高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于防水涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料及其制備方法。高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，該防水涂料由A組分和B組分構(gòu)成，A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成：高分子樹脂25%-35%，水20%-40%，乳化劑1%-5%，橡膠類膠乳20-50%，填料0~5%；B組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成：破乳劑30%-40%，水60%-70%。該防水涂料可快速破乳脫水形成防水性能優(yōu)異的涂膜防水防護(hù)層，噴涂后涂層干燥成膜后保持了橡膠類材料的高彈性、低溫柔性、耐老化性；并具有抗穿刺力強、不竄水、耐溫、抗凍、抗化學(xué)腐蝕、抗裂等優(yōu)點。
【專利說明】高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防水涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的防水材料主要以防水卷材和防水涂料為主。
[0003]改性浙青卷材如目前防水材料市場比較流行的SBS、APP卷材，它要火焰噴槍進(jìn)行現(xiàn)場表面熱熔，需明火，技術(shù)要求高，易使表面熱熔膠焦化。卷材寬度只有一米，鋪設(shè)時搭接多，因基層形狀要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接縫防水隱患；自粘型浙青防水卷材存在粘接力不強，容易脫落的問題。
[0004]高分子卷材與基層的粘貼采用氯丁系膠粘劑，其耐水性差，而且很容易因脫膠而造成防水失敗，因此高分子卷材的粘結(jié)成為防水質(zhì)量的關(guān)鍵。這些材料性能存在的問題和技術(shù)的不足，限制了防水工程質(zhì)量的提高和完善，急需提出一個完整的方案來解決上述問題。
[0005]而防水涂料是防水優(yōu)良材料，分浙青防水涂料和高分子防水涂料。浙青防水涂料因其性能問題一般都在低檔建筑使用。中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)?201210301863.3申請日:2012-08-2)公開了采用特殊工藝，將超細(xì)、懸浮、微乳型的改性乳化浙青和高分子聚合物橡膠膠乳配制而成液體橡膠浙青膠乳液組分，再與凝結(jié)劑組分混合，按比例配制的水基噴涂料。
[0006]目前高分子防水涂料因其性能優(yōu)良、并可制成彩色，使屋面色彩更加豐富。目前采用的高分子涂料都采用水乳化的乳液為基礎(chǔ)的水乳性涂料，它采用冷施工，但它固含量低，一般不超過(60-70%)，每遍涂刷厚度都要受到固化條件限制，不可能很厚，成膜需要多遍涂刷，潮濕條件下，乳液的水份無法揮發(fā)，就不能固化，非常不方便。滿足防水技術(shù)規(guī)范要求厚度必須多遍涂刷，大大影響了功效。限制了使用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，該防水涂料可快速破乳脫水形成防水性能優(yōu)異的涂膜防水防護(hù)層。噴涂后涂層干燥成膜后保持了橡膠類材料的高彈性、低溫柔性、耐老化性；并具有抗穿刺力強、不竄水、耐溫、抗凍、抗化學(xué)腐蝕、抗裂等優(yōu)點。該防水涂料無有機(jī)溶劑，無毒無味，無污染，施工方便。克服了水乳性材料因涂料靠水分揮發(fā)固化，對施工環(huán)境要求高，不能厚涂的弱點。并且能制成彩色，克服了浙青涂料黑色的弱點。能適合建筑物的外表面的防水。增強建筑的色彩。