CN106010048A - 一种隔热防水建筑涂料及其制备方法 - Google Patents

一种隔热防水建筑涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种隔热防水建筑涂料及其制备方法，其中所述建筑涂料包括以下重量份数的原料：苯丙乳液60～80份；纯丙乳液50～70份；天然橡胶树脂10～15份；聚氨酯预聚体5～10份；陶瓷空心微珠8～12份；低导热系数填料10～15份；海藻胶3～5份；N‑羟甲基丙烯酰胺3～8份；丙二醇20～25份；消泡剂5～10份；去离子水40～50份。本发明在现有的建筑涂料中加入聚氨酯预聚体，使得涂料具有耐高温的作用，加入陶瓷空心微珠，使得涂料具有热反射和隔热(保温)隔音的效果，加入低导热系数填料，使得涂料具有隔音和防水的性能，加入海藻胶能够有效提高涂料的防水性和稳定性。

Description

一种隔热防水建筑涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种隔热防水建筑涂料及其制备方法。
背景技术
随着能源紧缺和人们环保意识增强，节能在国民经济中的地位将越来越高，保温节能是节能的重要组成部分。其中的建筑节能是我国节能工作的重点之一，而外墙外保温已成为建筑节能的主产品。对于热工设计时以保温为主的地区，如严寒地区和寒冷地区，外墙外保温不仅合理，而且适用，发展较快。而对于热工设计时一般只考虑隔热的夏热冬暖地区，或热工设计时以隔热为主的夏热冬冷地区，目前的一些外墙外保温存在进一步完善的空间。针对不同地区的气候特点，合理选择和使用各种隔热保温涂料，组成复合体系，既保温又隔热，达到室内热环境舒适和节能降耗的目的。
而说到隔热保温涂料，人们还要考虑其耐候性和防污性，因为外墙涂料是与外界大气环境直接接触的，需要经受气候、雨水、紫外线等的挑战，因此需要具备耐酸雨、耐沾污以及易清洗等性能，目前在建筑防水领域，溶剂型聚氨酯涂料(WPU)应用比较广泛，但随着环保的力度的加大，涂料势必要向无溶剂、水性化方向发展。WPU由于引入亲水集团，涂料的耐水性不佳，无法满足建筑防水涂料的需求，所以可以通过改性来提高和改善相应性能。目前公开文献报道了许多改性方法，例如：
1、中国专利，名称:水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚氨酯紫外光固化涂料及其制备方法，申请(专利)号:CN201310545598.8，申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所公开了一种水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚氨酯紫外光固化涂料及其制备方法，解决了现有技术中水性聚氨酯涂料危害环境、不能进行紫外光固化的技术问题。本发明的涂料包括68-97重量份的水性聚氨酯丙烯酸酯，0.1-0.5重量份的水性流平剂，0.2-0.6重量份的水性润湿剂，0.2-0.5重量份的水性消泡剂，3-7重量份的水性助溶剂和0.1-0.5重量份光引发剂。本发明还提供了水性聚氨酯丙烯酸酯的结构及制备方法。该水性聚氨酯紫外光固化涂料具有良好的水溶性，并可进行紫外光固化，不含有稀释剂等污染物，绿色环保。
2、中国专利，名称：复合改性水性聚氨酯乳液的制备方法，申请(专利)号:CN200310117505.8申请(专利权)人:中国科学院广州化学研究所一种涉及有机和无机硅化合物复合改性水性聚氨酯乳液的制备方法，该制备方法是采用高分子化学合成反应中或水乳化扩链过程中将有机硅化合物引入到聚氨酯中，再在乳液中加入一定量的无机硅化合物进一步扩链交联反应。本发明的方法不仅操作方便，且制备的水性聚氨酯乳液，其涂膜具有耐水性好、光泽、软硬度与应用性能要求适宜等优点，与未改性水性聚氨酯涂料相比，各主要技术性能都有明显的提高，可用于木器漆等的有机和无机硅化合物复合改性的水性聚氨酯涂料。主权项:1、一种有机和无机硅化合物复合改性水性聚氨酯乳液的制备方法，是将100份二异氰酸酯、1～30份有机硅化合物、100～300份聚醚、5～30份2，2-二羟甲基丙酸在室温搅拌下加入至通有氮气的反应容器中，控温60～100℃反应3～6小时，得到预聚体；在0～15℃下，将上述预聚体缓慢滴加到溶有3～20份三乙胺的400～900份去离子水中，高速搅拌乳化，再在高速搅拌下继续加入2～50份无机硅化合物，在5～50℃反应1～6h，得到固含量在20～55wt％的乳液。
3、中国专利，名称:一种有机硅改性水性聚氨酯涂料及其制备方法，申请(专利)号:CN201310396330.2申请(专利权)人:盐城市昶桦户外用品有限公司，摘要:一种有机硅改性水性聚氨酯及其制备方法，特别涉及一种主链上含有有机硅的水性聚氨酯涂料及其制备方法。该涂料原料组分及含量为：多异氰酸酯30～40；聚醚多元醇30～40；亲水性扩链剂3～10；扩链剂2～10；交联剂1～3；中和剂3～10。制备方法包括预聚物合成、预聚物中和、扩链及乳化等步骤。本发明所得的有机硅改性水性聚氨酯涂料在其分子主链上引入了硅氧键(-Si-O-Si-)，由于硅氧键相比碳碳键(-C-C-)的键长大的多，使得链的柔顺性大大提高；同时，所用的聚醚多元醇为柔性链段；能够很好的改善聚氨酯的柔顺性，大幅度的降低聚氨酯的模量；在纺织品、皮革、建筑以及某些特殊行业有巨大的应用前景。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种隔热防水建筑涂料及其制备方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种隔热防水建筑涂料，包括以下重量份数的原料：
