一种有机无机杂化防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种有机无机杂化防水涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着房地产行业成为各地财政收入占比超50 %的行业，房地产得到了蓬 勃发展。外墙防水是困扰建筑行业的一个难题，目前解决建筑外墙防水问题比较困难，主要 存在以下问题：
[0003] (1)外墙外防水保温层施工时，所需材料种类繁多，需多次施工，工艺复杂，造价高 昂，成本约80元-110元/m 2。
[0004] (2)防水层和其他外墙材料热膨胀系数差异较大，温度交替变化作用下，两层之间 的界面层易开裂、剥落，导致受潮，甚至渗水，使得外墙防水效果大幅度下降，且渗漏点不易 查找，维修成本高。
[0005] (3)受施工工艺的影响，建筑外墙窗台、立柱、横梁等处经常出现不同程度裂缝，在 使用过程中，这些裂缝会持续变大，从而导致防水系统的破坏。这也是现有建筑外墙设计、 施工时的一个难点。
[0006] (4)既有建筑升级改造时，承载重量已经确定，由于不能增加屋面的负荷，需拆除 原屋面防水面层，难度大、工期长、扰民多、成本高。
[0007] (5)现有的防水材料采用无机材料时，吸水率高，易开裂，易渗水，防水效果差。当 使用有机材料时，则易燃烧、易分解、不耐老化。
[0008] 同时，现有防水涂料用于建筑屋顶、室内的墙角、窗台、卫生间等特殊部位时，防水 效果均不理想。隧道、水下或地下设施的防水技术一直是行业内的难点，现有技术方法成本 高，效果差。
[0009] 因此，制备施工简便、效果好、成本低、无污染的防水涂料，具有很好的市场前景。
【发明内容】
[0010] 本发明提供一种有机无机杂化防水涂料及其制备方法，具有防水效果好、硬度高、 抗渗性能好、耐腐蚀性好、线膨胀系数低、软化温度高、抗氧化、耐老化、阻燃、与基底结合牢 等综合优点。
[0011] 本发明的技术方案为:一种有机无机杂化防水涂料，原料以质量百分比计组成为： 基体树脂12-30份，复配微粉9-50份，混合改性剂0.5-10份，触变剂5-10份，增塑剂0.1-1份， 固化剂18-45份，且基体树脂和固化剂重量比为2:3;所述的基体树脂端基是硅氧烷基、羟 基、羧基、氨基或异氰酸基中的任意一种。
[0012] 所述的基体树脂包括环氧、聚氨酯、丙烯酸、聚脲树脂或其改性树脂中的任意一 种，或任意两种按等重量比混合得到的树脂。
[0013] 所述的微粉材质包括云母粉、粉煤灰、建筑或工业固废粉末颗粒，或是污泥制成的 干粉、粘土粉或高岭土粉末颗粒;所述复配微粉是将100-500目的粗微粉和2000-5000目的 细微粉等重量混合均匀得到，为同种微粉或多种微粉混合复配。
[0014] 所述混合改性剂以质量份计包括阻燃剂55-85份、抗氧化剂1-10份、抗紫外剂5-15 份、流平剂0-10份、表面活性剂0-10份和偶联剂0-10;所述阻燃剂为氮系、硅系、铝镁系、硼 砂、硼酸中的一种或多种的混合物;所述抗氧化剂是指芳香胺类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化 剂中的一种;所述抗紫外剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2 -羟基-5 -甲基苯基)苯并三氮唑、 2,4_二羟基二苯甲酮、2,4_二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的任意一种;所述流平 剂是异佛尔酮;所述表面活性剂为聚丙烯酸钠;所述偶联剂为KH550。
[0015] 所述的触变剂为纳米颗粒或纳米片，包括气相氧化锌、气相氧化铝、气相二氧化 娃、气凝胶、石墨稀、气相氧化钛、炭黑、纳米膨润土、纳米高岭土、纳米粘土、纳米纤维素中 的任意一种或多种的混合物。
[0016] 所述的增塑剂是指苯甲酸、对苯二甲酸中的一种或两种的混合物。
[0017] 所述的固化剂为二四甲苯二异氰酸酯、聚酰胺、酚醛胺、酸酐类、过氧化甲乙酮中 的一种或多种的混合物。
[0018] 制备所述的有机无机杂化防水涂料的方法，包括以下步骤：
[0019] (1)微粉复配:将粗微粉和细微粉单独称重，按等重量混合后放入混料机，充分混 合后倒入容器；
[0020] ⑵混合改性剂配制:将阻燃剂、抗氧化剂、抗紫外剂、流平剂、表面活性剂、偶联剂 依次称重，并按配比投入配料锅，低速搅拌直至完全均匀；
[0021] (3)A组分配制:在盛有复配微粉的容器中，加入基体树脂，在搅拌机上低速充分搅 拌，直至完全混合均匀，再加入混合改性剂，分散均匀后，再加入触变剂，调整粘度达到施工 要求；
[0022] (4)B组分配制：将固化剂和增塑剂按配比称重，投入配料锅，混合均匀后，倒入容 器；
[0023] (5)浆料配制:按配比，在A组分中添加 B组分，高速搅拌使浆料快速混合均匀；
