CN114350185A - 一种水性冷瓷功能涂料 - Google Patents

Abstract

一种水性冷瓷功能涂料，涉及防水涂料技术领域，所述涂料由成膜混合物、填料混合物以及助剂组成；所述成膜混合物包括液体二氧化硅、树脂、聚丙烯酸酯、丙烯酯中的一种或者多种，所述填料混合物包括纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉、玻璃粉、钛白粉、渗透结晶母料、硅溶胶的中一种或者多种，所述助剂包括消泡剂、分散剂、自洁剂、水、活性剂、乳化剂、润湿剂、活性稀释剂、流平剂、非离子固化剂中的一种或者多种，该种涂料附着力强，强度高，寿命长，光亮，不易褪色，不起壳，渗透性好，抗老化，耐酸碱，耐盐雾，涂层坚固韧性好，价格适中，广泛用于办公楼、住宅楼，医院、学校、厂房、商场、新旧建筑处墙的装饰。

Description

一种水性冷瓷功能涂料

技术领域

本发明涉及防水涂料技术领域，具体涉及到一种水性冷瓷功能涂料。

背景技术

我国大部分防水工程均采用传统防水材料，功能单一，易燃，耐老化性差，寿命短。此种传统防水材料用来屋面防水，容易出现老化、干裂、变形、空豉、串水、分层等现象。用来室内防水，地下空间防水，特别是复杂结构，施工困难，质量更难以保证。人们每隔几年就要花费大量的资金和劳动力进行返修，不仅扰乱了人们的正常生活、工作、生产秩序，而且直接影响整幢建筑的使用寿命。特别是飞速发展的今天，地下空间开发建筑已成为城市的发展标志，每年都有几千公里的管廊、通道在施工建造施工中，已建造和在建造的地下建筑数量庞大，每年都有数千万平米时的建筑基面在渗漏，需要维护修缮，特别是浪花飞溅区的大桥防水防护急需解诀，据有关数据评诂，国家建筑因渗漏水与结构老化造成的损失可达数万亿，因此，急需开发一种寿命长，质量高，功能全的***防水产品与装饰产品。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明目的在于提出一种水性冷瓷功能涂料，具体方案如下：

一种水性冷瓷功能涂料，所述涂料由成膜混合物、填料混合物以及助剂组成；

所述成膜混合物包括液体二氧化硅、树脂、聚丙烯酸酯、丙烯酯中的一种或者多种，所述填料混合物包括纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉、玻璃粉、钛白粉、渗透结晶母料、硅溶胶的中一种或者多种，所述助剂包括消泡剂、分散剂、自洁剂、水、活性剂、乳化剂、润湿剂、活性稀释剂、流平剂、非离子固化剂中的一种或者多种。

进一步的，其中，当所述成膜混合物由液体二氧化硅、乳化树脂、乳液txc-1311组成时，所述填料混合物由钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉组成时，所述助剂由六偏磷酸纳、消泡剂、自洁剂、水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

乳液txc-1311：300g

液体二氧化硅：280g

丙烯酯：20g

硅溶胶：20g

乳化树脂：50g

钛白粉：100g

玻璃粉：200g

二氧化钛粉：100g

六偏磷酸纳：1g

消泡剂：0.1g

自洁剂：2g

水：15g

进一步的，所述涂料的制备工艺为取水加入六偏磷酸钠，搅拌均匀，加钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品颗粒达到5-10um时停止研磨，加入丙烯酯、液体二氧化硅、乳化树酯、硅溶胶、乳液tsq-1311搅拌均匀，加入消泡剂、自洁剂，搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。

进一步的，当所述成膜混合物由丙烯酸rs-308、聚丙烯酸酯组成时，所述填料混合物由渗透结晶母料、硅溶胶组成时，所述助剂由活性剂、消泡剂、去离子水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

丙烯酸rs-308：300g

聚丙烯酸酯：300g

渗透结晶母料：8g

硅溶胶：200g

活性剂：10g

消泡剂：3g

去离子水：220g

进一步的，所述涂料的制备工艺为取去离子水加入渗透结晶母料、活性剂后搅拌30分钟，然后静止4小时过滤，去除杂质，加入丙烯酸rs-308、硅溶胶、聚丙烯酸酯、消泡剂后搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。

进一步的，当所述成膜混合物由128树酯、聚丙烯酸酯、气象二氧化硅组成时，所述填料混合物由纳米纤维、二氧化钛粉组成时，所述助剂由活性稀释剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、非离子固化剂、去离子水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

