本发明涉及建材涂料领域，具体涉及一种建材装饰用防水涂料及其制备方法。
背景技术
防水材料是指防止雨水、地下水、工业和民用的给排水、腐蚀性液体以及空气汇总的时期、蒸汽等侵入建筑物的材料。防水涂料是防水材料中的一种，防水涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定延伸性、弹塑性、抗裂性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用。建筑工程用防水涂料将涂料涂刷在建筑物表面上，经各组分间的化学反应后形成一层薄膜，使建筑物表面与水隔绝，从而起到防水、密封的作用，防水涂料经固化后形成的防水薄膜应具有一定的延伸线、弹塑性、抗裂性、抗渗性和耐候性，能起到防水、防渗和保护作用。
中国专利cn104119711公开了一种沥青防水涂料，由硅丙乳液、沥青、蜂蜡、硅酸钠、克菌丹等原料按照一定比例混合配置而成。聚合物沥青基防水涂料具有良好的防水性，制备方法简单已操作，但是聚合物沥青基防水涂料对环境污染比较大，质量不稳定，力学性能、防水性能和耐久性均一般，只能用于低要求防的防水工程。
中国专利cn101200616公开了一种水性双组份聚氨酯防水涂料的生产方法，它是以聚醚多元醇、酒石酸、异氰酸酯为原料制成a组分，以橡胶油、乳化剂、水、催化剂、固体填料、氢氧化钙、其它助剂制成b组分，使用时，将a、b两组分进行混合，这种防水涂料在生产和施工时基本无三废产生，材料损耗少，环保效果好，质量稳定，生产成本低，施工方便但是原料中含有异氰酸酯等对人体有害的物质，所以在一些对环保要求很高的领域中无法获得应用。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种建材装饰用防水涂料及其制备方法，本发明涂料通过原料间的配合作用，具有良好的延伸性、弹塑性、抗裂性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用，涂料粘结性强，不易脱落，绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料
改性聚氨酯55-60份、有机硅树脂20-25份、云母粉5-10份、白炭黑3-7份、纳米氧化锌3-7份、纳米二氧化钛3-7份、有机膨润土2-5份、载银沸石粉2-5份、桐油1.8-3.6份、羟丙基甲基纤维素1.5-2.5份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.4-0.8份、抗冻剂0.2-0.5份和防霉剂0.8-2.2份。
所述改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到75-90摄氏度，以300-500转/分钟搅拌回流3-4小时，去除丙酮，即得。
所述聚氨酯、引发剂和丙烯酸类接枝单体的用量质量配比为100:1.5-3:15-25。
优选地，包括以下重量份计的原料：改性聚氨酯56-59份、有机硅树脂21-24份、云母粉6-9份、白炭黑4-6份、纳米氧化锌4-6份、纳米二氧化钛4-6份、有机膨润土3-4份、载银沸石粉3-4份、桐油2.5-3.1份、羟丙基甲基纤维素1.8-2.2份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.5-0.7份、抗冻剂0.3-0.4份和防霉剂1.2-1.8份。
优选地，包括以下重量份计的原料：改性聚氨酯58份、有机硅树脂23份、云母粉8份、白炭黑5份、纳米氧化锌5份、纳米二氧化钛5份、有机膨润土3.5份、载银沸石粉3.5份、桐油2.8份、羟丙基甲基纤维素2.1份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.6份、抗冻剂0.35份和防霉剂1.5份。
优选地，所述丙烯酸类接枝单体为丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中的一种或几种结合。
优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢、正丁基过氧化氢、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或几种结合。
优选地，所述抗冻剂为丙二醇、乙二醇、乙醇和甲醇中的一种或几种结合。
优选地，所述防霉剂为辛基-异噻唑啉酮、双苯甲酰胺、苯并咪唑氨基甲酸酯和乙撑双二硫代氨基甲酸铵中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以800-1000转/分钟的速度，继续搅拌混合40-50分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
