本发明属于防水材料
技术领域：
，具体涉及一种新型隔热防水材料及其制备方法。
背景技术：
目前，对建筑物来说，其隔热和防水处理大都是分开进行。比如，上世纪六七十年代建筑的民居，其顶层平坦，隔热、防水效果都较差。为此，不少城市对上世纪六七十年代建筑的民居主要是在其顶层改建半层斜坡，也就是现在的平改坡工程，由此在形成隔热层的同时，改善其防水效果，另外，平改坡工程也对该民居的外观起了美化作用。但平改坡建设成本高，并且费工、费时。从经济角度出发，有部分地区很难推广并实行。另外，平改坡技术虽然籍由顶层隔层空间的形成而起到了较好的隔热效果，但其防水作用主要仍籍由雨水的坡度下流而达到，无法对因建筑物的老化、二次缝裂导致的雨水渗漏等改善其防水效果。另一方面，迄今为止的防水方面产品较多，如：防水涂料、沥青防水卷材、聚氨酯防水、橡胶防水、丙烯酸防水等众多类型的材料，也具有一定的防水效果。但从这些类型的防水材料来看，或多或少存在着诸如污染环境、对能源的依赖、综合成本较高及施工复杂、耐侯性、耐久性较差等缺点。如中国专利cn92111058.8公开了一种新型防水隔热材料及其制备方法，该防水隔热材料由轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、硬脂酸、轻质碳酸镁等天然的无机盐类材料与高分子化合物反应制成，是一种极细的白色粉末。中国专利cn02159674.3公开了一种防水隔热粉，该发明是以碳酸钙为主的粉末与脂肪酸及有机或者无机添加剂进行固液相反应，制得表面具有有机酸及其盐憎水膜层的防水隔热材料。中国专利cn93110945.0公开了利用硼泥制造防水隔热材料，该防水隔热材料以硼泥干粉为主体，掺和少量的石棉粉、珍珠岩粉、然后在130-150℃温度下与少量硬脂酸反应而生成硼泥防水隔热粉，待冷却至40℃时再将硼泥防水隔热粉与乙烯-醋酸乙烯共聚乳液和丙烯酸脂进行聚合反应而生成硼泥防水隔热膏，将硼泥防水隔热膏与软水搅拌混合均匀可制成硼泥防水隔热胶。然而，作为上述材料，由于其表面改性处理剂本身具有吸湿性，时间久了达不到防水效果；再有，上述材料的耐温性较差，夏天高温时，处理剂易融化而失去了防水功能。再者由于载体粒径较细流动性强，不能承重，做不到一定的厚度，如果太厚易被表面保护砂浆重力挤走，而达不到规定的厚度，隔热、防水效果就不理想。另一方面，石粉、粉煤粉较细，比重大、导热系数高，其隔热效果非常有限。综上所述，因此需要一种更好的防水材料，来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种新型隔热防水材料及其制备方法，本发明制备的防水材料力学性能和稳定性能优异，防水、隔热性能好，对环境无污染，合成工艺简单，并大大降低了生产成本，特别适合产业化生产。本发明提供了如下的技术方案：一种新型隔热防水材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂18-23份、聚己二酸乙二醇酯8-14份、丁基橡胶10-14份、水性聚氨酯乳液13-18份、炭黑4-9份、聚羧酸2-6份、草酸3-6份、二乙烯基三胺7-11份、甲苯酸胺3-7份、羟丙基甲基纤维素醚9-14份、促进剂8-11份、增塑剂8-14份和抗氧剂6-10份。优选的，所述防水材料包括以下重量份的原料：环氧树脂19-23份、聚己二酸乙二醇酯8-13份、丁基橡胶11-14份、水性聚氨酯乳液13-17份、炭黑5-9份、聚羧酸2-5份、草酸4-6份、二乙烯基三胺7-9份、甲苯酸胺3-5份、羟丙基甲基纤维素醚11-14份、促进剂8-10份、增塑剂8-12份和抗氧剂7-10份。优选的，所述防水材料包括以下重量份的原料：环氧树脂21份、聚己二酸乙二醇酯13份、丁基橡胶11份、水性聚氨酯乳液17份、炭黑9份、聚羧酸5份、草酸4份、二乙烯基三胺7份、甲苯酸胺3份、羟丙基甲基纤维素醚14份、促进剂8份、增塑剂12份和抗氧剂7份。一种新型隔热防水材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、聚己二酸乙二醇酯和聚羧酸混合均匀，导入反应釜中，升温至110-114℃，在高速剪切条件下反应38-43min，再加入丁基橡胶和炭黑，升温至138-142℃，加热至丁基橡胶完全熔化，再降温至85-90℃，保温得到混合物一；b、向混合物一中添加水性聚氨酯乳液、二乙烯基三胺和甲苯酸胺，搅拌均匀后，导入混料机中，以80-90r/min的转速搅拌15-18min，再加入草酸和促进剂，进行超声振荡分散10-12min，得到混合物二；c、将混合物二与羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，升温至50-55℃，采用磁力搅拌10-12min，再静置消泡，得到混合物三；d、将混合物三、增塑剂和抗氧剂混合导入双螺杆机中，熔融搅拌、挤出成型，再导入模具中、压制成型，即可得到成品。优选的，所述步骤b的水性聚氨酯乳液的制备方法为：向反应釜中依次加入脱水处理后的有机异氰酸酯、聚酯多元醇，升温至47-50℃，搅拌反应23-25min后，加入二羟甲基丙酸、丙酮，升温至55-58℃，搅拌反应1.6-1.7h，降至常温后，再加入三乙胺和去离子水，高速搅拌，进行乳化15-20min，经真空抽滤、除去丙酮，即可得到水性聚氨酯乳液。