水性丙烯酸防水涂料及其制备方法与流程

文档序号:14724234发布日期:2018-06-19 03:36阅读:570来源:国知局
本发明属于防水涂料领域,更具体地,涉及一种水性丙烯酸防水涂料及其制备方法。
背景技术
:随着我国经济建设特别是基础设施建设的快速发展,对防水材料的需求量越来越大,应用范围也迅速扩展,近年来城乡基础设施建设的迅猛发展,进一步提高了对高性能防水材料的市场需求。防水涂料由于施工便捷而受到广大施工人员的青睐,但是相比于发达国家,我国防水涂料的消费结构还不尽合理,高污染的涂料品种仍占据较大的比例,对环境和施工人员带来严重危害。随着全球气候的变化和资源的日趋紧张,世界各国相继制定了严格的环保法规和政策,鼓励和推广使用绿色环保的新产品。相比其他低污染防水涂料,水性防水涂料由于可实现的技术途径多、应用面广、施工相对简单而受到重视。相对于溶剂型防水涂料,水性防水涂料存在的一个重要劣势就是干燥时间较长,导致每次施工后需要较长的时间等待防水层干燥,极大的延缓了施工进度,影响工期,不利于水性防水涂料的推广。为了解决这一问题,专利申请CN201510705955.1中提出了一种加入B组分固化剂的技术方案,通过制备一种双组份水性丙烯酸防水涂料来提高涂层的干燥速度,但该技术方法主要针对机械喷涂施工,不太适于辊涂和刮涂;同时,由于引入了B组分固化剂,成为双组份水性涂料,增加了施工的复杂性。因此,有必要提供一种水性防水涂料,提高其干燥速度,并具有施工的简便性。技术实现要素:本发明的目的是针对现有水性防水涂料存在的难以干燥的问题,提出一种能够提高水性丙烯酸防水涂料干燥速度的技术方案。为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种水性丙烯酸防水涂料,以重量份数计,该防水涂料包括:水10-50份,丙烯酸乳液60-150份,细粉料50-150份,分散剂0.6-5.0份,pH调节剂0.2-1.0份,成膜助剂0.8-1.5份,增稠剂0.3-1.5份,表面活性剂0.5-10份。优选地,所述防水涂料还包括:颜料8-30份,消泡剂0.5-1.5份。本发明的第二方面提供一种上述水性丙烯酸防水涂料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)将pH调节剂、分散剂、细粉料和水混合均匀,得到浆料;(2)将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂和所述浆料混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。本发明的第三方面提供一种上述水性丙烯酸防水涂料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)将分散剂、部分消泡剂、pH调节剂、细粉料、颜料和水混合均匀,得到浆料;(2)将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、剩余消泡剂和所述浆料混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。本发明的防水涂料与传统水性丙烯酸防水涂料相比,在厚涂施工的情况下,涂膜的干燥速度更快,相同时间内防水涂膜能够达到更低的含水量,可以缩短下一道施工前的等待时间,缩短工期,提高工程的建设速度。本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了本发明实施例1与对比例1的水性丙烯酸防水涂料的湿膜样品的水挥发量曲线对比图。图2示出了本发明实施例2与对比例1的水性丙烯酸防水涂料的湿膜样品的水挥发量曲线对比图。图3示出了本发明实施例3与对比例1的水性丙烯酸防水涂料的湿膜样品的水挥发量曲线对比图。具体实施方式下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。本发明的第一方面提供一种水性丙烯酸防水涂料,以重量份数计,该防水涂料包括:水10-50份,丙烯酸乳液60-150份,细粉料50-150份,分散剂0.6-5.0份,pH调节剂0.2-1.0份,成膜助剂0.8-1.5份,增稠剂0.3-1.5份,表面活性剂0.5-10份。根据本发明,优选地,以重量份数计,所述防水涂料包括:水20-50份,丙烯酸乳液80-120份,细粉料50-120份,分散剂1.0-3.0份,pH调节剂0.2-0.8份,成膜助剂1.0-1.5份,增稠剂0.5-1.2份,表面活性剂1.0-5.0份。除上述组分外,根据本发明,优选地,所述防水涂料还包括:颜料8-30份,优选为15-30份,消泡剂0.5-1.5份,优选为0.8-1.3份。根据本发明,优选地,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂,优选为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基聚氧乙醚硫酸钠中的至少一种。