单组份湿固化防水防护与温致变色涂料及其制备方法
【专利说明】单组份湿固化防水防护与温致变色涂料及其制备方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑物外墙防水与防护涂料技术领域，尤其涉及一种单组份湿固化防 水防护与温致变色涂料及其制备方法。 【【背景技术】】
[0002] 随着城市化进程的加快，城市规模的日益扩大和建筑物的日益密集在为生活带来 便利的同时，也使人的生活环境和视觉空间产生压迫感，给人的心理健康带来负面影响。
[0003] 为此，建筑师们力求在工程美学结构上进行改善，然而目前的这些方式均存在难 以克服的缺陷，例如：玻璃幕墙，尽管美观但是容易产生阳光反射与聚焦污染；覆盖瓷砖， 尽管美化效果良好但容易风化脱落，造成安全隐患。
[0004] 彩色涂料因其美化效果灵活、自然，而倍受关注。然而现有的外墙涂料耐候性差且 易褪色剥落，需要频繁地进行修复，这种大规模翻修也会造成巨大的资源浪费。
[0005] 鉴于以上，亟需开发一种新型防水防护涂料，以克服现有技术中的外墙涂料耐候 性差的缺陷。 【
【发明内容】
】
[0006] 本发明旨在克服现有技术的外墙涂料耐候性差的缺陷，提供一种新型防水防护涂 料以及其制备方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
[0008] -方面，本发明提供一种单组份湿固化防水防护与温致变色涂料，包含以下按重 量份数计的组分：防水成膜剂1〇〇份；紫外线隔离剂〇. 5-25份；温致变色剂0-15份；分散 剂0-3份，优选为0-2. 0份；稀释剂0-100份，优选为5-100份。
[0009] -些实施例中，所述防水成膜剂可以是成分A与成分B摩尔比（0.8-1.2): (1. 8-2. 2)的加成反应产物，其中所述成分A为多端氨基聚硅氧烷、多端氨基聚醚、多端羧 基聚丁二烯丙烯腈液体橡胶，或它们中至少两种的混合物；所述成分B为环氧醚基烷撑烷 氧基硅烷端封剂、多异氰酸酯端封剂，或他们的混合物。
[0010] 一些实施例中，所述多端氨基聚硅氧烷可以具有如下结构：
[0011]
[0012] 其中，k多1，R2为烃撑、苯撑、取代苯撑、芳环撑、取代芳环撑、杂环撑或取代杂环 撑；R3、R4、R5、R6为烃基、苯基、取代苯基、芳环基、取代芳环基、杂环基或取代杂环基；
[0013] 所述多端氨基聚醚可以具有如下结构：
[0014]
[0015] 其中，n彡 1。
[0016] 一些实施例中，所述多端氨基聚硅氧烷、所述多端氨基聚醚或所述多端羧基聚丁 二稀丙稀腈液体橡胶的数均分子量或粘均分子量为300-3000。
[0017] -些实施例中，所述环氧酿基烧撑烷氧基硅烷端封剂具有如下结构：
[0018]
[0019] 其中，m彡0，n彡1，且札为甲基或乙基；
[0020] 所述的多异氰酸酯端封剂具有如下结构：
[0021] 0CN-R7-NC0
[0022] 其中，R7为烃撑、苯撑、取代苯撑、芳环撑、取代芳环撑、杂环撑或取代杂环撑。
[0023] -些实施例中，所述紫外线隔离剂为茂金属、烷基茂金属、纳米过渡元素氧化物、 纳米稀土元素氧化物，或它们中至少两种的混合体或共晶体。
[0024] -些实施例中，所述茂金属为二茂铁、二茂钴、二茂镍，或它们中至少两种的混合 物；所述烷基茂金属为含1-3个叔丁基的二茂铁、含1-3个叔丁基的二茂钴、含1-3个叔 丁基的二茂镍，或它们中至少两种的混合物；所述纳米过渡元素氧化物的平均粒径D50为 2-100nm，优选为2-50nm，并且为氧化纪、氧化银、氧化钛、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、 氧化锌，或它们中至少两种的混合物或共晶体；所述纳米稀土元素氧化物的平均粒径D50 为2-100nm，优选为2-50nm，并且为镧系或婀系元素氧化物中的一种或至少两种的混合物 或共晶体。
[0025] -些实施例中，所述温致变色剂为过渡元素卤化物及其异种卤化物共晶体或硫化 物及其异种卤化物共晶体、过渡元素卤化物或硫化物与羟基化合物的络合物、过渡元素卤 化物或硫化物与胺基化合物的络合物中的一种或至少两种的混合物；所述分散剂为cs-c36 的烷基伯胺、Cs-C36的烷基仲胺、CS-C36的烷基醇、CS-C36的羧酸中的一种或至少两种的混合 物；所述稀释剂为c2-c4的伯醇、c2-c4的仲醇、c6-c19的烷烃、苯、取代苯、芳环、取代芳环、杂 环烃、取代杂环烃中的一种或至少两种的混合物。
[0026] 一些实施例中，所述羟基化合物具有如下结构：
[0027]
[0028] 其中，s为彡1的整数；t为彡1的整数；p+q为彡1的整数；R7、RS为烃撑、苯撑、取 代苯撑、芳环撑、取代芳环撑、杂环撑或取代杂环撑；所述胺基化合物具有如下结构：
[0029]
[0030] 其中，s为彡1的整数；t为彡1的整数；p+q为彡1的整数；R7、RS为烃撑、苯撑、取 代苯撑、芳环撑、取代芳环撑、杂环撑或取代杂环撑；所述过渡元素为钒、钛、铁、钴、镍或铜； 所述过渡元素卤化物为过渡元素氯化物、过渡元素溴化物或过渡元素碘化物。
