CN105985698A - 一种保温防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保温防水涂料及其制备方法，保温防水涂料包括以下重量份数的组分：热塑性弹性体树脂：15-40份；石油树脂：5-20份；萜烯树脂：5-20份；凹凸棒土：5-15份；空心微珠：5-18份；钛白粉：5-10份；绢云母：5-15份；硅烷偶联剂：0.5-1.5份；溶剂：40-60份。本发明提供的一种保温防水涂料基材对混凝土基材附着力好，断裂伸长率及拉伸强度高，耐水性能优异，耐温变性能好，干膜具有密度低、导热系数小、保温性能良好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及涂料，具体涉及一种保温防水涂料及其制备方法。
背景技术
在建筑领域中，涂料首先需要具备防水功能，要防止雨水、地下水、工业和民用的给排水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸汽等侵入建筑物。其次，建筑涂料还要具备保温功能。保温涂料由于具有施工简单、可以实现无缝施工、减少热桥存在等优点，被广泛采用。
保温涂料主要包括建筑内保温和建筑外保温，而保温涂料按照其保温隔热机理又可分为阻隔性保温隔热涂料、反射性保温隔热涂料和辐射型保温隔热涂料三种。在建筑领域中，保温和防水是设计过程中必须要考虑的两个重要问题。目前市面上，具有保温或者防水功能的涂料种类非常多，但是具有防水功能的同时也能兼备良好的保温效果的涂料却非常少。
因此，如果想使得建筑物既具有保温效果又具有防水效果的涂料，那么需要选择双层涂料，但是双层涂料在应用的过程中成本高，程序复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种既具有防水功能又具有保温功能的新型涂料。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种保温防水涂料，包括以下重量份数的组分：热塑性弹性体树脂：15-40份；石油树脂：5-20份；萜烯树脂：5-20份；凹凸棒土：5-15份；空心微珠：5-18份；钛白粉：5-10份；绢云母：5-15份；硅烷偶联剂：0.5-1.5份；溶剂：40-60份。
在上述技术方案的基础上，所述热塑性弹性体树脂为SBS和SEBS中的一种或两种，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述SEBS为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
在上述技术方案的基础上，所述空心微珠为1250-5000目的空心陶瓷微珠和1000-5000目的空心玻璃微珠中的一种或两种。
在上述技术方案的基础上，所述钛白粉为改性钛白粉。
在上述技术方案的基础上，所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己烷和二甲苯中的一种，或者两种以上的混合物。
在上述技术方案的基础上，所述保温防水涂料的干膜厚度为1-2mm。
本发明还提供了一种保温防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将热塑性弹性体树脂、石油树脂、萜烯树脂和溶剂加入反应釜中，升温后搅拌直至完全溶解；步骤二：降温后，将硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉和绢云母加入并搅拌使得其高速分散，直至分散均匀；步骤三：降低搅拌速度，加入空心微珠后继续搅拌，然后出料包装。
在上述技术方案的基础上，所述步骤一中搅拌温度为60-80℃，搅拌速度为400r-600r/min，搅拌时间为60-90min。
在上述技术方案的基础上，所述步骤二中降温后的温度为50℃以下，搅拌速度为1500-2500r/min，搅拌时间为45-60min。
在上述技术方案的基础上，所述步骤三中降速后的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为10-15min。
本发明所述的一种保温防水涂料将防水与保温结合起来考虑，是一种既具有防水功能又具有保温功能的新型涂料，在进行防水施工的同时又解决了建筑保温问题，可大大减少施工设计成本，取得了事半功倍的效果。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的一种保温防水涂料包括以下重量份数的组分：热塑性弹性体树脂：15-40份；石油树脂：5-20份；萜烯树脂：5-20份；凹凸棒土：5-15份；空心微珠：5-18份；钛白粉：5-10份；绢云母：5-15份；硅烷偶联剂：0.5-1.5份；溶剂：40-60份。
其中，热塑性弹性体树脂为SBS和SEBS中的一种或两种，SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，SEBS为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。空心微珠为1250-5000目的空心陶瓷微珠和1000-5000目的空心玻璃微珠中的一种或两种。钛白粉为改性钛白粉。溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己烷和二甲苯中的一种，或者两种以上的混合物。保温防水涂料的干膜厚度为1-2mm。根据施工环境的不同，还可以加入一定量的增塑剂。
在本发明中，热塑性弹性体树脂起到粘接作用，提供良好的拉伸强度和断裂伸长率，以满足防水材料遮盖裂缝的需要；石油树脂和萜烯树脂提供初粘性(SBS树脂的初始没有初粘性)；凹凸棒土起到补强和防止出现裂纹的作用；绢云母是非常稳定的片状结构填料，主要起到提高漆膜耐水性、屏蔽紫外线提高图层耐紫外线老化的作用；溶剂起到降低树脂粘度便于施工的作用。
本发明还提供的一种保温防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将热塑性弹性体树脂、石油树脂、萜烯树脂和溶剂加入反应釜中，升温后搅拌直至完全溶解；步骤一中搅拌温度为60-80℃，搅拌速度为400r-600r/min，搅拌时间为60-90min。树脂组分的加热搅拌便于加快树脂溶解。
步骤二：降温后，将硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉和绢云母加入并搅拌使得其高速分散，直至分散均匀；步骤二中降温后的温度为50℃以下，搅拌速度为1500-2500r/min，搅拌时间为45-60min。填料组份的快速搅拌能够使其快速分散均匀。