A组分

128树酯：750g

气象二氧化硅：30g

纳米纤维：100g

活性稀释剂：50g

分散剂：3g

二氧化钛粉：50g

乳化剂：5g

消泡剂：5g

润湿剂：5g

B组份

非离子固化剂：750g

乳化剂：30g

二氧化钛粉：100g

聚丙烯酸酯：80g

分散剂：10g

消泡剂：3g

流平剂：3g

去离子水：35g

进一步的，所述涂料的制备工艺为取活性稀释剂加二氧化钛粉、纳米纤维、气象二氧化硅、分散剂搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品无颗粒时停止研磨，加入128树酯搅拌均匀，加入消泡剂、润湿剂、乳化剂搅拌均匀，检测，包装，即得A组份；

取去离子水加入分散剂、消泡剂、二氧化钛粉高速搅拌30分钟，然后再加入聚丙烯酸酯、乳化剂、非离子固化剂、流平剂中速搅拌，搅拌均匀，检测，过滤，包装即得B组份。

进一步的，所述涂料的配方还包括：

C组分

超细白水泥400g

超细油井水泥200g

高活性矿渣粉200g

硅微粉100g

纳米纤维50g

石墨烯20g

可分散胶粉30g

水70g

所述C组分的制备工艺为取超细白水泥、超细油井水泥、高活性矿渣粉、硅微粉搅拌均匀，然后再加入纳米纤维、石墨烯、可分散胶粉搅拌均匀，检测，包装即得C组分。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的涂料以液体二氧化硅，树脂，聚丙烯酸酯等为主要成膜物质，以纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉等为填料，加入其它助剂制备而成。涂料以水为溶剂，无毒，环保，由干使用了无机二氧化硅，复合树脂，高分子乳液，多种无机活性物质等多种成分，涂层渗入建筑结构表层后形成结晶体与混凝土结构结合成为封闭式的防水层整体，面涂涂层附着力强，强度高，坚固加玉石，寿命长，三十年不变质，光亮，不易褪色，不起壳，渗透性好，抗老化，耐酸碱，耐盐雾，涂层坚固韧性好，价格适中，广泛用于办公楼、住宅楼，医院、学校、厂房、商场、新旧建筑处墙的装饰。

具体来说，该种涂料耐热抗冻，寿命长，材料中含有的活性化合物与水作用后，以水为载体向混凝土内部结构的空隙进行渗透，渗透到砼内部的孔隙中的活性化合物与混凝土中的游离氧化钙交互反应生成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，结晶物在结构孔缝中吸水膨胀，由疏至密，使混凝土结构表层向纵深逐渐形成一个致密的抗渗区域，大大提高了结构整体的抗渗能力，因此该种涂料能在混凝土裂隙毛细孔内结晶致密修复砼体表层，从而修复毛细孔和裂纹等缺陷，可使混凝土基层的抗渗压力增强2-3倍，因此能适用于屋面防水、室内防水以及地下空间防水。而且该涂料对应的制备工艺属于冷施工，制备好之后可直接喷涂滚刷，操作简便。它适用于各种建筑新旧屋面，地下室、卫生间、粮库、水利堤坝、油库、管道、水渠、游泳池、隧道、管廊、路桥等各类建筑的加固堵漏、防水、防渗等。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种水性冷瓷功能涂料，涂料由成膜混合物、填料混合物以及助剂组成，通过这三种主要成分制备出一种多功能，多用途且在建筑，市政，地下空间使用的通用长效特需涂料。

详述来说，成膜混合物包括液体二氧化硅、树脂、聚丙烯酸酯、丙烯酯中的一种或者多种，填料混合物包括纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉、玻璃粉、钛白粉、渗透结晶母料、硅溶胶的中一种或者多种，助剂包括消泡剂、分散剂、自洁剂、水、活性剂、乳化剂、润湿剂、活性稀释剂、流平剂、非离子固化剂中的一种或者多种。

总的来说，本发明的涂料以液体二氧化硅，树脂，聚丙烯酸酯等为主要成膜物质，以纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉等为填料，加入其它助剂制备而成，在助剂辅助流体均匀分散的基础上，对成膜物质以及填料也会进行乳化、消泡、润湿等，协同促进涂料的形成。涂料以水为溶剂，无毒，环保，由干使用了无机二氧化硅，复合树脂，高分子乳液，多种无机活性物质等多种成分，涂层渗入建筑结构表层后形成结晶体与混凝土结构结合成为封闭式的防水层整体，赋予建筑表面防水、透明、装饰度高、裂隙修复、抗渗等性能。

根据成膜混合物、填料混合物、助剂采用的具体材料不同，本发明还对应提出了三种实施例，且每个实施例对应还公开了制备工艺，每个实施例中的涂料配方根据对应的制备工艺制备出最终的涂料。