优选地，所述步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以600-800转/分钟的速度搅拌混合15-20分钟。
优选地，所述步骤(3)中的超声分散的温度为40-50摄氏度，分散时间20-30分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明涂料通过原料间的配合作用，具有良好的延伸性、弹塑性、抗裂性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用，涂料粘结性强，不易脱落，绿色环保。
(2)本发明添加有改性聚氨酯，聚氨酯在引发剂的作用下经过加热反应接枝丙烯酸类单体制备成改性聚氨酯，丙烯酸类单体具有良好的粘结性，可以改善聚氨酯的附着力，有较好的耐候性、耐化学品性和耐盐雾性能，漆膜坚韧，良好的耐冲击性和耐磨性。
(3)本发明原料中添加有载银沸石粉。载银沸石粉在提高涂层强度的同时，可以吸附涂料中有机物的挥发性物质，同时分子中的银离子起到抗菌防腐的功能。
(4)本发明中添加纳米氧化锌和纳米二氧化钛，不仅可以提高分子的耐腐蚀性和耐磨性，同时纳米粒子可以与聚合物产生交联作用，提高材料的致密性和稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料
改性聚氨酯55份、有机硅树脂20份、云母粉5份、白炭黑3份、纳米氧化锌3份、纳米二氧化钛3份、有机膨润土2份、载银沸石粉2份、桐油1.8份、羟丙基甲基纤维素1.5份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.4份、抗冻剂0.2份和防霉剂0.8份。
改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到75摄氏度，以300转/分钟搅拌回流3小时，去除丙酮，即得。
聚氨酯、引发剂和丙烯酸类接枝单体的用量质量配比为100:1.5:15。
丙烯酸类接枝单体为丙烯酸。
引发剂为过氧化苯甲酰。
抗冻剂为丙二醇。
防霉剂为辛基-异噻唑啉酮。
本实施例中的建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以800转/分钟的速度，继续搅拌混合40分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以600转/分钟的速度搅拌混合15分钟。
步骤(3)中的超声分散的温度为40摄氏度，分散时间20分钟。
实施例2
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料
改性聚氨酯60份、有机硅树脂25份、云母粉10份、白炭黑7份、纳米氧化锌7份、纳米二氧化钛7份、有机膨润土5份、载银沸石粉5份、桐油3.6份、羟丙基甲基纤维素2.5份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.8份、抗冻剂0.5份和防霉剂2.2份。
改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到90摄氏度，以500转/分钟搅拌回流4小时，去除丙酮，即得。
聚氨酯、引发剂和丙烯酸类接枝单体的用量质量配比为100:3:25。
丙烯酸类接枝单体为丙烯酸酯。
引发剂为偶氮二异丁腈。
抗冻剂为乙二醇。
防霉剂为双苯甲酰胺。
本实施例中的建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以1000转/分钟的速度，继续搅拌混合40-50分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以800转/分钟的速度搅拌混合15分钟。
步骤(3)中的超声分散的温度为50摄氏度，分散时间30分钟。
实施例3
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料
改性聚氨酯56份、有机硅树脂21份、云母粉6份、白炭黑4份、纳米氧化锌4份、纳米二氧化钛4份、有机膨润土3份、载银沸石粉3份、桐油2.5份、羟丙基甲基纤维素1.8份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份、抗冻剂0.3份和防霉剂1.2份。
改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到78摄氏度，以350转/分钟搅拌回流3.5小时，去除丙酮，即得。
所述聚氨酯、引发剂和丙烯酸类接枝单体的用量质量配比为100:2:18。
