一种耐候型水性柔性防护涂料及其制备方法和在混凝土防水工程中的应用与流程

本发明涉及混凝土防水材料，特别涉及一种耐候型水性柔性防护涂料及其制备方法和在混凝土防水工程中的应用。

背景技术：

1、水工混凝土建筑物表面普遍面临碳化、冲磨、腐蚀等破坏，在严寒地区还面临冻害问题。这些问题直接影响混凝土的耐久性，严重时甚至能够危及到水工结构的运行安全。在其表面涂刷防护涂料是缓解这些问题的有效方法。

2、目前市场上常用的高分子防水防护材料体系主要有聚脲、氟碳、聚氨酯、环氧、有机硅及丙烯酸酯等。其中，聚脲作为特殊的聚氨酯，具有高强度高韧性，抗冲磨、抗冻性好，特别是脂肪族聚脲，耐老化耐候性优异，综合性能最佳，使用期限可以达到30年。但是聚脲材料较贵，低的附着力也导致对基面要求高，需要专用界面剂辅助，施工工艺复杂，因此施工成本也较高。氟碳体系结构致密，涂膜光滑坚硬，具有优异的耐热性、耐候性、耐腐蚀性及抗沾污性，但是氟碳材料少而贵，且材料刚性过大容易裂开，通常也需涂覆于环氧封闭底漆及环氧或聚氨酯中涂上作为面涂使用。有机硅憎水抗沾污性、耐热耐候性优良，但是非常好的渗透性也使其抗冻性、防碳化不佳。环氧交联密度高，具有高粘结性，涂膜强度高，耐酸碱、耐盐雾性能优异，防腐性好，经常在重防腐涂料体系中使用，但过刚的结构也导致了柔韧性不足，而且由于结构中不饱和键多，容易黄变，其耐候性较差。丙烯酸酯快干，耐候性好，有一定的柔韧性，容易得到高光泽涂膜，但是热粘冷脆的缺点限制了其使用。因此，现有的防水防护涂料难以兼顾良好的耐候性和力学性能。

3、尤其，近年来随着环保要求的提高，涂料的水性化成为发展的必然趋势。而水性涂料的性能往往不及油性涂料，例如上述表现最好的聚脲为油性体系，而常见的水性乳液如丙乳、水性环氧等，其本身的性能远不及油性涂料。因此开发兼具良好的耐候性和力学性能的水性防护涂料，其技术难度更大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种耐候型水性柔性防护涂料及其制备方法和在混凝土防水工程中的应用。本发明提供的耐候型水性柔性防护涂料兼具高耐候性、强防腐性、良好的柔韧性和高附着性。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种耐候型水性柔性防护涂料，包括独立分装的a组分和b组分；

4、所述a组分包括以下质量份数的原料：环氧杂化丙烯酸乳液40～65份，钛白粉2～10份，炭黑0.03～0.3份，填料20～40份，分散剂1～5份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.1～1份，润湿剂0.1～1份，流变助剂0.1～1份，成膜剂0.5～3份和水5～10份；所述填料包括滑石粉、重质碳酸钙、云母粉、硫酸钡、石英粉和纳米钙中的一种或几种；

5、所述b组分包括以下质量份数的原料：耐候性柔性固化剂3～8份，消泡剂0.2～0.5份，成膜剂0.5～3份；所述耐候性柔性固化剂包括聚醚胺类固化剂和/或酚醛胺类固化剂；

6、所述a组分与b组分的质量比为10～18：1。

7、优选地，所述环氧杂化丙烯酸乳液的环氧值为500～800mgkoh/g。

8、优选地，所述钛白粉为金红石型钛白粉。

9、优选地，所述聚醚胺类固化剂包括ts-403固化剂和/或d2000固化剂，所述酚醛胺类固化剂包括lt-4928f固化剂。

10、本发明提供了以上技术方案所述耐候型水性柔性防护涂料的制备方法，包括以下步骤：

11、将水、分散剂、流平剂、润湿剂和消泡剂进行第一混合，得到第一混合料；

12、将所述第一混合料、钛白粉、炭黑和填料进行第二混合，得到第二混合料；

13、将所述第二混合料、环氧杂化丙烯酸乳液、流变助剂和成膜剂进行第三混合，得到a组分；

14、将耐候性柔性固化剂、消泡剂和成膜剂进行第四混合，得到b组分。

15、优选地，所述第一混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为500～600转/分钟；所述第一混合的时间为10～30分钟。

