CN109369074A - 一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，属于无机涂料技术领域。该彩色高性能防水无机涂料主要成分如下：平均粒径30~125μm的超细砂150~300份，强度不低于32.5MPa的水泥130~260份，平均粒径5~30μm的掺合料100~200份，高性能外加剂5~10份，水胶比0.2~0.4，可再分散性乳胶粉6~18份，颜料粉10‑50份，消泡剂2~5份，分散剂2~4份，憎水剂10~20份。本发明技术方案制备的彩色高性能防水无机涂料具有制作简单、色彩丰富、装饰性能好、耐水性能好、耐久性能好、成膜性能好、附着力强等特点，显著提高混凝土结构的抗渗性能，提高混凝土结构的使用寿命，适合绿色环保彩色高性能防水无机涂料的发展与应用。

Description

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法

技术领域

本专利涉及混凝土建筑工程无机涂料技术领域，更具体地，涉及一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国内建筑业的发展，各种建筑的大量兴建和住宅装饰装修的兴起，我国的建筑装饰装修材料正步入发展的黄金时期，人们对美化建筑物要求的提高和节能意识的日益增强，作为重要装饰装修材料的建筑涂料得到突飞猛进的发展，需求量逐年提高。

我国建筑外墙装饰长期以来以贴面砖、幕墙等为主，而建筑涂料在建筑外墙装饰中的应用率很低，至今不到10%，与发达国家差距很大。在欧美等工业发达国家，已将建筑涂料视为建筑外墙装饰中的主导产品，内外墙装饰装修用得最多的是建筑涂料。西欧国家外墙几乎全部采用涂料装饰，在美国，约70%的建筑物外墙使用涂料装饰；新加坡的住宅建筑外墙有85%以上采用涂料装饰。

建筑外墙涂料在我国建筑外墙装饰所占比重之所以严重偏低，主要是由我国国情决定的。我国外墙装饰讲究一次性投入，一般要求建筑外装饰材料使用寿命在10年以上，超高层建筑要求设计寿命为15~20年。由于中国巨大的建筑业市场，以及较为落后的外墙涂料装饰水平及生产技术，国际上各大品牌的涂料公司乘虚而入，纷纷抢占国内市场。因为我国环境污染严重，对外墙装饰材料的耐久性、防污性要求更高，国外的乳胶漆没有考虑我国环境污染严重的特性，在涂料设计上，涂料的耐久性和防污性也考虑不够，所以目前中国市场上无论是外国品牌还是国内品牌至今还没有出现能起主导作用的外墙涂料品牌。

活跃的内墙涂料市场随着市场经济的兴旺及人民生活水平的不断提高，近几年在全国各地掀起了装修热。从宾馆、饭店、商店、各种娱乐场所到居民住房，人们已不再满足单一的白色，而是追求新颖、别致、豪华、舒适的装饰效果，这为室内装修材料的发展提供了广阔的市场。为满足不同的消费层次、不同建筑风格的需求，科研单位及生产企业将产品的更新换代周期大大加快，加强科技投入以增强市场竞争力。

中国专利申请号为201510078137.3的专利公开了一种改良型威尼斯灰泥，可代替传统涂料和瓷砖，应用于建筑物的内墙装饰，但是其具有以下不足：（1）其成分中添加硫铝酸盐水泥，凝结时间过短，不易于施工；（2）“将上述原料搅拌均匀后，以质量比为原料：水=2:1兑水混合”，水胶比大，强度低、耐久性差，容易脱落；（3）砂胶比小，成本较高；（4）其成分中添加增稠剂，流动性较差，不能实现喷涂或用辊筒涂刷；（5）应用方法繁琐，需要涂刷界面剂和罩面剂，不能直接涂刷在混凝土表面。

针对以上现状，可以开发一种彩色高性能防水无机涂料，将彩色高性能防水无机涂料直接涂覆在混凝土工程的混凝土表面，增强混凝土结构的装饰性能和耐久性能。

发明内容

本发明的目的在于解决提高建筑工程装饰性能的问题，提供一种色彩丰富、附着力高、耐候性能好、耐久性能好、制作成本低廉的彩色高性能防水无机涂料及其制备方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种彩色高性能防水无机涂料，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂150~300份；