步骤三：降低搅拌速度，加入空心微珠后继续搅拌，然后出料包装。步骤三中降速后的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为10-15min。空心玻璃微珠的慢速搅拌，一是因为其很容易分散均匀，二是因为其外壳很薄，剪切力过大会导致其破碎，所以空心玻璃微珠必须最后慢速搅拌加入。
以下为本发明的六个具体实施例：
实施例一：
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
| 组成成分 | 重量(份数) |
| SBS树脂 | 15 |
| 石油树脂 | 5 |
| 萜烯树脂 | 5 |
| 凹凸棒土 | 5 |
| 空心玻璃微珠 | 5 |
| 钛白粉 | 5 |
| 绢云母 | 5 |
| 硅烷偶联剂 | 1.0 |
| 溶剂(醋酸丁酯) | 40 |
本实施例的保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心玻璃微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表1：
表1：实施例1中保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 63 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.054 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 570 |
| 拉伸强度，MPa | 4.3 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 19 |
由表1可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
实施例二：
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
| 组成成分 | 重量(份数) |
| SBS树脂 | 25 |
| 石油树脂 | 13 |
| 萜烯树脂 | 13 |
| 凹凸棒土 | 10 |
| 空心玻璃微珠 | 7 |
| 钛白粉 | 7 |
| 绢云母 | 10 |
| 硅烷偶联剂 | 0.5 |
| 溶剂(醋酸丁酯) | 50 |
本实施例的新型保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心玻璃微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表2：
表2：实施例2中新型保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 68 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.059 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 720 |
| 拉伸强度，MPa | 5.1 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 22 |
由表2可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
实施例三：
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
| 组成成分 | 重量(份数) |
| SBS树脂 | 40 |
| 石油树脂 | 20 |
| 萜烯树脂 | 20 |
| 凹凸棒土 | 15 |
| 空心玻璃微珠 | 15 |
| 钛白粉 | 10 |
| 绢云母 | 15 |
| 硅烷偶联剂 | 1.5 |
| 溶剂(醋酸丁酯) | 60 |
本实施例的新型保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心玻璃微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表3：
表3：实施例3中新型保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 61 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.047 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 460 |
| 拉伸强度，MPa | 4.3 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 14 |
由表3可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
实施例四：
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
本实施例的保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心陶瓷微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表4：
表4：实施例4中保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 68 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.059 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 720 |
| 拉伸强度，MPa | 5.1 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 22 |
由表4可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
实施例五：
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
| 组成成分 | 重量(份数) |
| SEBS树脂 | 25 |
| 石油树脂 | 20 |
| 萜烯树脂 | 5 |
| 凹凸棒土 | 15 |
| 空心玻璃微珠 | 18 |
| 钛白粉 | 6 |
| 绢云母 | 5 |
| 硅烷偶联剂 | 1.5 |
| 溶剂(二甲苯) | 45 |