通过在水性丙烯酸防水涂料中加入一种或多种表面活性剂,特别是阴离子表面活性剂,延缓了涂料厚涂时表面致密层形成的时间,使防水涂膜中的水分得到充分挥发,降低了防水涂膜中残留水的量,进而提高了水性丙烯酸防水涂料的干燥速度,缩短了工期,提高了施工性能。根据本发明,优选地,所述丙烯酸乳液为阴离子丙烯酸乳液,其中丙烯酸聚合物的粒径为200-500nm,优选为300-450nm。根据本发明,优选地,所述细粉料为重质碳酸钙、钠基膨润土、高岭土和硅酸钙中的至少一种。所述细粉料的粒径可以是本领域常规细粉料的粒径,通常为2-10μm。根据本发明,优选地,所述分散剂为水玻璃、三聚磷酸钠、三乙基己基磷酸、聚合物铵盐中的至少一种;所述聚合物铵盐优选为Tamol-851、Tamol-671和Tamol-165中的至少一种。根据本发明,所述pH调节剂可以为本领域常规的各种pH调节试剂,优选地,所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠和2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)中的至少一种。根据本发明,优选地,所述成膜助剂为矿物油和/或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(Texanol酯醇)。根据本发明,优选地,所述增稠剂为纤维素类增稠剂。根据本发明,优选地,所述颜料为二氧化钛、氧化锌、硫酸钡和锌钡白中的至少一种;所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚丙二醇和聚醚改性硅烷中的至少一种。本发明的第二方面提供一种上述水性丙烯酸防水涂料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)将pH调节剂、分散剂、细粉料和水混合均匀,得到浆料;(2)将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂和所述浆料混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。作为优选方案,该制备方法包括如下步骤:(1)将pH调节剂和水混合均匀,得到混合液;然后,将细粉料和所述混合液混合均匀,得到浆料;(2)将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂和所述浆料混合均匀;然后,加入表面活性剂,混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。作为进一步的优选方案,该制备方法包括如下步骤:(1)将pH调节剂、分散剂和水以转速为200-600rpm混合均匀,得到混合液;然后,将细粉料和所述混合液在转速为1200-1800rpm下,混合10-30min,得到浆料;(2)保持转速在50-150rpm下,将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂和所述浆料进行混合10-30min;然后,加入表面活性剂,混合3-10min,得到水性丙烯酸防水涂料。本发明的第三方面提供一种上述水性丙烯酸防水涂料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)将分散剂、部分消泡剂、pH调节剂、细粉料、颜料和水混合均匀,得到浆料;(2)将丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、剩余消泡剂和所述浆料混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。作为优选方案,该制备方法包括如下步骤:(1)将分散剂、部分消泡剂、pH调节剂和水混合均匀,得到混合液;然后,将细粉料、颜料和所述混合液混合均匀,得到浆料;(2)将剩余消泡剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂和所述浆料混合均匀;然后,加入表面活性剂,混合均匀,得到水性丙烯酸防水涂料。作为进一步的优选方案,该制备方法包括如下步骤:(1)将分散剂、部分消泡剂、pH调节剂和水以转速为200-600rpm混合均匀,得到混合液;然后,将细粉料、颜料和所述混合液在转速为1200-1800rpm下,混合10-30min,得到浆料;(2)保持转速在50-150rpm下,将剩余消泡剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、增稠剂和所述浆料进行混合10-30min;然后,加入表面活性剂,混合3-10min,得到水性丙烯酸防水涂料。制备本发明的水性丙烯酸防水涂料的各原料均可通过商购获得或通过本领域常规方法制得。以下通过实施例进一步说明本发明:以下各实施例与对比例中涉及的物料用量均为重量份数。分散剂Tamol-851、Tamol-165购自陶氏化学公司;pH调节剂AMP-95购自安格斯化学公司。