强度不低于32.5MPa的水泥130~260份；

平均粒径5~30μm的掺合料100~200份；

高性能外加剂5~10份；

水胶比0.2~0.4；

可再分散性乳胶粉6~18份；

颜料粉10~50份；

消泡剂2~5份；

分散剂2~4份；

憎水剂10~20份。

在该彩色高性能防水无机涂料中，添加上述配比的掺合料。掺合料在彩色高性能防水无机涂料中具有填充效应、火山灰效应，提高彩色高性能防水无机涂料的密实度、力学性能和耐久性能。

在该彩色高性能防水无机涂料中，添加上述配比的可再分散性乳胶粉，增强彩色高性能防水无机涂料与水泥基材料的粘结强度，增强彩色高性能防水无机涂料的柔性和可变性。

在该彩色高性能防水无机涂料中，添加上述配比的憎水剂，提高彩色高性能防水无机涂料的防水性。

所述可再分散性乳胶，在本发明中起提高附着力作用。所述消泡剂，在本发明中起消灭大气泡作用，提高涂料密实和涂料表面平整度。

该彩色高性能防水无机涂料涂覆在混凝土结构上，提高混凝土结构的装饰性能，并且附着力强、耐久性好。

优选地，所述彩色高性能防水无机涂料，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂185~265份；

强度不低于32.5MPa的水泥160~230份；

平均粒径5~30μm的掺合料125~175份；

高性能外加剂6~9份；

水胶比0.25~0.35；

可再分散性乳胶粉9~15份；

颜料粉20~40份；

消泡剂3~4份；

分散剂2.5~3.5份；

憎水剂12.5~17.5份。

更优选地，所述彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂225份；

强度不低于32.5MPa的水泥195份；

平均粒径5~30μm的掺合料150份；

高性能外加剂7.5份；

水胶比0.3；

可再分散性乳胶粉12份；

颜料粉30份；

消泡剂3.5份；

分散剂3份；

憎水剂15份。

所述的超细砂为超细石英砂、超细河砂、超细机制砂的一种或多种组合，在本发明中一方面起骨架支撑作用，另一方面优化颗粒级配。

所述的掺合料为硅灰、矿粉、粉煤灰、陶瓷抛光粉、钢渣粉中的一种或多种组成。所述的掺合料包括如下重量百分比原料：硅灰0~100%、矿粉0~80%、粉煤灰0~60%、陶瓷抛光粉0~100%、钢渣粉0~50%。

所述的高性能外加剂为聚羧酸减水剂，在本发明中使胶凝材料颗粒分散均匀，改善和易性，减少用水量，从而提高彩色高性能防水无机涂料的致密度和硬度，增大其流动性。

所述颜料粉为无机颜料粉或无机颜料粉与有机颜料粉的组合，在本发明中起着色作用，且颜色持久不易褪色。

所述憎水剂为聚硅氧烷或有机硅，在本发明中起防水作用，提高彩色高性能防水无机涂料的防水性能。

所述分散剂为三聚磷酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或多种组合，在本发明中提高材料的分散均匀性、防止任意材料组分沉底、提高彩色高性能防水无机材料性能的均匀性。

上述彩色高性能防水无机涂料的制备方法按照以下步骤制得：

S1、按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将消泡剂加入水中搅拌均匀，得到消泡剂水溶液；

S2、按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将全部水泥、掺合料、颜料粉、乳胶粉、颜料粉、分散剂、憎水剂先预混2~4分钟；

S3、将全部骨料和40%重量的消泡剂水溶液投入S2得到的预混干粉料中搅拌1~2分钟；

S4、将全部外加剂和剩余的60%消泡剂水溶液加入到S3步骤所得预湿的混合料中，充分搅拌2~3分钟，得到彩色高性能防水无机涂料；

S5、处理普通混凝土表面，确保普通混凝土表面无油污及其它松散物，并用清水润湿普通混凝土至饱和，且表面无明水；

S6、将S4制得的彩色高性能防水无机涂料涂用辊筒或刷子涂覆到S5步骤处理过的普通混凝土表面，涂刷2~3遍，每层涂刷需等上一层干燥后进行，每层的涂刷方向与上一层垂直，涂层总厚度为0.2~1.5mm。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

（1）本发明技术方案涉及的一种彩色高性能防水无机涂料可提高建筑的装饰性能和耐久性能，提高建筑结构的使用寿命，降低建筑结构的综合成本。

（2）本发明技术方案涉及的一种彩色高性能防水无机涂料具有耐候性能好、附着力强、耐水性能好、耐久性好等特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本专利做进一步详细说明。