本發(fā)明的另外一個目的是上述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料的制備方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述的第一個目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案: 高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，該防水涂料由A組分和B組分構(gòu)成，A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂25%-35%，水20%-40%，乳化劑1%_5%，橡膠類膠乳20-50%，填料(Γ5% ;所述的高分子樹脂為丙烯酸樹脂、石油樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂中一種或者兩種混合物；A組分體系中橡膠材料與高分子樹脂為分散相，分散相的固含量為40飛5%，橡膠材料在高分子樹脂分子表層形成包裹膜組成的核殼結(jié)構(gòu)體，核殼結(jié)構(gòu)體粒徑為10-200nm ；B組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:破乳劑30%_40%，水60%-70%。
[0009]作為優(yōu)選，所述的核殼結(jié)構(gòu)體粒徑為50_100nm。
[0010]作為優(yōu)選，所述的A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂25%_30%，水25%-35%，乳化劑1%_5%，橡膠膠乳20%-40%，填料0?3%。
[0011]作為優(yōu)選，所述的A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂30%_35%，水20%-25%，乳化劑1%_5%，橡膠膠乳20%-30%，填料I?2%。
[0012]作為優(yōu)選，所述的A組分與B組分的配合使用量為:1:3?1:15。
[0013]作為優(yōu)選，所述的填料為滑石粉、活性碳酸鈣、硅灰石粉、膨潤土、石棉粉中的一種或者兩種以上混合。
[0014]作為優(yōu)選，所述的乳化劑采用陰離子乳化劑或兩性離子乳化劑。作為再優(yōu)選，所述的陰離子乳化劑為烷基羧酸鹽、脂肪酸酯多肽縮合物、石油磺酸鹽中的一種或兩性離子乳化劑咪唑啉型、含氟兩性乳化劑的一種。
[0015]作為優(yōu)選，所述的橡膠膠乳用壓敏型改性的天然橡膠膠乳、丁苯橡膠膠乳、丁基橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳的一種或兩種的混合物。
[0016]作為優(yōu)選，所述的破乳劑采用陽離子聚胺縮合物破乳劑、堿土金屬鹵化物電解質(zhì)、含烷基醚硫酸酯鹽、聚酰胺-胺類樹枝型大分子物質(zhì)一種或兩種的混合物。
[0017]為了實現(xiàn)上述的第二個目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
一種制備上述的防水涂料的方法，該方法包括以下的步驟:
1)用丙烯酸樹脂、石油樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂中一種或者兩種混合物熔融研磨；
2)將混合物加熱到180-210°C，攪拌60-120分鐘，加入乳化劑在140_160°C攪拌混合進(jìn)入進(jìn)膠體磨，和乳化劑一道磨20-40分鐘；溫度降至60°C加入蒸餾水形成穩(wěn)定的乳化液，
降溫至常溫；
3)再將和橡膠膠乳、填料一起攪拌混合2小時，形成防水涂料A組分液體；
4)B組分:將破乳劑直接加水形成水溶液。
[0018]本發(fā)明從水乳型速凝高分子防水涂料采用雙組份配比A組份為陰離子型合成橡膠乳液和采用特殊工藝加工制成的乳化樹脂微乳液及多種化學(xué)助劑混合而成，B組份為表面活性劑為主的破乳劑，A組份形成了以樹脂為連續(xù)相，橡膠為分散相組成的核殼結(jié)構(gòu)體，粒徑僅為10-200nm，固含量高，粘度低。且橡膠材料在超細(xì)樹脂分子表層形成包裹膜，并由這些被包裹后的分子形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，而互相貫穿交聯(lián)，使其呈現(xiàn)彈塑性高聚物性能。使用專用噴涂設(shè)備使兩組份分別從兩個噴嘴中成霧化噴出，在空氣中均勻混合后附著于基層，并快速破乳脫水形成防水性能優(yōu)異的涂膜防水防護(hù)層。噴涂后涂層干燥成膜后保持了橡膠類材料的高彈性、低溫柔性、耐老化性；并具有抗穿刺力強、不竄水、耐溫、抗凍、抗化學(xué)腐蝕、抗裂等優(yōu)點。該防水涂料無有機(jī)溶劑，無毒無味，無污染，施工方便?？朔怂樾圆牧弦蛲苛峡克謸]發(fā)固化，對施工環(huán)境要求高，不能厚涂的弱點。并且能制成彩色，克服了浙青涂料黑色的弱點。能適合建筑物的外表面的防水。增強建筑的色彩。