优选的，包括以下重量份数的原料：
优选的，包括以下重量份数的原料：
优选的，包括以下重量份数的原料：
优选的，所述苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯经乳液共聚而得；其中，所述苯乙烯和丙烯酸酯的质量比为2：3。
优选的，所述纯丙乳液由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂混合而成；其中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂的质量比为2：2：3：5。
优选的，所述天然橡胶树脂的粒度为0.02～0.04μm，所述聚氨酯预聚体的粒度为0.05～0.08μm，所述陶瓷空心微珠的粒度为0.03～0.06μm，所述低导热系数填料的粒度为0.01～0.04μm。
优选的，所述低导热系数填料为硅藻土、粘土、沉淀硫酸钡、硅酸钙粉中的至少一种。
一种隔热防水建筑涂料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，分别称取重量份数为60～80份的苯丙乳液和50～70份的纯丙乳液，然后依次通过自动上料***缓慢的加入到盛装有40～50份的去离子水的反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为30～50度，搅拌气压为0.6～1.2Mpa，搅拌时间为10～15分钟，搅拌的速度为60～70转/分；
第二步，分别称取重量份数为10～15份的天然橡胶树脂、5～10份的聚氨酯预聚体、8～12份的陶瓷空心微珠以及10～15份的低导热系数填料，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为40～55度，搅拌气压为1.2～2.3Mpa，搅拌时间为35～55分钟，搅拌的速度为65～85转/分；
第三步，分别称取重量份数为3～5份的海藻胶和3～8份的N-羟甲基丙烯酰胺，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为35～45度，搅拌气压为1.0～1.4Mpa，搅拌时间为35～40分钟，搅拌的速度为80～90转/分；
第四步，分别称取重量份数为20～25份的丙二醇和5～10份的消泡剂，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为60～70度，搅拌气压为1.2～1.6Mpa，搅拌时间为30～40分钟，搅拌的速度为50～70转/分；
最后开动隔膜泵，将制得的混合物先经过0.5μm过滤器循环过滤2小时，再经0.4μm的过滤器过滤，以去除混合物中粒径大于0.4μm的粒子，即得所需涂料。
本发明的有益效果：本发明在现有的建筑涂料中加入聚氨酯预聚体，使得涂料具有耐高温的作用，加入陶瓷空心微珠，使得涂料具有热反射和隔热(保温)隔音的效果，加入低导热系数填料，使得涂料具有隔音和防水的性能，加入海藻胶能够有效提高涂料的防水性和稳定性，将上述组分按照预定的配比和工艺混合后，涂料的性能能够达到最佳。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但不限于所举的实施例。
实施例1、第一步，分别称取重量份数为60份的苯丙乳液和50份的纯丙乳液，然后依次通过自动上料***缓慢的加入到盛装有40份的去离子水的反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为30度，搅拌气压为0.6Mpa，搅拌时间为10分钟，搅拌的速度为60转/分；
第二步，分别称取重量份数为10份的天然橡胶树脂、5份的聚氨酯预聚体、8份的陶瓷空心微珠以及10份低导热系数填料，本实施例中的低导热系数填料采用硅藻土，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为40度，搅拌气压为1.2Mpa，搅拌时间为35分钟，搅拌的速度为65转/分；
第三步，分别称取重量份数为3份的海藻胶和3份的N-羟甲基丙烯酰胺，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为35度，搅拌气压为1.0Mpa，搅拌时间为35钟，搅拌的速度为80转/分；
第四步，分别称取重量份数为20份的丙二醇和5份的消泡剂，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为60度，搅拌气压为1.2Mpa，搅拌时间为30分钟，搅拌的速度为50转/分；