[0024] (6)防水涂层制备:室温条件下，将基材表面吹扫干净，采用刷涂、喷涂或滚涂中的 任意一种方法，将防水涂料的浆料涂覆于基材表面，l_24h后，即获得所述防水涂层
[0025] 所述的基材包括水泥基材料、石材、陶瓷、玻璃、聚合物、金属、木材、纸、布中任意 一种。
[0026] 有益效果：
[0027] (1)在建筑外墙使用时，防水性能达到甚至超过68/1'19250-2013、68/^23446- 2009、GB/T23445-2009、JC/T 2217-2014等现行防水涂料的国家或行业标准。
[0028] (2)制备的防水涂料的浆料，可通过刷涂、滚涂、喷涂等多种技术现场作业。作业 时，基面只需空气吹扫干净即可，无需粉刷找平，或铲除原有涂层，施工周期短，完全干法施 工，零污染。既能满足新建设施的防水施工，也可以简便地应用于既有设施的节能改造。
[0029] (3)本发明提出的防水涂料制备时，以常规树脂为基体，可添加大量固废或污泥制 成的微粉，显著降低了成本，环保性好。相比于纯树脂，由于复配微粉等无机硬质相的填充， 抗渗性能更好，耐腐蚀性更好，线膨胀系数更低，软化温度更高，耐老化性能更好。
[0030] (4)本发明提出的防水涂料制备时，利用固化剂的低粘度特征，将增塑剂加入其 中，可实现均匀分散。增塑剂的加入，显著提高了涂层的弹性，不易开裂。同时，这种涂料不 但能有效填塞建筑物孔缝，形成大面积无缝隙连续防水层，而且可以与墙体实现无空腔粘 接，不论其饰面为涂料或面砖，均能有效克服饰面缺陷产生，并大幅提高工程可靠性和寿 命。
[0031] (5)混合改性剂的使用，使得本发明制备的一体化材料具有优异的耐紫外老化性、 抗氧化性和阻燃性。人工老化l〇〇〇h和自然环境放置多年，膜层外观、颜色均无明显变化，各 种酸碱溶液浸泡3天后，仍具有优异的防水性。
[0032] (6)加入触变剂，配合高速剪切搅拌，可增稠，防止微粉在浆料中下沉，显著改善复 配微粉在基体树脂中的分散性，并防止出现流挂；同时，可有效减少浆料固化时的不均匀放 气，防止涂层出现较大孔洞或鼓泡，有利于获得均匀细小的微孔，这对提高涂层的机械性能 和绝热性能有积极作用。基本不发泡，虽然牺牲了保温效果，但是有效提高了防水效果。
[0033] (7)本发明所述方法制备的防水涂料，与水泥基材料、金属、瓷砖、塑料、木材、布料 等软硬基底的粘接强度都很高，即使表面潮湿或_30°C低温时，也可正常施工。
[0034] (8)本发明方法所用设备及工艺简单，操作简易和成本低廉，反应条件温和，能耗 小，成本低，重复性好，适宜于大规模生产。除建筑外墙，还可应用于屋面、墙角、卫生间、窗 台等特殊部位防水，以及隧道、泳池、沟渠等水下或地下设施的防水防潮防霉。
【附图说明】：
[0035] 图1为实例1中既有建筑外墙防水涂层脱落的照片。
[0036] 图2为实例1中既有建筑外墙涂覆有机无机杂化防水涂料后的照片。
[0037] 图3为实例1中建筑外墙涂覆后的照片。
[0038]图4为实例1中建筑外墙处理前内墙渗水开裂的照片。
[0039]图5为实例1中建筑外墙处理后内墙的照片。
【具体实施方式】：
[0040] -种有机无机杂化防水涂料及其制备方法，所述一体化材料是以基体树脂、复配 微粉、混合改性剂、触变剂和固化剂为原料，经高速机械搅拌混合成浆料，再采用喷涂、滚涂 或刷涂等方法制备的材料，所述浆料中，基体树脂的重量百分比为12-30份，复配微粉的含 量为9-50份，混合改性剂的含量为0.5-10份，触变剂含量为5-10份，增塑剂含量为0.1-1份， 固化剂含量为18-45份，基体树脂和固化剂重量比为2:3。
[0041] 所述基体树脂可以是环氧、聚氨酯、丙烯酸、聚脲等树脂或其改性树脂中的一种， 或两种按等重量配比的混合树脂，端基需是硅氧烷基、羟基、羧基、氨基或异氰酸基等反应 性端基中的任意一种。
[0042] 所述微粉是指云母粉、粉煤灰、建筑或工业固废粉末颗粒，也可以是污泥制成的干 粉、粘土粉或高岭土粉末颗粒等，所述复配是指将100-500目的粗微粉和2000-5000目的细 微粉等重量混合均匀，既可以是同种微粉复配，也可以是多种微粉混合复配。
[0043] 所述混合改性剂包括阻燃剂、抗氧化剂、抗紫外剂、流平剂、表面活性剂和偶联剂。 所述阻燃剂为氮系、硅系、铝镁系、硼砂、硼酸等阻燃剂中的一种或多种的混合物，含量为 55-85份;所述抗氧化剂是指芳香胺类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化剂中的一种，含量为1-10 份;所述抗紫外剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2_(2 -羟基-5 -甲基苯基)苯并三氮唑、2,4_二羟 基二苯甲酮、2,4_二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的任意一种，含量为5-15份;所 述流平剂是