[0019]本發(fā)明高分子速凝噴涂防水涂料的優(yōu)點:
1、采用機(jī)器噴涂在基層上的彩色高分子速凝噴涂防水材料，改變了高分子涂料手工涂刷的工藝，提高了施工速度。真正地實現(xiàn)了施工機(jī)械化。一?二遍施工即可，使施工速度比普通的水乳型防水涂料加快了 5飛倍。工期縮短幾倍。
[0020]2、快速破乳的凝固方式改變了水性高分子防水涂料靠水分揮發(fā)固化的結(jié)膜方式，成膜過程不受外界天氣、溫度及環(huán)境濕度的影響。在固化方式上是一大進(jìn)步。固化方式改變使下一遍涂膜不受上一遍涂膜的情況的影響，施工環(huán)境要求低，利用它的成膜性，不怕陣雨可全天侯施工，加快工程進(jìn)度，作業(yè)條件適合多陣雨和低溫時施工要達(dá)到防水規(guī)范要求的厚度一次性多遍反復(fù)噴涂即可。大大提高了施工速度。
[0021]3、彩色高分子速凝噴涂防水涂料改變了浙青類噴涂防水涂料黑色等弊端，克服了浙青由多種材料組成的復(fù)合體物理性能低下。材料組成簡單明了，能充分發(fā)揮各自組分的作用，綜合性能比較好。
[0022]4、采用少添加填料的方案，使得材料具有高延伸的性能，具有良好的低溫性能，低溫柔性能達(dá)_20°C。
[0023]5、可以制成各種顏色，與建筑的風(fēng)格相適應(yīng)，克服了浙青涂料黑色抗老化性能差，吸熱力強的缺點。
[0024]6、涂料采用噴涂施工，與基層粘接力強，在防水層底部也不會發(fā)生竄水現(xiàn)象，大大提高了防水層的可靠性。克服了卷材搭接容易滲漏的缺陷。
[0025]7、對各種基材均有優(yōu)異的粘結(jié)性能，既可以單獨用于建筑防水，也可以和各種卷材復(fù)合使用。和卷材復(fù)合做成“涂——卷”復(fù)合防水層，充分發(fā)揮材料各自的特點，解決了滲漏難題，這是一大創(chuàng)造。大大提高防水的效果又降低了造價。
[0026]本發(fā)明的核心是將復(fù)合高分子樹脂進(jìn)行乳化形成水乳型樹脂乳液。再通過橡膠膠乳進(jìn)行改性和穩(wěn)定作用，形成了穩(wěn)定的防水涂料。它和破乳劑在噴涂的過程中混合。立刻破乳。樹脂粒子具有自粘性馬上連接成連續(xù)相的涂膜?？朔怂酝苛弦淮魏裢亢罅鲯?、厚薄不均的弱點?？梢砸淮畏磸?fù)噴涂打到防水要求的3_的厚度。不流掛、薄厚均勻。又打破浙青材料的黑色的弊端、采用統(tǒng)一高分子樹脂克服了普通浙青混合體的溫度敏感性高的缺點，能達(dá)到高溫不流淌、低溫不脆斷。并能適應(yīng)因建筑結(jié)構(gòu)變形而帶來的應(yīng)力。大大提高了防水性能。
[0027]為了防止運輸、儲存、施工過程中因雜質(zhì)侵入、溫度、振動引起的破乳，隨著乳化理論的發(fā)展。各種的乳化劑和保護(hù)膠體使乳化體系更加穩(wěn)定，各種高分子材料的混合使乳液的穩(wěn)定更加強。要使乳液瞬間破乳變得更加困難。如過去的僅靠電解質(zhì)等破壞乳化體系變得不可能。必須利用高分子的表面活性劑的性能來破乳，主要利用以下特性來實現(xiàn):
1、利用離子型表面活性劑的離子性，加入反相乳化劑與乳化劑形成絡(luò)合物而破乳。
[0028]2、利用表面活性劑的表面活性，采用較高的表面活性，使其頂替乳化體系內(nèi)的乳化劑，引起破乳。
[0029]3、使穩(wěn)定乳液內(nèi)的固體粒子被破乳劑的一組分完全濕潤，從而脫離界面加入一相的內(nèi)部，破壞保護(hù)層。
[0030]4、通過表面活性劑的結(jié)構(gòu)單元組合形成膠束，對乳化劑有較強的增容作用，由此造成破乳。