实施例1

当成膜混合物由液体二氧化硅、乳化树脂、乳液txc-1311组成时，填料混合物由钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉组成时，助剂由六偏磷酸纳、消泡剂、自洁剂、水组成时，涂料的配方具体为如下：

乳液txc-1311：300g

液体二氧化硅：280g

丙烯酯：20g

硅溶胶：20g

乳化树脂：50g

钛白粉：100g

玻璃粉：200g

二氧化钛粉：100g

六偏磷酸纳：1g

消泡剂：0.1g

自洁剂：2g

水：15g

涂料的制备工艺为取水加入六偏磷酸钠，此处的六偏磷酸钠作为分散剂，起到分散作用，搅拌均匀，加钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品颗粒达到5-10um时停止研磨，加入丙烯酯、液体二氧化硅、乳化树酯、硅溶胶、乳液tsq-1311搅拌均匀，加入消泡剂、自洁剂，搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。该种涂料设为涂料A。涂料A在施工时打开即可使用。

实施例2

当成膜混合物由丙烯酸rs-308、聚丙烯酸酯组成时，填料混合物由渗透结晶母料、硅溶胶组成时，助剂由活性剂、消泡剂、去离子水组成时，涂料的配方具体为如下：

丙烯酸rs-308：300g

聚丙烯酸酯：300g

渗透结晶母料：8g

硅溶胶：200g

活性剂：10g

消泡剂：3g

去离子水：220g

涂料的制备工艺为取去离子水加入渗透结晶母料、活性剂后搅拌30分钟，然后静止4小时过滤，去除杂质，加入丙烯酸rs-308、硅溶胶、聚丙烯酸酯、消泡剂后搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。该种涂料设为涂料B。涂料B在施工时打开即可使用。

实施例3

当成膜混合物由128树酯、聚丙烯酸酯、气象二氧化硅组成时，填料混合物由纳米纤维、二氧化钛粉组成时，助剂由活性稀释剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、非离子固化剂、去离子水组成时，涂料的配方具体为如下：

A组分

128树酯：750g

气象二氧化硅：30g

纳米纤维：100g

活性稀释剂：50g

分散剂：3g

二氧化钛粉：50g

乳化剂：5g

消泡剂：5g

润湿剂：5g

B组份

非离子固化剂：750g

乳化剂：30g

二氧化钛粉：100g

聚丙烯酸酯：80g

分散剂：10g

消泡剂：3g

流平剂：3g

去离子水：35g

涂料的制备工艺为取活性稀释剂加二氧化钛粉、纳米纤维、气象二氧化硅、分散剂、消泡剂搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品无颗粒时停止研磨，加入128树酯搅拌均匀，加入消泡剂、润湿剂、乳化剂搅拌均匀，检测，包装，即得A组份；A组份中的气象二氧化硅作为活性硅粉。

取去离子水加入分散剂、消泡剂、二氧化钛粉高速搅拌30分钟，然后再加入非离子固化剂、流平剂中速搅拌，搅拌均匀，检测，过滤，包装即得B组份。

该涂料的配方还包括：

C组分

超细白水泥400g

超细油井水泥200g

高活性矿渣粉200g

硅微粉100g

纳米纤维50g

石墨烯20g

可分散胶粉30g

水70g

C组分的制备工艺为取超细白水泥、超细油井水泥、高活性矿渣粉、硅微粉搅拌均匀，然后再加入纳米纤维、石墨烯、可分散胶粉搅拌均匀，检测，包装即得C组分。

该种涂料设为涂料C。涂料C在施工时，先将A组分、B组分打开进行混合，混合均匀后即可使用，此时，A组分、B组分混合而成的涂料C1已经能赋予建筑表面防水、裂隙修复、抗渗、堵漏的性能，因此，可适用在大多数室内、室外场景，而针对于如浪花飞溅区的大桥、水渠等长期接触到水的场景，在A组分、B组分混合而成的涂料C1的基础上，再将C组分加入继续混合均匀，得到涂料C2，涂料C2相较于A组分、B组分混合而成的涂料C1来说，C组分中的各成分进一步与A组分、B组分协同增效，详述来说，超细白水泥、超细油井水泥、高活性矿渣粉、硅微粉、纳米纤维、石墨烯、可分散胶粉均作为小分子材料形成的涂层能更好地促进以及协同A组分、B组分中的成分深入建筑结构表层，其中超细白水泥、超细油井水泥作为白色硅酸盐化合物，能与涂料中属于同族的主要成膜物质、填料均能稳定结合，高活性矿渣粉、硅微粉、纳米纤维、可分散胶粉作为粉状物质既可充当填料，还可和其他涂料中的涂料、主要成膜物质均匀混合，石墨烯作为防腐蚀、保温成分，从而赋予涂料C2坚固、韧性高，更好的防水、加固、裂隙修复、抗渗、堵漏、防腐蚀的优良性能。

