本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种速干建筑防水涂料。
背景技术：
建筑防水涂料又称涂膜防水材料，是无定型材料(液状、稠状物、粉剂加水现场拌和、液加粉现场拌和)经现场刷、刮、抹、喷等涂覆施工，可在结构物表面固化形成具有防水能力的膜层材料。从20世纪50年底以来，建筑防水涂料开始大规模使用。
根据固化成膜的物质不同，建筑防水涂料又可以分为有机类、无机类和有机无机复合类。无机类建筑防水涂料有引进的确保时、m1500，国内研发的防水宝、hm1500、tm1500和水泥基渗透结晶型防水涂料。有机无机复合类有聚合物水泥防水涂料。有机类建筑防水涂料品种较多，其发展大体可分为三个阶段。第一阶段是开发各种乳化沥青涂料，从20世纪50年代开始，以石灰为乳化剂研制石油沥青的乳化为基础这便乳化沥青涂料。这些涂料曾经在防水工程中得到大面积的使用，但是因为其防水效果一般、涂膜使用年限短、对环境污染及对人体健康的危害，大多已被列入淘汰产品，用量越来越少。第二阶段是开发聚合物改性沥青防水涂料。20世纪60年代中期出现了溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料，70年代出现了水乳型再生胶沥青防水涂料，80年代初出现水乳型(阳离子型)氯丁橡胶防水涂料、水乳型丁苯橡胶防水涂料、sbs橡胶沥青溶剂型防水涂料、丁晴胶乳防水涂料等。第三阶段是合成高分子防水涂料的问世，如丙烯酸系列防水涂料、丙烯酸-丙烯晴-苯乙烯多元共聚水乳型涂料、水性三元乙丙防水涂料、聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料等。
目前市场上使用较广的建筑防水涂料中，以聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料、丙烯酸防水涂料、改性沥青防水涂料为主。根据2015年的统计数据，全国建筑防水涂料总销量为38万吨，其中：聚氨酯防水涂料占43％，聚合物水泥防水涂料占37％，丙烯酸防水涂料占8.5％，改性沥青防水涂料占5.5％，其他类防水涂料占5％。
聚氨酯防水涂料具有优良的弹性和低温柔韧性，产量高、种类多，但是也有目前难以克服的缺点。目前用量最大的为焦油型聚氨酯防水涂料、沥青型聚氨酯防水涂料及古马隆树脂改性聚氨酯涂料，而且多为双组份。焦油型聚氨酯防水涂料虽然具有反应活性、成本低、易于推广，但是其中含大量的蒽、萘、酚类等易挥发性物质，严重污染环境和危害人体健康，目前在国内许多省市已经开始禁止使用。沥青型聚氨酯防水涂料加入了石油沥青，具有外观平滑、有光泽、流平性好、延伸率增加等优点，但是缺点也非常明显。石油沥青不含活泼氢，在涂料中只起填料作用；而且其中硫、氧、氮等杂环化合物有一定的毒性；由于沥青的憎水作用对涂料的重涂性造成一定的影响。古马隆树脂改性聚氨酯防水涂料是在改进焦油型和沥青型的缺点上开发的，虽然各项性能有一定的改善，但是这三种类型的聚氨酯涂料均有较深的颜色，焦油型和沥青型为黑色，古马隆树脂改性型为咖啡色到深褐色，这也限制了其使用范围。虽然现在市场上也开发出了白色聚氨酯防水涂料、水性聚氨酯防水涂料、单组分聚氨酯防水涂料，这些涂料虽然解决了存在的一些问题：第一是涂料性能某些方面还需提高；第二价格较高，接受程度较小；第三也是最为关键的问题，其固化机理仍然相同，体系中仍然含有游离的异氰酯，如tdi、mdi，毒性大，易致癌。其耐老化性也相对较差，阳光照射下易黄变。而且单组分聚氨酯涂料虽然施工简便，但厚涂时易产生气泡，产生涂膜缺陷、导致防水隐患。而由聚氨酯防水涂料技术发展而来的聚氨酯/聚脲防水涂料和纯聚脲防水涂料也存相同的问题。
丙烯酸防水涂料一般以丙烯酸酯聚合物乳液为成膜物质，加入颜填料和助剂混合而成的水性单组分防水涂料。它具有施工方便、水性环保等特点，但由于其成膜机理为随着水分的不断逸出,聚合物粒子成为粘性粒子而彼此接近，发生聚合物粒子的塑性形变和凝聚作用而成膜，完全为物理作用，因此成膜速度慢，养护时间长，制约缩短工期；而且是由于通过高分子乳胶颗粒挤压成膜，其涂膜的耐水、耐碱、耐酸、耐盐性能较差，在富有水、碱、酸、盐的环境中使用强度会大大降，严重影响了防水效果和使用寿命。