[0031]通過機(jī)器使防水涂料的浙青乳液和破乳劑分別從兩個噴嘴里噴出霧化，在空中充分混合后噴到防水基層，乳液快速破乳后，粒子相互粘接形成連膜。重復(fù)噴涂后形成一定厚度的防水涂膜。
[0032]本發(fā)明采用通過復(fù)合高分子樹脂進(jìn)行乳化形成水乳型樹脂乳液，通過橡膠膠乳對它進(jìn)行進(jìn)一步改性使它具有橡膠的彈性和柔韌性。形成具有良好綜合機(jī)械性能防水材料。應(yīng)用于如交通運輸(道路、鐵路、航空等)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利工程、工業(yè)(采掘業(yè)、制造業(yè))、民用等各行業(yè)。

【具體實施方式】
[0033]實施例1
本發(fā)明用于可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜的防水涂料的原料各組分配比如下:
A組分:
丙烯酸樹脂38.5%
水30%
脂肪酸酯多肽縮合物3%
氯丁膠乳17%
丁苯膠乳16%
活性碳酸鈣(硬脂酸覆面)3% ；
B組分:
堿土金屬鹵化物電解質(zhì) 30%
水70%。
[0034]上述防水涂料制備方法如下:
1)用丙烯酸樹脂熔融加熱到180-210°C，攪拌60-120分鐘，加入乳化劑(脂肪酸酯多肽縮合物)在140-160°C攪拌混合進(jìn)入進(jìn)膠體磨，和乳化劑一道磨20-40分鐘；溫度降至60°C加入蒸餾水形成穩(wěn)定的乳化液；使固含量達(dá)55%左右；降溫至常溫；
2)將降至常溫的乳化液加入混合罐內(nèi)，分別將氯丁膠乳和丁苯膠乳以及活性碳酸鈣加入混合罐內(nèi)，混合I小時，包裝裝桶；制成A組分液體；
3)B組分:將破乳劑直接加水?dāng)嚢栊纬伤芤骸?br> [0035]噴涂后涂層干燥成膜后，上述的防水涂料的測試數(shù)據(jù)如下:
物理性能:抗拉強度 1.0MPa
耐熱80°C
低溫柔性-20 °C 延伸率 1000%。
[0036]實施例2
本發(fā)明用于可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料的原料各組分配比如下:
A組分:
聚氨酯樹脂5% 石油樹脂32%
兩性離子乳化劑咪唑啉型 2.5%
氯丁膠乳13%
天然橡膠膠乳13%
膨潤土1%
水33.5% ；
B組分:
聚酰胺-胺類樹枝型大分子物質(zhì) 30%
聚胺縮合物破乳劑3%
水67%。
[0037]上述的防水涂料制備方法如下:
1)用聚氨酯樹脂和石油樹脂一起熔融加熱到150-155°C，攪拌60-120分鐘，加入乳化劑(兩性離子乳化劑咪唑啉型)在140-160°C攪拌混合進(jìn)入進(jìn)膠體磨，和乳化劑一道磨20-40分鐘；加入蒸餾水使溫度降至60°C以下形成穩(wěn)定的乳化液。使固含量達(dá)55%左右；降溫至常溫；
2)將降至常溫的乳化液加入混合罐內(nèi)，分別將氯丁膠乳和天然橡膠膠乳以及膨潤土加入混合罐內(nèi)，混合I小時，包裝裝桶；制成A組分液體；
3)B組分:將破乳劑直接加水中加熱至60°C攪拌形成水溶液。降至常溫。
[0038]噴涂后涂層干燥成膜后，上述的防水涂料的測試數(shù)據(jù)如下:
物理性能:抗拉強度 1.12MPa
耐熱80°C
低溫柔性-20 °C 延伸率 1500%。
實施例3
本發(fā)明可用可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料的原料各組分配比如下:
A組分:
丙烯酸樹脂 7%
醇酸樹脂30%
石油磺酸鹽3%
丁基橡膠膠乳12%
丁苯橡膠膠乳10%
硅灰石粉1%
水37% ；
B組分:
堿土金屬鹵化物電解質(zhì)、 25%
含烷基醚硫酸酯鹽3%
水72%。
[0039]上述的高分子防水涂料制備方法如下:
I)用醇酸樹脂和丙烯酸樹脂一起磨細(xì)，將混合物倒入加熱罐熔融加熱到180°C左右，攪拌60-120分鐘，加入乳化劑(石油璜酸鹽)在120°C攪拌混合進(jìn)入進(jìn)膠體磨，和乳化劑一道磨20-40分鐘；加入蒸餾水使溫度降至60°C以下形成穩(wěn)定的乳化液。使固含量達(dá)55%左右。降溫至常溫；
2)將降至常溫的乳化液加入混合罐內(nèi)，分別將丁基橡膠膠乳和丁苯橡膠膠乳以及硅灰石粉加入混合罐內(nèi)，混合I小時，包裝裝桶；制成A組分液體；