而且，上述涂料C2的优异性能正是建立在C组分的加入，C组分中的各个成分必可不少，才能与A组分、B组分的各成分共同形成涂料，共同赋予涂料各种性能，进一步提高涂料的适用范围。另外，C组分中的各成分为常见材料，价格便宜，当A组分、B组分以及C组分三者混合一起使用时，相对降低材料成本。

上述三个实施例中的制备工艺均为冷施工，无需浪费能源，且制备时间短，制备好之后可直接喷涂滚刷，操作简便，适用性强，具体可适用于各种建筑新旧屋面，地下室、卫生间、粮库、水利堤坝、油库、管道、水渠、游泳池、隧道、管廊、路桥等各类建筑的加固堵漏、防水、防渗等。

性能测试

针对上述的涂料A、B、C，本发明还做出了相应的性能测试。

1、硬度测试

测试方法：将实施例1-3的涂料A、B、C以及对比例(传统的丙烯酸乳液仿石材涂料)分别涂覆并固化于同一种基材上，按照GB/T23443-2009或者GB/T 9780-2013中使用便携式铅笔划痕试验仪进行的涂膜划痕法进行测试。

测试等级：4H-9H，铅笔的硬度为4H-9H(铅笔的硬度即代表所测涂膜的硬度)。

测试结果：

	涂料A	涂料B	涂料C1	涂料C2	对比例
						等级	7H	8H	8H	9H	4H

上述测试结果可得，实施例1-3中的涂料A、涂料B、涂料C1、涂料C2的测试等级处于7H-9H，达到最高等级，因此，本发明中的水性冷瓷功能涂料硬度相对传统的涂料大大提高。

2、耐水测试

测试方法：将实施例1-3的涂料A、涂料B、涂料C1、涂料C2以及对比例(传统的丙烯酸乳液仿石材涂料)分别按照现有的涂覆工艺涂覆并固化于同一种基材上，按照GB5237-2000《耐耐沸水法》进行测试，性能要求为浸泡24小时后有无水斑。

	涂料A	涂料B	涂料C1	涂料C2	对比例
						等级	无	无	无	无	有

上述测试结果可得，实施例1-3中的涂料A、涂料B、涂料C1、涂料C2的试验结果均好于传统的丙烯酸乳液仿石材涂料的试验结果，具体的，在实施例1-3中，样品在沸水中浸泡24小时无变化，而对比例1中的样品颜色出现变化，因此，本发明中的水性冷瓷功能涂料的耐水性能相对传统的丙烯酸乳液仿石材涂料大大提高。

3、抗渗性测试

3.1、涂料抗渗透性专用测试设备：

方形平底无上盖透明塑料容器；

若干个外部长宽厚尺寸分别为18CM×11CM×5MM，内部长宽厚尺寸分别为14CM×7CM×5MM的硅胶框，作为模具。

3.2、测试保养环境：为可调节温湿度实验室，温度控制范围为0～50℃，误差±2℃；湿度控制范围为30～95％，误差±5％；

3.3、0.1％亚甲基蓝溶液。

具体测试方法：

1、准备若干个外部长宽厚尺寸分别为18CM×11CM×5MM，内部长宽厚尺寸分别为14CM×7CM×5MM的硅胶模具框，清洗晾干备用。

2、取涂料A样品，以干净的硬质塑料片为底材，上述硅胶框为模具，制成样品。要求涂料内部无明显大气泡，表面光滑平整，否则重新制样。相同方法准备涂料B样品、涂料C1样品、涂料C2样品以及丙烯酸乳液仿石材涂料样品。

3、保养第二天，将样品脱模；保养第四天，用松香石蜡将样品边框封闭。

4、将制备好的样板放入23±2℃、50±5％的环境中保养7±1天。

5、向测定装置中注入显色溶液，然后将样品浸入显色液中，液面高度为样品厚度的2/3左右。

6、1小时后将样品从显色液中取出，将样品从中间剖开，观察样品被染色高度从而判定样品的抗渗透性。

7、切开样品只需在未染色面中间以美工刀刻划，然后沿刻划痕迹掰开即可。然后根据样品截面被染色高度从而判定样品的抗渗透性。

五个样品的1小时后渗水情况如下表所示：

上述测试结果可得，实施例1-3中的涂料A、涂料B、涂料C1、涂料C2的试验结果均好于传统的丙烯酸乳液仿石材涂料的试验结果，具体的，涂料A、涂料B、涂料C1、涂料C2被染色的高度分别为低、低、更低、更低，对应的，其渗透性强弱分别就是中等、中等、强、强，因此，本发明中的水性冷瓷功能涂料的抗渗性测试相对传统的丙烯酸乳液仿石材涂料大大提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水性冷瓷功能涂料，其特征在于，所述涂料由成膜混合物、填料混合物以及助剂组成；