16、优选地，所述第二混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为1000转/分钟；所述第二混合的时间为2～4小时。

17、优选地，所述第三混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为500～600转/分钟；所述第三混合的时间为0.5～1小时。

18、优选地，所述第四混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为300～500转/分钟；所述第四混合的时间为10～20分钟。

19、本发明提供了以上技术方案所述所述耐候型水性柔性防护涂料或以上技术方案所述制备方法制备得到的耐候型水性柔性防护涂料在混凝土防水工程中的应用。

20、本发明提供了一种耐候型水性柔性防护涂料，包括独立分装的a组分和b组分；所述a组分包括以下质量份数的原料：环氧杂化丙烯酸乳液40～65份，钛白粉2～10份，炭黑0.03～0.3份，填料20～40份，分散剂1～5份，消泡剂0.2～0.5份，流平剂0.1～1份，润湿剂0.1～1份，流变助剂0.1～1份，成膜剂0.5～3份和水5～10份；所述填料包括滑石粉、重质碳酸钙、云母粉、硫酸钡、石英粉和纳米钙中的一种或几种；所述b组分包括以下质量份数的原料：耐候性柔性固化剂3～8份，消泡剂0.2～0.5份，成膜剂0.5～3份；所述耐候性柔性固化剂包括聚醚胺类固化剂和/或酚醛胺类固化剂；所述a组分与b组分的质量比为10～18：1。本发明选择环氧杂化丙烯酸乳液，充分利用环氧和丙烯酸体系各自的优点，环氧杂化丙烯酸乳液中丙烯酸树脂结构赋予其高耐候性、快干性、高光泽和一定的柔韧性，环氧树脂交联结构赋予其高的附着力、优良的防水、耐酸碱、耐盐雾和防腐性；本发明选择聚醚胺类固化剂和酚醛胺类固化剂，有利于提高防护涂料的耐候性和柔韧性。本发明选择环氧杂化丙烯酸乳液，配合耐候型柔性固化剂、功能性填料及助剂，并严格控制各组分用量，得到兼具高耐候性、强防腐性、良好的柔韧性、高附着性以及快干性的水性防护涂料，能够适用于较大形变的水工混凝土的防水防护工程；并且无有机溶剂，环保性好。

技术特征：

1.一种耐候型水性柔性防护涂料，其特征在于，包括独立分装的a组分和b组分；

2.根据权利要求1所述的耐候型水性柔性防护涂料，其特征在于，所述环氧杂化丙烯酸乳液的环氧值为500～800mgkoh/g。

3.根据权利要求1所述的耐候型水性柔性防护涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。

4.根据权利要求1所述的耐候型水性柔性防护涂料，其特征在于，所述聚醚胺类固化剂包括ts-403固化剂和/或d2000固化剂，所述酚醛胺类固化剂包括lt-4928f固化剂。

5.权利要求1～4任意一项所述耐候型水性柔性防护涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为500～600转/分钟；所述第一混合的时间为10～30分钟。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为1000转/分钟；所述第二混合的时间为2～4小时。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第三混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为500～600转/分钟；所述第三混合的时间为0.5～1小时。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第四混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为300～500转/分钟；所述第四混合的时间为10～20分钟。

10.权利要求1～4任意一项所述耐候型水性柔性防护涂料或权利要求5～9任意一项所述制备方法制备得到的耐候型水性柔性防护涂料在混凝土防水工程中的应用。

技术总结
本发明提供了一种耐候型水性柔性防护涂料及其制备方法和在混凝土防水工程中的应用，涉及混凝土防水材料技术领域。本发明选择环氧杂化丙烯酸乳液，充分利用环氧和丙烯酸体系各自的优点，环氧杂化丙烯酸乳液中丙烯酸树脂结构赋予其高耐候性、快干性、高光泽和一定的柔韧性，环氧树脂交联结构赋予其高的附着力、优良的防水、耐酸碱、耐盐雾和防腐性；本发明选择聚醚胺类固化剂和酚醛胺类固化剂，有利于提高防护涂料的耐候性和柔韧性。本发明选择环氧杂化丙烯酸乳液，配合耐候型柔性固化剂、功能性填料及助剂，得到兼具高耐候性、强防腐性、良好的柔韧性、高附着性以及快干性的水性防护涂料，能够适用于较大形变的水工混凝土的防水防护工程。

技术研发人员：张金桃,喻明洋,包来燕,任银霞,朱永斌
受保护的技术使用者：上海固密特新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13