实施例1

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂150份；

强度不低于32.5MPa的水泥130份；

平均粒径5~30μm的掺合料100份；

高性能外加剂5份；

水胶比0.2；

可再分散性乳胶粉6份；

颜料粉10份；

消泡剂2份；

分散剂2份；

憎水剂10份。

所述的一种彩色高性能防水无机涂料的制备方法按照以下步骤制得：

S1按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将消泡剂加入水中搅拌均匀，得到消泡剂水溶液；

S2按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将全部水泥、掺合料、颜料粉、乳胶粉、颜料粉、分散剂、憎水剂先预混2~4分钟；

S3将全部骨料和40%重量的消泡剂水溶液投入S2得到的预混干粉料中搅拌1~2分钟；

S4将全部外加剂和剩余的60%消泡剂水溶液加入到S3步骤所得预湿的混合料中，充分搅拌2~3分钟，得到彩色高性能防水无机涂料；

S5处理普通混凝土表面，确保普通混凝土表面无油污及其它松散物，并用清水润湿普通混凝土至饱和，且表面无明水；

S6将S4制得的彩色高性能防水无机涂料涂用辊筒或刷子涂覆到S5步骤处理过的普通混凝土表面，涂刷2~3遍，每层涂刷需等上一层干燥后进行，每层的涂刷方向与上一层垂直，涂层总厚度为0.2~1.5mm。

实施例2

除彩色高性能防水无机涂料的配方不同外，其他条件同实施例1.

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂300份；

强度不低于32.5MPa的水泥260份；

平均粒径5~30μm的掺合料200份；

高性能外加剂10份；

水胶比0.4；

可再分散性乳胶粉18份；

颜料粉50份；

消泡剂5份；

分散剂4份；

憎水剂20份。

实施例3

除彩色高性能防水无机涂料的配方不同外，其他条件同实施例1.

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂185份；

强度不低于32.5MPa的水泥160份；

平均粒径5~30μm的掺合料125份；

高性能外加剂6份；

水胶比0.25；

可再分散性乳胶粉9份；

颜料粉20份；

消泡剂3份；

分散剂2.5份；

憎水剂12.5份。

实施例4

除彩色高性能防水无机涂料的配方不同外，其他条件同实施例1.

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂265份；

强度不低于32.5MPa的水泥230份；

平均粒径5~30μm的掺合料175份；

高性能外加剂9份；

水胶比0.35；

可再分散性乳胶粉15份；

颜料粉40份；

消泡剂4份；

分散剂3.5份；

憎水剂17.5份。

实施例5

除彩色高性能防水无机涂料的配方不同外，其他条件同实施例1.

一种彩色高性能防水无机涂料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂225份；

强度不低于32.5MPa的水泥195份；

平均粒径5~30μm的掺合料150份；

高性能外加剂7.5份；

水胶比0.3；

可再分散性乳胶粉12份；

颜料粉30份；

消泡剂3.5份；

分散剂3份；

憎水剂15份。

对比例1

除了超细砂60份外，其他条件同实施例1。

对比例2

除了可再分散性乳胶粉3份外，其他条件同实施例1。

对比例3

除了憎水剂5份外，其他条件同实施例1。

对比例4

除了掺合料300份外，其他条件同实施例1。

对比例5

除了水胶比0.6外，其他条件同实施例1。

对比例6

未涂覆彩色高性能防水无机涂料的普通混凝土。

对实施案例1~5、对比案例1~6所述的彩色高性能防水无机涂料涂覆到清洁并润湿过的普通混凝土表面制备标准试件标准养护28天，对涂覆了彩色高性能防水无机涂料的普通混凝土试件进行耐候性能、粘结性能、耐水性能、耐久性能测试，实验数据见表1：

表1 高抗渗防水无机涂料检测数据

项目	耐候性能	粘结性能	耐水性能	耐久性能
					实施案例1	气温27-36℃露天180d，无变化	良好	良好	抗渗P14、电通量400C
实施案例2	气温27-36℃露天180d，无变化	良好	良好	抗渗P15、电通量400C
					实施案例3	气温27-36℃露天180d，无变化	良好	良好	抗渗P16、电通量400C
实施案例4	气温27-36℃露天180d，无变化	良好	良好	抗渗P15、电通量350C
					实施案例5	气温27-36℃露天180d，无变化	良好	良好	抗渗P18、电通量300C
对比案例1	气温27-36℃露天180d，明显褪色	较好	较差	抗渗P6、电通量1000C
					对比案例2	气温27-36℃露天180d，明显褪色、脱落	差	较差	抗渗P6、电通量1000C
对比案例3	气温27-36℃露天180d，明显褪色	较好	较差	抗渗P6、电通量1000C
					对比案例4	气温27-36℃露天180d，明显褪色	较好	较好	抗渗P7、电通量900C
对比案例5	气温27-36℃露天180d，明显褪色、脱落	较差	较差	抗渗P6、电通量1000C
					对比案例6	——	——	差	抗渗P6、电通量1200C