针以上现有防水涂料的优缺点分析，通过对聚合物乳液的交联、改性研究和对涂料配方的优化，开发出一种快速干燥、快速成膜、快速具有物理力学强度，耐水、耐碱、耐酸、耐盐性能优异的水性单组分建筑防水涂料，以弥补市场现有防水涂料的不足。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种干燥速度快、强度发展快、耐水、耐碱、耐酸、耐盐性好，与基层附着力强的速干建筑防水涂料。
本发明的技术方案为：
一种速干建筑防水涂料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：
进一步的，所述酮肼改性聚合物乳液为酮肼体系对丙烯酸高分子聚合物进行改性的室温自交联乳液；所述硅氧性聚合物乳液为硅氧体系对丙烯酸高分子聚合物进行改性的室温自交联乳液。
本发明的速干型建筑防水涂料由酮肼/硅氧复合改性室温自交联高分子聚合物乳液、丙烯酸聚合物乳液、保护剂、稳定剂、渗透剂、分散剂、防霉剂、防腐杀菌剂、消泡剂等助剂和颜填料通过先进的加工工艺制备而成。
其中酮肼/硅氧改性是通过对丙烯酸聚合物乳液进行酮肼体系与硅氧体系改性制备。酮羰基与酰肼基构成的交联体系因其低毒性、高性价比、交联效果好，在常温下使聚合物乳液具备自交联的特性，对涂膜力学性能及耐水、耐碱等性能有明显改善。该交联体系的反应是失逸性交联。即，在乳液聚合过程中添加交联单体参与聚合物共聚待聚合后期加入氨水或其他碱性物质调节乳液ph为8～10，此时乳液中的水充当抑制剂抑制了反应的进行，而在乳液成膜过程中随着水和氨水的缓慢挥发，当乳液ph变为弱酸性时，羰基与酰肼基开始发生不可逆的脱水缩合反应形成腙基，从而使乳液聚合物由线性高分子交联成网状物。而硅氧改性是通过将含硅氧烷基团的单体引入到聚合物分子链上，通过硅氧烷基在常温下发生脱水与缩合反应，使聚合物自交联固化成膜从而提升涂膜的综合性能
进一步的，所述防腐剂为异噻唑啉-3-酮类防腐剂；所述防霉剂为稠杂环类防霉剂。防腐剂和防霉剂可以防止涂料和涂膜受到微生物侵害引起变质的风险。
进一步的，所述增稠剂包括第一增稠剂、第二增稠剂和第三增稠剂；所述第一增稠剂为纤维素醚增稠剂，所述第二增稠剂为碱溶胀型增稠剂，所述第三增稠剂为聚氨酯类增稠剂。各类增稠剂的合理搭配使用，可以使涂料有良好的流变性，提高施工性，降低发生分水的可能性。
进一步的，所述填料选自绢云母粉、沉淀硫酸钡和重质碳酸钙中的一种或几种。绢云母粉呈鳞片状，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好，耐热绝缘，在涂料中可以增加涂膜韧性和提高耐候性；重质碳酸钙热稳定性好、白度高、吸油率低，是一种常用填料；硫酸钡耐酸、耐酸、耐光、耐热、吸油量低，在涂料中有良好的填充性、流平性，可以增加涂膜的硬度和耐磨性。硫酸钡有天然产品和人工合成产品，天然产品为重晶石粉，人工产品为沉淀硫酸钡。沉淀硫酸钡质地细腻、白度高、杂质少，而且耐酸性好。
进一步的，所述防冻剂为乙二醇或者丙二醇；所述成膜助剂的有效成分为2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯；所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯类乳化剂。
进一步的，所述消泡剂包括第一消泡剂和第二消泡剂，所述第一消泡剂为有机硅和酯类复合型消泡剂，所述第二消泡剂为疏水二氧化硅和矿物油的混合物。加入消泡剂可以消除涂料生产和施工中产生的起泡，这两种消泡剂和磷酸三丁酯的复配使用可以有效的减少缩孔、缩边等缺陷的发生。
进一步的，所述纯丙乳液为市售纯丙乳液。
进一步的，所述ph值调节剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水或氢氧化钠溶液。