本实施例的保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SEBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心玻璃微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表5：
表5：实施例5中保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 61 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.042 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 460 |
| 拉伸强度，MPa | 4.3 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 14 |
由表5可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
实施例六
保温防水涂料各组分的重量份数按以下组成：
本实施例的保温防水涂料按以下步骤制备：
步骤一：按配方量将溶剂、SEBS树脂、石油树脂、萜烯树脂加入到反应釜中，升温至60-80℃搅拌速度为400r-600r/min，搅拌60-90min直至完全溶解；
步骤二：将温度降至50℃以下，按配方量依次加入硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉、绢云母高速分散45-60min.搅拌速度为1500-2500r/min，直至分散均匀；
步骤三：将搅拌速度减小到200-300r/min，加入空心玻璃微珠搅拌10-15min即出料包装。
将涂料用高压无气喷涂2～3道，使干燥后得到的干膜厚度达到1-2mm。
参照GB/T 17371与GB/T 19250中的相关检测方法检测本实施例所得涂料，检测结果见表6：
表6：实施例6中新型保温防水涂料主要性能指标如下：
| 项目 | 指数 |
| 固含量，％ | 62 |
| 导热系数，W(m·K) | 0.050 |
| 附着力(划格法) | 1级 |
| 断裂伸长率，％ | 620 |
| 拉伸强度，MPa | 4.6 |
| 热阻隔和热反射率 | 可以防止90至95％的能量穿透过表面 |
| 撕裂强度，N/mm | 17 |
由表6可知，上述技术方案所制备的保温防水涂料具有非常良好的保温防水效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
本发明提供的涂料保温效果好，其导热系数小于0.06w/m·k；涂膜密度低，质量轻；拉伸强度可达8MPa，断裂伸长率最大可达800％；耐水性能优异，对混凝土基材的附着力可达5.0MPa。本发明中，在涂料中添加一定量的空心微珠和钛白粉，使涂层既具有良好的防水功能又具有良好的保温功能。钛白粉为改性钛白粉，可以提高涂层对于红外线的反射率；加入适量的空心微珠不仅可以降低涂层的导热系数，提高保温性能，提高涂层的抗老化性能，又可以提高涂层的有效防水厚度，而且由于空心微珠可以增大涂料的流动性，大大降低建筑建造成本。当然空心玻璃微珠的加入量不能太大否则会降低涂层的附着力，添加量需要进行大量的实验。空心微珠为极性材料，SBS为非极性材料，本发明添加了硅烷偶联剂，可以提高树脂与玻璃微珠的结合力，从而可以提高涂层的拉伸强度和断裂伸长率。而且硅烷偶联剂可以让片状填料平行排列(如本发明中的绢云母)提高其对水的阻隔性能以及抗紫外线功能。同时，针对不同的施工环境，还需要加入一定量的增塑剂以提高涂层的断裂伸长率。本发明的制备方法操作简单、成本低，可以保证空心玻璃混合均匀的同时，不会因为剪切力过大而出现破碎，降低保温效果。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种保温防水涂料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：热塑性弹性体树脂：15-40份；石油树脂：5-20份；萜烯树脂：5-20份；凹凸棒土：5-15份；空心微珠：5-18份；钛白粉：5-10份；绢云母：5-15份；硅烷偶联剂：0.5-1.5份；溶剂：40-60份。
2.如权利要求1所述的一种保温防水涂料，其特征在于：所述热塑性弹性体树脂为SBS和SEBS中的一种或两种，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述SEBS为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
3.如权利要求1所述的一种保温防水涂料，其特征在于：所述空心微珠为1250-5000目的空心陶瓷微珠和1000-5000目的空心玻璃微珠中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的一种保温防水涂料，其特征在于：所述钛白粉为改性钛白粉。
5.如权利要求1所述的一种保温防水涂料，其特征在于：所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己烷和二甲苯中的一种，或者两种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的一种保温防水涂料，其特征在于：所述保温防水涂料的干膜厚度为1-2mm。
7.一种保温防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将热塑性弹性体树脂、石油树脂、萜烯树脂和溶剂加入反应釜中，升温后搅拌直至完全溶解；
步骤二：降温后，将硅烷偶联剂、凹凸棒土、钛白粉和绢云母加入并搅拌使得其高速分散，直至分散均匀；
步骤三：降低搅拌速度，加入空心微珠后继续搅拌，然后出料包装。
8.如权利要求7所述的一种保温防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中搅拌温度为60-80℃，搅拌速度为400r-600r/min，搅拌时间为60-90min。
9.如权利要求7所述的一种保温防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中降温后的温度为50℃以下，搅拌速度为1500-2500r/min，搅拌时间为45-60min。
10.如权利要求7所述的一种保温防水涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中降速后的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为10-15min。
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