从表1来看，对比例1超细砂60份，与实施例1对比，耐候性能、耐水性能及耐久性能均下降较多，粘结性能下降较少；对比例2可再分散性乳胶3份，与实施例1对比，耐候性能度、粘结性能、耐水性能及耐久性能均下降较多；对比例3憎水剂5份，与实施例1对比，耐候性能、耐水性能和耐久性能均下降较多，粘结性能下降较少；对比例4掺合料300份，与实施例1对比，耐候性能、粘结性能、耐水性能及耐久性能均下降较少；对比例5水胶比0.6，与实施例1对比，耐候性能、粘结性能、耐水性能及耐久性能均下降较多；对比例6未涂覆彩色高性能防水无机涂料的普通混凝土，与实施例1对比，耐水性能及耐久性能均下降较多。通过大量试验，在本发明所选取的超细砂、可再分散性乳胶粉、憎水剂、掺合料、水胶比为最优；本发明的彩色高性能防水无机涂料能显著提高普通混凝土的装饰性能、耐水性能和耐久性能。

显然，本专利的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利所作的举例，而并非是对本专利的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于，所述的彩色高性能防水无机涂料包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂150~300份；

强度不低于32.5MPa的水泥130~260份；

平均粒径5~30μm的掺合料100~200份；

高性能外加剂5~10份；

水胶比0.2~0.4；

可再分散性乳胶粉6~18份；

颜料粉10~50份；

消泡剂2~5份；

分散剂2~4份；

憎水剂10~20份。

2.根据权利要求1所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于，所述的彩色高性能防水无机涂料包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂185~265份；

强度不低于32.5MPa的水泥160~230份；

平均粒径5~30μm的掺合料125~175份；

高性能外加剂6~9份；

水胶比0.25~0.35；

可再分散性乳胶粉9~15份；

颜料粉20~40份；

消泡剂3~4份；

分散剂2.5~3.5份；

憎水剂12.5~17.5份。

3.根据权利要求1所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于，所述的彩色高性能防水无机涂料包括以下重量份数的原料：

平均粒径30~125μm的超细砂225份；

强度不低于32.5MPa的水泥195份；

平均粒径5~30μm的掺合料150份；

高性能外加剂7.5份；

水胶比0.3；

可再分散性乳胶粉12份；

颜料粉30份；

消泡剂3.5份；

分散剂3份；

憎水剂15份。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述的超细砂为超细石英砂、超细河砂、超细机制砂的一种或多种。

5.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述的掺合料包括如下重量百分比原料：硅灰0~100%、矿粉0~80%、粉煤灰0~60%、陶瓷抛光粉0~100%、钢渣粉0~50%。

6.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述的高性能外加剂为聚羧酸减水剂。

7.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述颜料粉为无机颜料粉或无机颜料粉与有机颜料粉的组合。

8.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述憎水剂为聚硅氧烷或有机硅。

9.根据权利要求1~3任一项所述的一种彩色高性能防水无机涂料，其特征在于所述的分散剂为三聚磷酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或多种。

10.一种制备权利要求1~9所述彩色高性能防水无机涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将消泡剂加入水中搅拌均匀，得到消泡剂水溶液；

S2按照彩色高性能防水无机涂料的配合比计算各原材料用量，将全部水泥、掺合料、颜料粉、乳胶粉、颜料粉、分散剂、憎水剂先预混2~4分钟；

S3将全部骨料和40%重量的消泡剂水溶液投入S2得到的预混干粉料中搅拌1~2分钟；

S4将全部外加剂和剩余的60%消泡剂水溶液加入到S3步骤所得预湿的混合料中，充分搅拌2~3分钟，得到彩色高性能防水无机涂料；

S5处理普通混凝土表面，确保普通混凝土表面无油污及其它松散物，并用清水润湿普通混凝土至饱和，且表面无明水；

S6将S4制得的彩色高性能防水无机涂料涂用辊筒或刷子涂覆到S5步骤处理过的普通混凝土表面，涂刷2~3遍，每层涂刷需等上一层干燥后进行，每层的涂刷方向与上一层垂直，涂层总厚度为0.2~1.5mm。