进一步的，所述钛白粉为金红石型钛白粉；金红石型钛白粉对太阳光的反射散射能力强、耐候耐老化，化学性能稳定。
所述分散剂为水性聚羧酸盐类分散剂；所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚类润湿剂。其作用是使填料均匀分散并保持稳定，使涂料对基材有良好的润湿性，增强涂膜对基材的附着力。
发明原理：
本发明采用酮肼改性聚合物乳液和硅氧改性聚合物乳液复配使用来实现涂膜的快速干燥，并使用成膜助剂来增强这一效果；采取其他助剂、颜填料来提高涂料的耐水、耐碱、耐酸、耐盐性能。
目前人们普遍认为常规乳液成膜过程主要由分三阶段进行：首先水分挥发，乳胶粒逐渐相互靠拢；随后水分的继续挥发，乳胶粒子不断靠近压缩使粒子的表面保护层损坏，空隙缩小，直到形成毛细管，毛细管力使乳胶粒子压缩变形，渐渐颗粒间的界面消失；最后聚合物分子链端相互渗透、扩散、缠绕，成为连续的漆膜。一般来说乳液的固含量小于50％，乳胶粒子之间的距离比较远。在成膜过程中的第一阶段和第二阶段，随着水分子的逸出，乳胶粒子开始逐渐靠近，但乳胶粒子之间慢慢达到最紧密的累积状态，这两个阶段耗时较长。如果当乳胶粒子间的毛细管力大于乳胶粒子间的抗变形能力，干燥温度高于最低成膜温度(mfft)，乳胶粒子变形形成具有大量多面体结构颗粒组成的连续膜。在成膜过程的第三阶段内部水分子扩散至聚合物表面然后挥发，这一阶段水的挥发速度最慢。当干燥温度大于乳胶粒子的tg，聚合物分子链就可以在变形的乳胶粒子边缘相互扩散，这时如果没有发生交联反应，由聚合物分子链的扩散而引起的缠绕作用也可以使漆膜具有一定的机械强度。
如果可以发生交联反应，聚合物分子链就可以在乳胶粒子边缘形成较为牢固的连接点，同样也可以提升漆膜的机械强度。聚合物分子链的扩散与交联反应并存，则乳液成膜后形成乳胶膜的各项性能主要受这两个因素影响。当交联反应速率大于聚合物分子链的扩散速率时，交联反应只能在各个乳胶粒子内部进行，最终形成的乳胶膜仍然是由交联后的具有多面体结构乳胶粒子组成，交联反应对乳胶膜的影响较小，对乳胶膜的耐溶剂性和力学性能的改善都比较差。当聚合物分子链的扩散速率大于交联反应速率时，聚合物分子链可以越过乳胶粒子界面，在各个乳胶粒子之间通过交联反应固定，交联反应对乳胶膜影响较大，这种情况下形成的乳胶膜力学性能和耐溶剂性良好。因此，为了取得涂膜性能良好的乳胶膜，聚合物的分子扩散速率在干燥温度时一定要小于交联反应速率。
其中酮肼改性聚合物乳液对涂料的快速干燥有着重要的促进作用。
一般酮肼体系改性丙烯酸聚合物交联乳液控制交联的的原理如下：
对于酮肼体系改性丙烯酸聚合物自交联乳液来说，一般情况下，先合成具有活性酮羰基和羧基的乳液聚合物，用可挥发的ph调节剂调节体系呈弱碱性，最后加入溶于水中的交联剂制得可低温自交联的聚合物乳液。使用过程中，随着乳液成膜水分不断挥发，羧基被释放出来，催化活性羰基与酰肼基在室温下发生酮肼交联反应，最终得到具有交联结构的乳胶膜。酮肼交联反应如式，水对交联反应起抑制作用，因此即使在羰基和酰肼基共同存在下，乳液也具备时间较长的贮存稳定性。
daam/adh改性丙烯酸聚合物交联乳液控制交联的的原理如下：
带有活性酮羰基的共聚单体种类繁多，如烯丙醛、双丙酮丙烯酰胺(daam)、酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(aaem)等等。其中daam具有毒性较小、合成成本较低，有利于改善乳液粘结性能的优点，daam是乳液低温自交联聚合的常用交联单体。含有酮肼基团的交联剂主要为二元或多元羧酸的酰肼，例如乙酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼等。从交联效果来看，多酰肼交联剂比二酰肼交联剂要好，但从成本方面考虑，选择二酰肼交联剂的较多。daam与各类单体共聚合成乳液，使聚合物分子带有活性酮羰基，乳液聚合反应完成时添加适量的交联剂己二酰肼(adh)到乳液中，乳液成膜过程中，后加入的己二酰肼与乳液中聚合物分子上酮羰基发生交联反应，形成交联网络结构的乳胶膜，大幅度提高乳液性能。