[0031] 另一方面，本发明提供一种用于制备上述单组份湿固化防水防护与温致变色涂料 的方法，包括步骤：高温减压脱水：使成分A、紫外线隔离剂、温致变色剂混合，并高温减压 脱水至水分含量降至原料总量的0.lwt%以下，优选0. 07wt%以下，更优选0. 05wt%以下， 得到脱水产物；加成预聚：在保护性气体存在下，使成分B、分散剂和稀释剂与脱水产物混 合，并进行加成预聚反应，得到单组份湿固化防水防护与温致变色涂料，其中成分A与成分 B的摩尔比为（0? 8-1. 2) : (1. 8-2. 2)。
[0032] 高温减压脱水优选在50_180°C的温度、常压的1/3到1%的压力进行，更优选在 8〇-l2〇°C的温度、-0? 〇9MPa的压力进行。
[0033] 加成预聚反应优选在25-120°C反应0. 5-4小时，更优选在35-60°C反应3小时，或 者在25-45°C保温3小时。
[0034] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明制备的单组份湿固化防水防 护与温致变色涂料能过有效隔离水分渗入被保护的喷绘装饰涂层，并且能够有效隔离酸雨 对喷绘装饰涂层的腐蚀，其温至变色效应显著且可调。当单组份湿固化防水防护与温致变 色涂料的涂层厚度在〇. 1-0. 5mm范围内时，涂膜的拉伸强度和断裂伸长率半衰期超过8年， 对紫外线的隔离率可达86%，温致变色效应明显。
[0035] 可见，本发明的涂料具有改善的耐候性，能避免建筑外墙的彩色装饰喷绘图案受 水分风化、酸雨腐蚀和紫外线破坏，同时还具有温致变色效果，以减轻阳光反射对眼睛致炫 作用。本发明的制备方法简单易行，可应用于工业化生产。 【【具体实施方式】】
[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
[0037] 第一组（实施例L1-L3)
[0038] 原料:防水成腊剂中成分A为二端氨基二甲基聚硅氧烷（商品名称PAM-E)，成分 B为y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（商品名称A-187,作为端封剂）。紫外线隔离剂 为叔丁基二茂铁，其中一至三叔丁基的比例受自化学平衡的控制，利用叔丁基二茂铁向界 面迀移汇集效应构成隔离紫外线的透明屏障。温致变忾剂为FeCl,与荼多酚摩尔比1 :3的 络合物，三氯化铁与3摩尔茶多酚络合物的含量在2%以下时，室温显轻微淡蓝色，在太阳 照射下墙体时温度升高至60°C以上时表现为轻微的粉红色至茶色，颜色可随温度升降而逆 变。分散剂无，由于叔丁基二茂铁和三氯化铁茶多酚络合物在防水成膜剂和稀释剂中的自 分散性良好，无需添加额外的分散剂。稀释剂为无水酒精，适于人工刷涂和机械喷涂。
[0039] 制备:高温减压脱水:将成分A、温致变忾剂投入带加热夹套的反应釜中，搅拌下 升温至80-120°C，抽真空使反应釜内的压力降低到-0. 09MPa，使原料所带进水分含量按重 量计降到所加物料总量的〇. 10%以下:加成预聚:在高温减压脱水步骤完成之后，通入经 过干燥的空气，保持0.OIMPa正压以隔离外界含水分的空气。将物料降温到35-60°C，投入 成分B、紫外线隔离剂和稀释剂，于35-60°C保温3小时，最后加入稀释剂，冷却到室温，得到 产品。
[0040] 其中加成预聚反应式如下所示：
[0041]
[0042]第二组（实施例 2. 1-2. 3)
[0043] 原料:防水成腊剂中成分A为二端氨基二甲基聚硅氣掠(商品名称KF-8010)成分 B为异氟尔酮二异氰酸酯（商品名称IPDI，作为端封剂），。絷外线隔离剂为透明纳米二氧 化钛，平均粒径D50在20-50nm之间。温致变忾剂为碘化汞碘化银的共晶体,共晶体的平均 粒径D50在20-50nm之间，其在外墙体为温度45-50°C时由轻微浅黄色可逆地变为轻微浅红 色。分散剂为硬脂酸，其能够促使透明纳米二氧化钛和碘化汞碘化银共晶体良好分散。趣 释剂为甲苯，成品粘度10_30mPa.s，适于人工刷涂和机械喷涂。
[0044] 制备：高温减压脱水，将成分A、絷外线隔离剂、温致变色剂、分散剂投入到带加 热夹套和高剪切分散器的反应釜中，在高剪切搅拌下将物料升温到80-120°C，抽真空使 反应釜内的压力降低到_〇.〇9MPa，使原料所带进水分含量按重量计降至所加物料总量 的0. 10 %以下:加成预聚,在高温减压脱水步骤完成之后，通入经过干燥的空气，保持 0.OIMPa正压以隔离外界含水分的空气。将物料降温到35-65°C，并投入成分B，于25-45°C 之间保温3小时，最后加入稀释剂，冷却到室温，得到产品。
[0045] 其中，加成预聚反应式如下：
[0046]
[0047] 第三组（实施例3. 1-3. 3)
[0048] 原料:防水成腊剂中成分A为二端氨基聚醚（商品名称PEA，分子量2000)，成分 B为y-缩水