25，分散剂的重量份为0.3-0.5，流平剂的重量份为0.2-0.5，消泡剂的重量份为0.2-0.5，颜填料的重量份为2-10。
进一步的，所述脂肪族聚异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯的单体或其二聚体或其三聚体。
进一步的，所述弹性异氰酸酯固化剂为聚醚型异氰酸酯预聚体。
进一步的，所述活性超细功能填料浆料组成为：活性超细功能填料的重量份为15-30，纳米材料分散剂的重量份为4.5-10，高沸点溶剂的重量份为60-80。
进一步的，所述活性超细功能填料为气相二氧化硅或液相法纳米二氧化硅。
进一步的，所述纳米材料分散剂为非离子型高分子聚合物分散剂。
进一步的，所述高沸点溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯PMA、尼龙酸二甲酯DBE、多元醇二元酯EGDA中的至少一种。
进一步的，所述分散剂选自聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚丙烯酸酯盐中的至少一种。
进一步的，所述流平剂选自有机硅流平剂、聚丙烯酸酯流平剂中的至少一种。
进一步的，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、聚合物型消泡剂中的至少一种。
进一步的，所述一种防水涂料在金属屋面防水处理中的应用。
为解决上述技术问题，本发明还提供上述一种金属防水涂料在金属屋面防水处理中的应用。与现有技术相比，使用本发明金属防水涂料作为屋顶防水处理，由于活性超细功能填料的加入同时提高了屋顶防水涂层的粘接强度、疏水性、耐水解性和耐候性。
具体实施方式：
下面具体说明本发明的实施方式：
一种防水涂料，包括A组分和B组分，其中所述A组分组成为：脂肪族多聚异氰酸酯的重量份为0-20，弹性异氰酸酯固化剂的重量份为80-100；其中所述B组分组成为：聚天门冬氨酸酯树脂的重量份为30-60，聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂的重量份为20-40，活性超细功能填料浆料的重量份为5-25，分散剂的重量份为0.3-0.5，流平剂的重量份为0.2-0.5，消泡剂的重量份为0.2-0.5，颜填料的重量份为2-10。A组分和B组分质量比为1:3-3:1。该防水涂料可作为金属屋面防水涂料使用。
脂肪族聚异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯的单体或其二聚体或其三聚体。
弹性异氰酸酯固化剂为聚醚型异氰酸酯预聚体。
活性超细功能填料浆料组成为：活性超细功能填料的重量份为15-30，纳米材料分散剂的重量份为4.5-10，高沸点溶剂的重量份为60-80。其中，活性超细功能填料为气相二氧化硅或液相法纳米二氧化硅。纳米材料分散剂为非离子型高 分子聚合物分散剂。高沸点溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯PMA、尼龙酸二甲酯DBE、多元醇二元酯EGDA中的至少一种，高沸点溶剂可以选择高沸点环保型溶剂。
分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚丙烯酸酯盐中的至少一种。
流平剂为有机硅流平剂、聚丙烯酸酯流平剂中的至少一种。
消泡剂为有机硅消泡剂、聚合物型消泡剂中的至少一种
实施例1
使用的组分为：六次甲基二异氰酸酯二聚体旭化成的22A-75PX，聚醚型异氰酸酯预聚体飞扬的GB805，聚天门冬氨酸酯树脂Bayer公司的NH 1420，聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂飞扬公司的F524，气相二氧化硅degussa的AEROSIL R972，非离子型高分子聚合物分散剂BYK公司的DISPERBYK 2070，丙二醇甲醚醋酸酯PMA，聚羧酸盐BYK公司的DISPERBYK 108，有机硅流平剂BYK公司的BYK306，有机硅消泡剂BYK公司的BYK 066N，颜填料石原R930钛白粉，其中各组分的用量详见表1。
实施例2
使用的组分为：六次甲基二异氰酸酯三聚体Bayer的N3390，聚醚型异氰酸酯预聚体飞扬的GB805，聚天门冬氨酸酯树脂飞扬公司的F420，聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂飞扬公司的F524，液相法纳米二氧化硅东申石化公司的MGS-4，非离子型高分子聚合物分散剂BYK公司的DISPERBYK 2070，尼龙酸二甲酯DBE，聚磷酸盐BYK公司的DISPERBYK 145，聚丙烯酸酯流平剂BYK公司的BYK 388，有机硅消泡剂BYK公司的BYK 067A，颜填料杜邦R902+，其中各组分的用量详见表1。
实施例3