水对daam/adh改性丙烯酸聚合物交联乳液的交联控制的作用如下：
虽然乳液中同时存在活性酮羰基和酰肼基团，但酮肼交联反应是一个可逆反应，未使用时，乳液呈弱碱性，而且乳胶粒子之间充满水，交联反应受到抑制。因此，制成的低温自交联乳液可以长时间贮存而不发生交联反应。通常，乳液聚合物很难溶于水，交联剂己二酰肼(adh)易溶于水，乳液聚合物含有活性的酮羰基与己二酰肼(adh)交联反应速度较慢。而乳液成膜干燥过程中水份不断挥发，活性酮羰基与交联剂上的酰肼基充分接触，促进交联反应不断向右进行，乳液慢慢变成乳胶膜。交联反应的发生使聚合物分子形成具有网状结构乳胶膜，很大程度上提高分子间键能。从而赋予了防水涂料快速干燥、快速成膜、快速形成强度并提高了涂膜的延伸性和最终强度，提高了涂膜的耐水、耐碱、耐酸、耐盐性。
硅氧改性聚合物乳液对本涂料快速干燥的促进作用。
有机硅改性单体为含硅氧烷基团的有机硅单体，引入含硅氧烷基团的单体到聚合物分子链上，通过硅氧烷基在常温下发生脱水与缩合反应，使聚合物自交联固化成膜从而提升涂膜的综合性能。但是，乳液聚合过程中，有机硅氧烷容易发生水解反应形成硅醇键，硅醇键间又会发生缩合反应，乳液聚合产生大量凝胶而不稳定。通过试验发现：乳液聚合的酸碱环境对有机硅氧烷的水解缩合反应有很大的影响，当乳液聚合环境呈强酸或强碱时，明显更有利于促进有机硅氧烷的水解缩合反应，形成的乳胶膜交联度较高，能有效促使改善乳胶膜的力学性能；当乳液聚合的ph值为中性后再加入硅氧烷单体可有效避免硅氧烷单体水解缩合反应的发生。有机硅氧烷用量的增多，涂膜的交联度上升，吸水率下降，则涂膜耐水性提高；当乳液聚合体系呈弱酸性时，可以有效抑制乳液聚合过程中有硅氧烷的水解和缩合反应，减少凝胶产生，使乳液聚合过程更加稳定。
成膜助剂对涂膜性能的改善作用如下：
涂膜中随着水分的挥发，高分子聚合物粒子逐渐堆积、融结及扩散而形成的。具体过程如下：
第一，充填过程。乳胶漆施工后，随着水分逐渐挥发，原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的聚合物颗粒和颜料、填料颗粒逐渐靠拢，但仍可以自由运动。在该阶段，水分的挥发与单纯水的挥发相似，为恒速挥发。
第二，融合过程。随着水分的进一步挥发，聚合物微粒表面吸附的保护层破坏，裸露的微粒相互接触，其间隙愈来愈小，至毛细管经大小时，由于毛细管作用，其毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力，微粒变形，最后凝集、融合成连续的涂膜。这一过程是乳胶漆能否成膜的关键，若乳液聚合物的玻璃化温度(tg)较高(为了使涂膜具有良好的机械性能，耐候性和沾污性等tg值一般不能太低)，在较低环境温度下，就很难变形，从而会使融合过程受阻，导致不能成膜，这时需要用成膜助剂协助成膜。成膜助剂可以使乳胶粒子溶胀变软，因此，很容易使他们融合在一起形成连续的膜。
第三，扩散过程。残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散，并使聚合物长链相互扩散、渗透、缠绕形成具有良好性能的均匀涂膜。随着成膜助剂从漆膜中逐渐挥发，最终达到理想的漆膜性能。
有益效果：
本发明的优点在于：
1.水性环保，无毒害物质；
2.单组分，无需另外添加固化剂；
3.室温自交联，无需加热，施工后快速化学交联成膜，干燥快、强度发展快、耐水、耐碱、耐酸、耐盐性能好；
4.粘度适中，施工方式多，可喷涂、可刷涂、可辊涂、批刮。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明做出进一步的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而并非以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
一种速干建筑防水涂料，以重量份计，包括如下组分及制备方法：