最后开动隔膜泵，将制得的混合物先经过0.5μm过滤器循环过滤2小时，再经0.4μm的过滤器过滤，以去除混合物中粒径大于0.4μm的有害粒子，即得本发明的涂料。
使用上述涂料，对室内墙体进行涂刷三次，每次间隔2小时，最后封闭3天后；通过专业检测设备检测，室内墙体的隔热保温效果明显提高，室内温度可比室外低10度；防水性能也有效提高，之后长期使用不会起泡。
实施例1中：
优选的，所述苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯经乳液共聚而得；其中，所述苯乙烯和丙烯酸酯的质量比为2：3。
优选的，所述纯丙乳液由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂混合而成；其中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂的质量比为2：2：3：5。
优选的，所述天然橡胶树脂的粒度为0.02～0.04μm，所述聚氨酯预聚体的粒度为0.05～0.08μm，所述陶瓷空心微珠的粒度为0.03～0.06μm，所述低导热系数填料的粒度为0.01～0.04μm。
优选的，所述硅藻土也可采用粘土、沉淀硫酸钡、硅酸钙粉等其他低导热系数填料替换，其中一种或者多种。
实施例2、第一步，分别称取重量份数为70份的苯丙乳液和60份的纯丙乳液，然后依次通过自动上料***缓慢的加入到盛装有45份的去离子水的反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为40度，搅拌气压为0.8Mpa，搅拌时间为13分钟，搅拌的速度为65转/分；
第二步，分别称取重量份数为12份的天然橡胶树脂、8份的聚氨酯预聚体、10份的陶瓷空心微珠以及12份的低导热系数填料，本实施例中的低导热系数填料采用粘土，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为47度，搅拌气压为1.8Mpa，搅拌时间为45分钟，搅拌的速度为75转/分；
第三步，分别称取重量份数为4份的海藻胶和5份的N-羟甲基丙烯酰胺，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为40度，搅拌气压为1.2Mpa，搅拌时间为38分钟，搅拌的速度为85转/分；
第四步，分别称取重量份数为23份的丙二醇和8的消泡剂，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为65度，搅拌气压为1.4Mpa，搅拌时间为35分钟，搅拌的速度为60转/分；
最后开动隔膜泵，将制得的混合物先经过0.5μm过滤器循环过滤2小时，再经0.4μm的过滤器过滤，以去除混合物中粒径大于0.4μm的有害粒子，即得本发明的涂料。
使用上述涂料，对室内墙体进行涂刷三次，每次间隔2小时，最后封闭3天后；通过专业检测设备检测，室内墙体的隔热保温效果明显提高，室内温度可比室外低10度；防水性能也有效提高，之后长期使用不会起泡。
实施例2中：
优选的，所述苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯经乳液共聚而得；其中，所述苯乙烯和丙烯酸酯的质量比为2：3。
优选的，所述纯丙乳液由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂混合而成；其中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂的质量比为2：2：3：5。
优选的，所述天然橡胶树脂的粒度为0.02～0.04μm，所述聚氨酯预聚体的粒度为0.05～0.08μm，所述陶瓷空心微珠的粒度为0.03～0.06μm，所述低导热系数填料的粒度为0.01～0.04μm。
优选的，所述粘土也可采用硅藻土、沉淀硫酸钡、硅酸钙粉等其他低导热系数填料替换，其中一种或者多种。
实施例3、第一步，分别称取重量份数为80份的苯丙乳液和70份的纯丙乳液，然后依次通过自动上料***缓慢的加入到盛装有50份的去离子水的反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为50度，搅拌气压为1.2Mpa，搅拌时间为15分钟，搅拌的速度为70转/分；
第二步，分别称取重量份数为15份的天然橡胶树脂、10份的聚氨酯预聚体、12份的陶瓷空心微珠以及15份的低导热系数填料，本实施例中的低导热系数填料采用沉淀硫酸钡，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为55度，搅拌气压为2.3Mpa，搅拌时间为55分钟，搅拌的速度为85转/分；
第三步，分别称取重量份数为5份的海藻胶和8份的N-羟甲基丙烯酰胺，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为45度，搅拌气压为1.4Mpa，搅拌时间为40分钟，搅拌的速度为90转/分；
第四步，分别称取重量份数为25份的丙二醇和10份的消泡剂，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为70度，搅拌气压为1.6Mpa，搅拌时间为40分钟，搅拌的速度为70转/分；