3)B組分:將破乳劑直接加水中加熱至60°C攪拌形成水溶液。降至常溫。
[0040]噴涂后涂層干燥成膜后，上述的高分子防水涂料的測試數(shù)據(jù)如下:
物理性能:抗拉強度 0.82MPa 耐熱80°C
低溫柔性-20 °C 延伸率 1800% ；。
【權(quán)利要求】
1.高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，該防水涂料由A組分和B組分構(gòu)成，其特征在于: A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂25%-35%，水20%-40%，乳化劑1%-5%，橡膠類膠乳20-50%，填料(Γ5% ;所述的高分子樹脂為丙烯酸樹脂、石油樹脂、醇酸樹月旨、聚氨酯樹脂中一種或者兩種混合物；Α組分體系中橡膠材料與高分子樹脂為分散相，分散相的固含量為40飛5%，橡膠材料在高分子樹脂分子表層形成包裹膜組成的核殼結(jié)構(gòu)體，核殼結(jié)構(gòu)體粒徑為10-200nm ； B組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:破乳劑30%-40%，水60%-70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂25%-30%，水25%-35%，乳化劑1%-5%，橡膠膠乳20%-40%，填料0?3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于A組分按重量百分比計由以下組分構(gòu)成:高分子樹脂30%-35%，水20%-25%，乳化劑1%-5%，橡膠膠乳20%-30%，填料I?2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于所述的A組分與B組分的配合使用量為:1:3?1:15。
5.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于所述的填料為滑石粉、活性碳酸鈣、硅灰石粉、膨潤土、石棉粉中的一種或者兩種以上混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于乳化劑采用陰離子乳化劑或兩性離子乳化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于陰離子乳化劑為烷基羧酸鹽、脂肪酸酯多肽縮合物、石油磺酸鹽中的一種或兩性離子乳化劑咪唑啉型、含氟兩性乳化劑的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于橡膠膠乳用壓敏型改性的天然橡膠膠乳、丁苯橡膠膠乳、丁基橡膠膠乳和氯丁橡膠膠乳的一種或兩種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的高分子可機(jī)器噴涂的快速破乳凝固成膜防水涂料，其特征在于破乳劑采用陽離子聚胺縮合物破乳劑、堿土金屬鹵化物電解質(zhì)、含烷基醚硫酸酯鹽、聚酰胺-胺類樹枝型大分子物質(zhì)一種或兩種的混合物。
10.一種制備權(quán)利要求Γ3任意一項權(quán)利要求所述的防水涂料的方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 1)用丙烯酸樹脂、石油樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂中一種或者兩種混合物熔融研磨； 2)將混合物加熱到180-210°C，攪拌60-120分鐘，加入乳化劑在140_160°C攪拌混合進(jìn)入進(jìn)膠體磨，和乳化劑一道磨20-40分鐘；溫度降至60°C加入蒸餾水形成穩(wěn)定的乳化液，降溫至常溫； 3)再將和橡膠膠乳、填料一起攪拌混合2小時，形成防水涂料A組分液體； 4)B組分:將破乳劑直接加水形成水溶液。
【文檔編號】C09D123/22GK104312328SQ201410527546
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】項曉睿 申請人:浙江魯班建筑防水有限公司