在分散缸中加入8.5份水和0.1份第一增稠剂(bermocollehm300，是一种复合的非离子型水溶性纤维素醚)，开动分散机调速至800转/分左右，依次加入5份纯丙乳液、0.45份da分散剂、0.1份pe100润湿剂、0.2份第一消泡剂(spa202)、0.3份第二消泡剂(dfc17)、、0.05份防腐剂(doa2w)、0.005份防霉剂(h981)，搅拌均匀，继续加入5份钛白粉、20份沉淀硫酸钡、2.5份800目绢云母粉、4份800目重质碳酸钙。
将1份丙二醇、1.25份成膜助剂(cs-12)、0.01份乳化剂(t-80)、1份水预乳化，加入分散缸中，提高转速至1200转/分，分散30分钟后移至调漆缸中，在分散机为800转/分的转速下，依次加入50份由双丙酮丙烯酰胺和乙酸二酰肼改性的聚合物乳液、5份乙烯基三乙氧基硅烷改性聚合物乳液、0.2份第二增稠剂(sjb-2)、0.2份第三增稠剂(rm-2020)、用氨水调节ph值至9，最后加入0.05份磷酸三丁酯，过滤包装即的成品。
目前国内无此相同机理的速干型建筑防水涂料的生产、销售和使用，也鲜见此类防水涂料的相关研究，属于市场空白，为规范生产，检验质量，做到有标可依，本公司制定了企业标准。经成品性能经过测试，符合企业标准的要求，结果如表1所示：
表1实例一测试结果
实施例二
一种速干建筑防水涂料，以重量份计，包括如下组分及制备方法：
在分散缸中加入4份水和0.06份第一增稠剂(bermocollehm300，其是一种复合的非离子型水溶性纤维素醚)，开动分散机调速至800转/分左右，依次加入9份纯丙乳液、0.5份da分散剂、0.15份pe100润湿剂、0.2份第一消泡剂(spa202)、0.2份第二消泡剂(dfc17)、0.1份防腐剂(doa2w)、0.25份防霉剂(h981)，搅拌均匀，继续加入3份钛白粉、50份沉淀硫酸钡、2.5份800目绢云母粉、4份800目重质碳酸钙。
将1.5份乙二醇、1.7份成膜助剂(cs-12)、0.015份乳化剂(t-80)、1.825份水预乳化，加入分散缸中；提高转速至1200转/分，分散30分钟后移至调漆缸中，在分散机为800转/分的转速下，依次加入55份双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼改性聚合物乳液、2份乙烯基三甲氧基硅烷改性聚合物乳液、0.25份第二增稠剂(sjb-2)、0.25份第三增稠剂(rm-2020)，用30氢氧化钠溶液调节ph值至9.5，最后加入0.05份磷酸三丁酯，过滤包装即的成品。
经成品性能经过测试，达到企业标准中的全部性能要求，检测结果如下表2所示：
表2实例二测试结果
实施例三
一种速干建筑防水涂料，以重量份计，包括如下组分及制备方法：
在分散缸中加入12份水和0.08份第一增稠剂(bermocollehm300)，开动分散机调速至800转/分左右，依次加入7份纯丙乳液、0.55份da分散剂、0.2份pe100润湿剂、0.4份第一消泡剂(spa202)、0.4份第二消泡剂(dfc17)、0.15份防腐剂(doa2w)、0.05份防霉剂(h981)，搅拌均匀，继续加入5份钛白粉、35份沉淀硫酸钡。
将1.5份乙二醇、1.5份成膜助剂(cs-12)、0.02份乳化剂(t-80)、1.7份水预乳化，加入分散缸中；提高转速至1200转/分，分散30分钟后移至调漆缸中，在分散机为800转/分的转速下，依次加入25份双丙酮丙烯酰胺、丁二酸二酰胺改性聚合物乳液、25份乙烯基三乙氧基硅烷改性聚合物乳液、0.5份第二增稠剂(sjb-2)、0.5份第三增稠剂(rm-2020)，用amp95调节ph值至9.5，最后加入0.05份磷酸三丁酯，过滤包装即的成品。
经成品性能经过测试，达到企业标准中的全部性能要求，检测结果如下表3所示：
表3实例三测试结果
从上面三个实施例可见，本发明的采用的技术方案新颖先进，制备工艺合理环保，制备的产品具有绿色环保、施工方式多样高效，涂膜具有干燥速度快、强度发展快、耐水、耐碱、耐酸、耐盐性好等优点。
需要指出的是，以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。