所述成膜混合物包括液体二氧化硅、树脂、聚丙烯酸酯、丙烯酯中的一种或者多种，所述填料混合物包括纳米纤维、气象二氧化硅、二氧化钛粉、玻璃粉、钛白粉、渗透结晶母料、硅溶胶的中一种或者多种，所述助剂包括消泡剂、分散剂、自洁剂、水、活性剂、乳化剂、润湿剂、活性稀释剂、流平剂、非离子固化剂中的一种或者多种。

2.根据权利要求1所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，其中，当所述成膜混合物由液体二氧化硅、乳化树脂、乳液txc-1311组成时，所述填料混合物由钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉组成时，所述助剂由六偏磷酸纳、消泡剂、自洁剂、水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

乳液txc-1311：300g

液体二氧化硅：280g

丙烯酯：20g

硅溶胶：20g

乳化树脂：50g

钛白粉：100g

玻璃粉：200g

二氧化钛粉：100g

六偏磷酸纳：1g

消泡剂：0.1g

自洁剂：2g

水：15g。

3.根据权利要求2所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，所述涂料的制备工艺为取水加入六偏磷酸钠，搅拌均匀，加钛白粉、玻璃粉、二氧化钛粉搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品颗粒达到5-10um时停止研磨，加入丙烯酯、液体二氧化硅、乳化树酯、硅溶胶、乳液tsq-1311搅拌均匀，加入消泡剂、自洁剂，搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。

4.根据权利要求1所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，当所述成膜混合物由丙烯酸rs-308、聚丙烯酸酯组成时，所述填料混合物由渗透结晶母料、硅溶胶组成时，所述助剂由活性剂、消泡剂、去离子水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

丙烯酸rs-308：300g

聚丙烯酸酯：300g

渗透结晶母料：8g

硅溶胶：200g

活性剂：10g

消泡剂：3g

去离子水：220g。

5.根据权利要求4所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，所述涂料的制备工艺为取去离子水加入渗透结晶母料、活性剂后搅拌30分钟，然后静止4小时过滤，去除杂质，加入丙烯酸rs-308、硅溶胶、聚丙烯酸酯、消泡剂后搅拌均匀，检测，过滤，包装，即得涂料。

6.根据权利要求1所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，当所述成膜混合物由128树酯、聚丙烯酸酯、气象二氧化硅组成时，所述填料混合物由纳米纤维、二氧化钛粉组成时，所述助剂由活性稀释剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、非离子固化剂、去离子水组成时，所述涂料的配方具体为如下：

A组分

128树酯：750g

气象二氧化硅：30g

纳米纤维：100g

活性稀释剂：50g

分散剂：3g

二氧化钛粉：50g

乳化剂：5g

消泡剂：5g

润湿剂：5g

B组份

非离子固化剂：750g

乳化剂：30g

二氧化钛粉：100g

聚丙烯酸酯：80g

分散剂：10g

消泡剂：3g

流平剂：3g

去离子水：35g。

7.根据权利要求6所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，所述涂料的制备工艺为取活性稀释剂加二氧化钛粉、纳米纤维、气象二氧化硅、分散剂搅拌均匀，在研磨机上研磨，取样检测，当样品无颗粒时停止研磨，加入128树酯搅拌均匀，加入消泡剂、润湿剂、乳化剂搅拌均匀，检测，包装，即得A组份；

取去离子水加入分散剂、消泡剂、二氧化钛粉高速搅拌30分钟，然后再加入聚丙烯酸酯、乳化剂、非离子固化剂、流平剂中速搅拌，搅拌均匀，检测，过滤，包装即得B组份。

8.根据权利要求6所述的水性冷瓷功能涂料，其特征在于，所述涂料的配方还包括：

C组分

超细白水泥400g

超细油井水泥200g

高活性矿渣粉200g

硅微粉100g

纳米纤维50g

石墨烯20g

可分散胶粉30g

水70g

所述C组分的制备工艺为取超细白水泥、超细油井水泥、高活性矿渣粉、硅微粉搅拌均匀，然后再加入纳米纤维、石墨烯、可分散胶粉搅拌均匀，检测，包装即得C组分。