使用的组分为：聚醚型异氰酸酯预聚体飞扬的GB905，聚天门冬氨酸酯树脂Bayer公司的NH 1520，聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂飞扬公司的F524，液相法纳米二氧化硅东申石化公司的MGS-4，非离子型高分子聚合物分散剂BYK公司的DISPERBYK 163，多元醇二元酯EGDA，聚丙烯酸酯盐BYK公司的BYK 9076，聚丙烯酸酯流平剂BYK公司的BYK 358N，聚合物型消泡剂BYK公司的BYK 054，颜填料石原R930钛白粉，其中各组分的用量详见表1。
表1.具体配方组成
上述防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将脂肪族聚异氰酸酯和弹性异氰酸酯固化剂按比例混合均匀得A组分；
B、将高沸点溶剂和纳米材料分散剂分散均匀，再加入活性超细功能填料，高速分散均匀制得活性超细功能填料浆料；
C、将聚天门冬氨酸酯树脂、聚合型改性聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂、流平剂、消泡剂分散均匀；
D、将颜填料和步骤B中制得的活性超细功能填料浆料加入步骤C中制得的混合物，进行高速分散或研磨制得B组分；
E、将所述A组分和所述B组分按照质量比混合即得所述金属防水涂料。
将制备好的A组分和B组分按NCO当量和NH当量配比1:1混合均匀制样进行性测试，性能测试主要参考GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》、JG/T 375-2012《金属屋面丙烯酸高弹防水涂料》、GB/T 9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》、GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》。检测结果如表2所示。
表2.测试结果
通过上表可知，本发明的优点为：
1、无溶剂体系、固化时间可调、可一次成膜、施工简单、高弹性高强度，粘接强度高、耐盐雾、耐老化性能优良，是一种具有优异防腐蚀性能的防水材料，针对金属屋面还可以实现防水防腐双重功效；粘接强度高，有效克服因热胀冷缩或荷载引起的形变，耐高温、耐低温性能优异，疏水性、耐水解性和耐候性的提高能够提升涂膜的防水效果和服役寿命。
2、涂膜拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、粘接强度、剥离强度高，施工简单，耐腐蚀性能优良。最大的区别是耐腐蚀性能优良，高盐雾、高湿度、工业污染等严重腐蚀环境下能实现对金属屋面的防水、防腐双重保护，有效延长金属屋面使用寿命。
3、制备方法中为了保证活性超细功能填料在涂料体系中分散均匀，充分发挥效果，采用预制浆料的制备工艺。浆料的制备选用纳米材料分散剂，保证分散效果；采用高沸点环保性溶剂，保证和树脂体系的相容性以及体系的环保性。
由于本发明的金属防水涂料具有上述优点，特别是反应速度慢，施工方式简单可手工涂刷、常温喷涂，施工成本低；反应速度慢对基层的浸润好附着力高；脂肪族分子结构，耐候性优良，非常适合于应用到金属屋面防水处理中。针对金属屋面基层易腐蚀、热胀冷缩明显等特点，以及金属屋面多种复杂构造作业面设计不同的防水施工方案，有效克服因热胀冷缩或荷载引起的形变，耐高温、耐低温性能优异，疏水性、耐水解性和耐候性的提高能够提升涂膜的防水效果和服役寿命。用于金属屋面防水的具体设计方案：
1.屋面整体选用本发明的金属防水涂料，采用刷涂或常规空气喷涂。由本发 明的金属防水涂料具优良的综合性能，能够实现对金属屋面防水防腐双重保护，并且与基层粘接强度高，有效克服因热胀冷缩或荷载引起的形变，耐高温、耐低温性能优异，疏水性、耐水解性和耐候性的提高能够提升涂膜的防水效果和服役寿命。
2.屋面面板搭接缝，选用双面丁基橡胶做缝的加强处理，再涂刷本发明的金属防水涂料，实现防水材料对金属屋面基层的追随性，由于本发明的金属防水涂料自身拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度较高，可以适应较大程度的金属屋面搭接缝形变。
3.屋面铆钉等小的突出物，潜在形变量大的突出物处理方式同屋面面板搭接缝的处理；潜在形变量不大的突出物处理方式为：先涂刷一层本发明的金属防水涂料，选用玻纤布、聚酯布、无纺布、土工布等作为加强层，再涂刷一层本发明的金属防水涂料。由于本发明的金属防水涂料自身拉伸强度、撕裂强度较高，上述加强层的主要目的是形成较规则的作业面，以保证形成的本发明的金属防水涂料防水涂层的完整性。
4.采光板或采光天窗和屋面板、设备基座及管件和屋面板等不同材质材料的连接部位，女儿墙和屋面板的连接部位等，这些结构连接部分选用聚氨酯弹性密封胶密封，后续工艺同上述第2点中的屋面面板搭接缝的处理。防水系统具有好的追随性，高的延伸性，高的强度，能够适应荷载和温度变化带来的形变。
5.天沟及落水口为多种结构材料连接处，根据实际情况可参考上述第1-4点中的方式处理。
6.当金属屋面面板有锈蚀现象时，应增加一道防锈底漆，优选环氧富锌防锈涂料。