优选的，所述步骤b的水性聚氨酯乳液的制备方法为：向反应釜中依次加入脱水处理后的有机异氰酸酯、聚酯多元醇，升温至50℃，搅拌反应23min后，加入二羟甲基丙酸、丙酮，升温至55℃，搅拌反应1.7h，降至常温后，再加入三乙胺和去离子水，高速搅拌，进行乳化18min，经真空抽滤、除去丙酮，即可得到水性聚氨酯乳液。优选的，所述有机异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯按质量比3:4混合而成。优选的，所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇和聚丙二醇按质量比1:3混合而成。优选的，所述步骤b的促进剂为过氧乙酸、过氧化苯甲酸和过辛酸叔戊酯按质量比1:1:2混合而成。优选的，所述步骤d的增塑剂为邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和磷酸酯按质量比2:2:1混合而成。本发明的有益效果是：本发明制备的防水材料力学性能和稳定性能优异，防水、隔热性能好，对环境无污染，合成工艺简单，并大大降低了生产成本，特别适合产业化生产。本发明中的水性聚氨酯乳液的制备方法，采用二苯甲烷二异氰酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物和二羟甲基丙酸做硬段，以聚碳酸酯二醇和价格较便宜的聚丙二醇为软段，用丙酮法合成了水性聚氨酯乳液，有效提高了聚氨酯乳液的力学性能和稳定性，并且对环境无污染，大大降低了生产成本。而优选的水性聚氨酯乳液的制备方法的进一步限定，在该反应条件下制备的水性聚氨酯乳液的性能更为优异。本发明中的有机异氰酸酯采用二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯的复配，二苯基甲烷二异氰酸酯的来源广泛、成本低，而多苯基多亚甲基多异氰酸酯的黏度较好，二者的协同，可以在降低成本的同时，保持性能不会降低。本发明中的聚酯多元醇采用聚碳酸酯二醇和聚丙二醇的配比，聚碳酸酯二醇具有较多的酯基，聚丙二醇的成本较低，二者的复配，可以增强聚酯多元醇的内聚强度和附着力。聚酯多元醇与有机异氰酸酯的协同作用，可以提高制备的水性聚氨酯乳液的耐磨性和机械强度。本发明中的促进剂采用过氧乙酸、过氧化苯甲酸和过辛酸叔戊酯的配比，形成的混合物，可以提高反应速度和效率，并且其无毒或低毒，具一定的环保效果，使得制备工艺过程安全。本发明中的增塑剂采用邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和磷酸酯的配比，可以有效增强制备出的防水材料的力学性能和机械强度，从而提高防水性能。具体实施方式实施例1一种新型隔热防水材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂23份、聚己二酸乙二醇酯8份、丁基橡胶14份、水性聚氨酯乳液13份、炭黑4份、聚羧酸6份、草酸3份、二乙烯基三胺7份、甲苯酸胺3份、羟丙基甲基纤维素醚14份、促进剂11份、增塑剂8份和抗氧剂6份。一种新型隔热防水材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、聚己二酸乙二醇酯和聚羧酸混合均匀，导入反应釜中，升温至110℃，在高速剪切条件下反应38min，再加入丁基橡胶和炭黑，升温至138℃，加热至丁基橡胶完全熔化，再降温至85℃，保温得到混合物一；b、向混合物一中添加水性聚氨酯乳液、二乙烯基三胺和甲苯酸胺，搅拌均匀后，导入混料机中，以80r/min的转速搅拌15min，再加入草酸和促进剂，进行超声振荡分散10min，得到混合物二；c、将混合物二与羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，升温至50℃，采用磁力搅拌10min，再静置消泡，得到混合物三；d、将混合物三、增塑剂和抗氧剂混合导入双螺杆机中，熔融搅拌、挤出成型，再导入模具中、压制成型，即可得到成品。步骤b的水性聚氨酯乳液的制备方法为：向反应釜中依次加入脱水处理后的有机异氰酸酯、聚酯多元醇，升温至47℃，搅拌反应23min后，加入二羟甲基丙酸、丙酮，升温至55℃，搅拌反应1.6h，降至常温后，再加入三乙胺和去离子水，高速搅拌，进行乳化15min，经真空抽滤、除去丙酮，即可得到水性聚氨酯乳液。有机异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯按质量比3:4混合而成。聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇和聚丙二醇按质量比1:3混合而成。步骤b的促进剂为过氧乙酸、过氧化苯甲酸和过辛酸叔戊酯按质量比1:1:2混合而成。步骤d的增塑剂为邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和磷酸酯按质量比2:2:1混合而成。实施例2一种新型隔热防水材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂23份、聚己二酸乙二醇酯13份、丁基橡胶14份、水性聚氨酯乳液17份、炭黑5份、聚羧酸2份、草酸6份、二乙烯基三胺7份、甲苯酸胺3份、羟丙基甲基纤维素醚14份、促进剂8份、增塑剂8份和抗氧剂10份。