实施例1将1.4份三乙基己基磷酸,0.8份氨水,0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚加入到26份水中,以500rpm转速搅拌分散后在保持搅拌的情况下加入98份重质碳酸钙和15.6份二氧化钛,然后,以1500rpm转速分散20分钟制成浆料。将浆料转至成品配制釜中,搅拌转速控制在100rpm左右,依次加入0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,95份丙烯酸聚合物乳液,1.5份Texanol酯醇和0.5份增稠剂,搅拌20分钟混合均匀后,再加入1.0份十二烷基硫酸钠,继续搅拌5分钟,得到水性丙烯酸防水涂料。实施例2将1.4份三乙基己基磷酸,0.8份氨水,0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚加入到26份水中,以500rpm转速搅拌分散后在保持搅拌的情况下加入98份重质碳酸钙和15.6份二氧化钛,然后,以1500rpm转速分散20分钟制成浆料。将浆料转至成品配制釜中,搅拌转速控制在100rpm左右,依次加入0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,95份丙烯酸聚合物乳液,1.5份Texanol酯醇和0.5份增稠剂,搅拌20分钟混合均匀后,再在加入5.0份十二烷基硫酸钠,继续搅拌5分钟,得到水性丙烯酸防水涂料。实施例3将1.8份Tamol-165,0.3份AMP-95,0.7份聚醚改性硅烷加入到36份水中,以500rpm转速搅拌分散后在保持搅拌的情况下加入50份硅酸钙、20份二氧化钛,然后,以1500rpm转速分散20分钟制成浆料。将浆料转至成品配制釜中,搅拌转速控制在100rpm左右,依次加入0.4份聚醚改性硅烷,120份丙烯酸聚合物乳液,1.5份矿物油和0.9份增稠剂,搅拌20分钟混合均匀后,再在加入2.0份十二烷基聚氧乙醚硫酸钠,继续搅拌5分钟,得到水性丙烯酸防水涂料。实施例4将1.6份Tamol-851,0.8份氨水,0.7份聚醚改性硅烷加入到42份水中,以500rpm转速搅拌分散后在保持搅拌的情况下加入110份重质碳酸钙、12份二氧化钛和3份氧化锌,然后,以1500rpm转速分散20分钟制成浆料。将浆料转至成品配制釜中,搅拌转速控制在100rpm左右,依次加入0.4份聚醚改性硅烷,85份丙烯酸聚合物乳液,0.8份Texanol酯醇和0.4份增稠剂,搅拌20分钟混合均匀后,再在加入0.5份十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌5分钟,得到水性丙烯酸防水涂料。实施例5将1.2份Tamol-165,0.3份AMP-95,0.7份聚醚改性硅烷加入到50份水中,以500rpm转速搅拌分散后在保持搅拌的情况下加入50份高岭土、18份二氧化钛和6份氧化锌,然后,以1500rpm转速分散20分钟制成浆料。将浆料转至成品配制釜中,搅拌转速控制在100rpm左右,依次加入0.4份聚醚改性硅烷,110份丙烯酸聚合物乳液,1.0份矿物油和1.2份增稠剂,搅拌20分钟混合均匀后,再在加入1.2份十二烷基硫酸钠,继续搅拌5分钟,得到水性丙烯酸防水涂料。对比例1本对比例与实施例1的区别为未加入表面活性剂十二烷基硫酸钠,其他各组分、用量和制备方法均与实施例1相同。对比例2本对比例与实施例1的区别为表面活性剂十二烷基硫酸钠的添加量为12份,其他各组分、用量和制备方法均与实施例1相同。测试例1对实施例1-5和对比例1-2进行干燥速度测试。干燥速度测试的方法为:将制得的涂料在蒸发皿中制备为3mm厚的湿膜样品,将湿膜样品放置在恒温养护箱中,养护条件为温度(23±2)℃,湿度(50±5)%,定时对湿膜样品进行称量,计算水的挥发量。如图1-3所示,通过水挥发量的对比曲线可以看出,实施例1-3的涂料的水挥发率高于对比例1,说明添加了阴离子表面活性剂后,在相同时间内涂膜中水的挥发量得到了提升,进而提高了水性防水涂料的干燥速度。测试例2分别对实施例1-5和对比例1-2制备的水性丙烯酸防水涂料按照GB/T16777-2008《建筑方式涂料试验方法》中要求制备涂膜进行力学性能测试。测试结果见表1。表1样品名拉伸强度/MPa断裂伸长率/%实施例10.73520实施例20.87650实施例30.78600实施例40.63650实施例50.69500对比例10.81400对比例20.42100通过力学性能测试结果可知,实施例1-3与对比例1的力学性能相近,说明在本发明所述的各组分用量范围内,不会对涂料性能产生负面影响;实施例1-5的力学性能测试结果均高于对比例2,说明表面活性剂含量超出本发明所述数值范围后,涂料的力学性能会大幅降低。以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本
技术领域
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。当前第1页1 2 3 
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