最后开动隔膜泵，将制得的混合物先经过0.5μm过滤器循环过滤2小时，再经0.4μm的过滤器过滤，以去除混合物中粒径大于0.4μm的有害粒子，即得本发明的涂料。
使用上述涂料，对室内墙体进行涂刷三次，每次间隔2小时，最后封闭3天后；通过专业检测设备检测，室内墙体的隔热保温效果明显提高，室内温度可比室外低10度；防水性能也有效提高，之后长期使用不会起泡。
实施例3中：
优选的，所述苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯经乳液共聚而得；其中，所述苯乙烯和丙烯酸酯的质量比为2：3。
优选的，所述纯丙乳液由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂混合而成；其中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂的质量比为2：2：3：5。
优选的，所述天然橡胶树脂的粒度为0.02～0.04μm，所述聚氨酯预聚体的粒度为0.05～0.08μm，所述陶瓷空心微珠的粒度为0.03～0.06μm，所述低导热系数填料的粒度为0.01～0.04μm。
优选的，所述沉淀硫酸钡也可采用硅藻土、粘土、硅酸钙粉等其他低导热系数填料替换，其中一种或者多种。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种隔热防水建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的一种隔热防水建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
3.如权利要求1所述的一种隔热防水建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
4.如权利要求1所述的一种隔热防水建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
5.如权利要求1所述的隔热防水建筑涂料，其特征在于，所述苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯经乳液共聚而得；其中，所述苯乙烯和丙烯酸酯的质量比为2：3。
6.如权利要求1所述的隔热防水建筑涂料，其特征在于，所述纯丙乳液由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂混合而成；其中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和乳化剂的质量比为2：2：3：5。
7.如权利要求1所述的隔热防水建筑涂料，其特征在于，所述天然橡胶树脂的粒度为0.02～0.04μm，所述聚氨酯预聚体的粒度为0.05～0.08μm，所述陶瓷空心微珠的粒度为0.03～0.06μm，所述低导热系数填料的粒度为0.01～0.04μm。
8.如权利要求1所述的隔热防水建筑涂料，其特征在于，所述低导热系数填料为硅藻土、粘土、沉淀硫酸钡、硅酸钙粉中的至少一种。
9.一种如权利要求1所述的隔热防水建筑涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，分别称取重量份数为60～80份的苯丙乳液和50～70份的纯丙乳液，然后依次通过自动上料***缓慢的加入到盛装有40～50份的去离子水的反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为30～50度，搅拌气压为0.6～1.2Mpa，搅拌时间为10～15分钟，搅拌的速度为60～70转/分；
第二步，分别称取重量份数为10～15份的天然橡胶树脂、5～10份的聚氨酯预聚体、8～12份的陶瓷空心微珠以及10～15份的低导热系数填料，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为40～55度，搅拌气压为1.2～2.3Mpa，搅拌时间为35～55分钟，搅拌的速度为65～85转/分；
第三步，分别称取重量份数为3～5份的海藻胶和3～8份的N-羟甲基丙烯酰胺，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为35～45度，搅拌气压为1.0～1.4Mpa，搅拌时间为35～40分钟，搅拌的速度为80～90转/分；
第四步，分别称取重量份数为20～25份的丙二醇和5～10份的消泡剂，依次通过自动上料***缓慢的加入到反应釜中，并充分搅拌，搅拌温度为60～70度，搅拌气压为1.2～1.6Mpa，搅拌时间为30～40分钟，搅拌的速度为50～70转/分；
最后开动隔膜泵，将制得的混合物先经过0.5μm过滤器循环过滤2小时，再经0.4μm的过滤器过滤，以去除混合物中粒径大于0.4μm的粒子，即得权利要求1所述涂料。
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