一种新型隔热防水材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、聚己二酸乙二醇酯和聚羧酸混合均匀，导入反应釜中，升温至110℃，在高速剪切条件下反应43min，再加入丁基橡胶和炭黑，升温至138℃，加热至丁基橡胶完全熔化，再降温至85℃，保温得到混合物一；b、向混合物一中添加水性聚氨酯乳液、二乙烯基三胺和甲苯酸胺，搅拌均匀后，导入混料机中，以90r/min的转速搅拌18min，再加入草酸和促进剂，进行超声振荡分散12min，得到混合物二；c、将混合物二与羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，升温至55℃，采用磁力搅拌12min，再静置消泡，得到混合物三；d、将混合物三、增塑剂和抗氧剂混合导入双螺杆机中，熔融搅拌、挤出成型，再导入模具中、压制成型，即可得到成品。步骤b的水性聚氨酯乳液的制备方法为：向反应釜中依次加入脱水处理后的有机异氰酸酯、聚酯多元醇，升温至50℃，搅拌反应23min后，加入二羟甲基丙酸、丙酮，升温至55℃，搅拌反应1.7h，降至常温后，再加入三乙胺和去离子水，高速搅拌，进行乳化20min，经真空抽滤、除去丙酮，即可得到水性聚氨酯乳液。有机异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯按质量比3:4混合而成。聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇和聚丙二醇按质量比1:3混合而成。步骤b的促进剂为过氧乙酸、过氧化苯甲酸和过辛酸叔戊酯按质量比1:1:2混合而成。步骤d的增塑剂为邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和磷酸酯按质量比2:2:1混合而成。实施例3一种新型隔热防水材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂21份、聚己二酸乙二醇酯13份、丁基橡胶11份、水性聚氨酯乳液17份、炭黑9份、聚羧酸5份、草酸4份、二乙烯基三胺7份、甲苯酸胺3份、羟丙基甲基纤维素醚14份、促进剂8份、增塑剂12份和抗氧剂7份。一种新型隔热防水材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将环氧树脂、聚己二酸乙二醇酯和聚羧酸混合均匀，导入反应釜中，升温至114℃，在高速剪切条件下反应43min，再加入丁基橡胶和炭黑，升温至138℃，加热至丁基橡胶完全熔化，再降温至85℃，保温得到混合物一；b、向混合物一中添加水性聚氨酯乳液、二乙烯基三胺和甲苯酸胺，搅拌均匀后，导入混料机中，以80r/min的转速搅拌18min，再加入草酸和促进剂，进行超声振荡分散12min，得到混合物二；c、将混合物二与羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，升温至50℃，采用磁力搅拌12min，再静置消泡，得到混合物三；d、将混合物三、增塑剂和抗氧剂混合导入双螺杆机中，熔融搅拌、挤出成型，再导入模具中、压制成型，即可得到成品。步骤b的水性聚氨酯乳液的制备方法为：向反应釜中依次加入脱水处理后的有机异氰酸酯、聚酯多元醇，升温至50℃，搅拌反应23min后，加入二羟甲基丙酸、丙酮，升温至55℃，搅拌反应1.7h，降至常温后，再加入三乙胺和去离子水，高速搅拌，进行乳化18min，经真空抽滤、除去丙酮，即可得到水性聚氨酯乳液。有机异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯按质量比3:4混合而成。聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇和聚丙二醇按质量比1:3混合而成。步骤b的促进剂为过氧乙酸、过氧化苯甲酸和过辛酸叔戊酯按质量比1:1:2混合而成。步骤d的增塑剂为邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和磷酸酯按质量比2:2:1混合而成。对比例1采用市场上普通防水材料，进行试验。检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：表一：项目实施例1实施例2实施例3对比例1导热系数（w/m·k）1.131.251.052.58拉伸强度（mpa）7.47.37.85.6断裂伸长率（%）325331358301附着力（mpa）3.23.13.62.5抗渗压力（30天，mpa）2.32.72.91.6耐碱性（饱和氢氧化钠溶液，48h）无开裂、起皮、剥落现象无开裂、起皮、剥落现象无开裂、起皮、剥落现象有起皮现象根据表一所示的数据显示，可以得出本发明制备出的隔热防水材料的各项性能显著优于现有技术中的普通防水材料，并且在本发明的实施例3，所采用的的优选的制备方法制备出的防水材料的各项性能达到最优。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12