丙烯酸类接枝单体为甲基丙烯酸。
引发剂为异丙苯过氧化氢。
抗冻剂为乙醇。
防霉剂为苯并咪唑氨基甲酸酯。
本实施例照片那个建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以850转/分钟的速度，继续搅拌混合45分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以650转/分钟的速度搅拌混合15-20分钟。
步骤(3)中的超声分散的温度为45摄氏度，分散时间25分钟。
实施例4
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料：
改性聚氨酯59份、有机硅树脂24份、云母粉9份、白炭黑6份、纳米氧化锌6份、纳米二氧化钛6份、有机膨润土4份、载银沸石粉4份、桐油3.1份、羟丙基甲基纤维素2.2份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.7份、抗冻剂0.4份和防霉剂1.8份。
改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到82摄氏度，以400转/分钟搅拌回流3.6小时，去除丙酮，即得。
聚氨酯、引发剂和丙烯酸类接枝单体的用量质量配比为100:2.5:22。
丙烯酸类接枝单体为甲基丙烯酸酯。
引发剂为正丁基过氧化氢。
抗冻剂为甲醇。
防霉剂为乙撑双二硫代氨基甲酸铵。
本实施例中建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以900转/分钟的速度，继续搅拌混合46分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以720转/分钟的速度搅拌混合17分钟。
步骤(3)中的超声分散的温度为46摄氏度，分散时间25分钟。
实施例5
一种建材装饰用涂料，包括以下重量份计的原料
改性聚氨酯58份、有机硅树脂23份、云母粉8份、白炭黑5份、纳米氧化锌5份、纳米二氧化钛5份、有机膨润土3.5份、载银沸石粉3.5份、桐油2.8份、羟丙基甲基纤维素2.1份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.6份、抗冻剂0.35份和防霉剂1.5份。
改性聚氨酯的制备方法如下：将聚氨酯溶解在丙酮溶剂中，添加引发剂和丙烯酸类接枝单体，混合均匀后加热到85摄氏度，以450转/分钟搅拌回流3.8小时，去除丙酮，即得。
丙烯酸类接枝单体为甲基丙烯酸酯。
引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵按照质量比1:1混合组成。
抗冻剂为丙二醇。
防霉剂为辛基-异噻唑啉酮。
本实施例中还公开了一种上述建材装饰用防水涂料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料的重量份数称取各组分；
(2)将改性聚氨酯和有机硅树脂搅拌混合均匀的组分a；
(3)将剩余原料加入组分a中，超声分散后，以950转/分钟的速度，继续搅拌混合48分钟，即得所述建材装饰用防水涂料。
步骤(2)中的混合均匀指置入水浴中加热至50摄氏度，以750转/分钟的速度搅拌混合18分钟。
步骤(3)中的超声分散的温度为48摄氏度，分散时间28分钟。
对比例1：:将改性聚氨酯替换为聚氨酯外，其余原料和制备方法均与实施例1相同；
对比例2：不添加载银沸石粉，其余原料和制备方法均与实施例1相同；
对比例3：不添加纳米氧化锌和纳米二氧化钛，其余原料和制备方法均与实施例1相同；
将实施例1-5制得的建材装饰用防水涂料和对比例1-3制得的防水涂料进行性能测试，结果如下：
由上表1可以看出，本发明具有以下优点：
(1)本发明涂料通过原料间的配合作用，具有良好的延伸性、弹塑性、抗裂性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用，涂料粘结性强，不易脱落，绿色环保。
(2)本发明添加有改性聚氨酯，聚氨酯在引发剂的作用下经过加热反应接枝丙烯酸类单体制备成改性聚氨酯，丙烯酸类单体具有良好的粘结性，可以改善聚氨酯的附着力，有较好的耐候性、耐化学品性和耐盐雾性能，漆膜坚韧，良好的耐冲击性和耐磨性。
(3)本发明原料中添加有载银沸石粉。载银沸石粉在提高涂层强度的同时，可以吸附涂料中有机物的挥发性物质，同时分子中的银离子起到抗菌防腐的功能。
(4)本发明中添加纳米氧化锌和纳米二氧化钛，不仅可以提高分子的耐腐蚀性和耐磨性，同时纳米粒子可以与聚合物产生交联作用，提高材料的致密性和稳定性。
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。