CN107418372A - 一种渗透型水性环氧防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渗透型水性环氧防水涂料及其制备方法。该渗透型水性环氧树脂防水涂料，按重量份计算包含如下组分：80～100份改性环氧树脂，50～80份水性固化剂，1～5份固化促进剂，0.5～2份消泡剂，0～2份流平剂，20～100份去离子水。该防水涂料是将环氧树脂在下搅拌预热，滴加单氨基聚醚胺反应，得到改性环氧树脂；在酰胺基胺中滴加环氧稀释剂，升温反应后加去离子水，得到水性固化剂；将固化促进剂、消泡剂、流平剂和去离子水加入到水性固化剂中，搅拌分散均匀，然后加入改性环氧树脂，并强力分散得到。本发明的防水涂料具有渗透性能好、粘结强度高、施工简单、无污染物排放等优点，可广泛应用于混凝土基材的防水处理。

Description

一种渗透型水性环氧防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于防水涂料技术领域，更具体地，涉及一种渗透型水性环氧防水涂料及其制备方法。
背景技术
防水涂料涂刷在水泥基建筑物表面上，经溶剂的挥发后或涂料中两种以上组分的化学反应在建筑物表面形成一层涂层(薄膜)，保护建筑物表面与水隔绝，从而起到防水、防潮的作用。防水涂料的防水性能与其形成的薄膜的粘结性、延伸性、渗透性及耐候性等有关。薄膜与基面的粘结强度是检验防水涂料防水性能的一项重要指标，粘结力强，防水效果好。
目前，市面上的传统防水涂料主要依靠物理吸附与基面粘结，这种粘结力比较小，容易受到外界环境因素的影响而消失。如聚脲、聚氨酯、丙烯酸酯等防水涂料粘度较大，只是在混凝土表层形成一定厚度的涂层，且这些涂料与混凝土潮湿基底的粘接强度很低，如受到水压作用、酸碱盐侵蚀、基面的热胀冷缩等作用时，材料与基底容易产生明显界面缺陷，出现窜水、漏水的情况，情况严重甚至会产生整体剥离而完全失去防水效果，无法满足工程对防水防渗的要求。
中国发明专利ZL 201110257409.8和ZL 201210025054.4分别公开了一种高渗透的环氧树脂防水涂料。该涂料秉承了环氧树脂力学性能的优点，具有渗透性强，粘结强度高，柔韧性好等特点，能渗透修复混凝土表面裂缝及毛细孔，使混凝土面层形成一层密封的整体防水结构层。但该环氧树脂防水涂料采用糠醛-丙酮体系作为活性稀释剂。尽管糠醛-丙酮可完全参与固化反应，但作为涂料涂刷在混凝土表面，都会产生不同程度的挥发，造成一定的环境污染。因此，具有高渗透性的环保涂料是未来涂料发展的方向。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，该涂料具有渗透性能好、粘结强度高、环境友好、施工简单等特点。
本发明的另一目的是提供一种上述渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂：80～100份；
水性固化剂：50～80份；
固化促进剂：1～5份；
消泡剂：0.5～2份；
流平剂：0～2份；
去离子水：20～100份。
其中，所述的改性环氧树脂是通过如下工艺制备：将80～100份的环氧树脂在50～60℃下搅拌预热10～30min，滴加5～30份单氨基聚醚胺，并升温至70～80℃反应2h，得到改性环氧树脂；
优选地，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种以上，所述的单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺。
更为优选地，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-35、双酚A型环氧树脂E-44或双酚A型环氧树脂E-51中的一种以上，所述的单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺M-600，亨斯曼聚醚胺M-1000或亨斯曼聚醚胺M-2005。
其中，所述的水性固化剂是通过如下工艺制备：将10～40份的环氧稀释剂滴加到80～100份的酰胺基胺中常温反应1h，然后升温至70～80℃反应2h，降温至30℃～50℃，再加入100～200份去离子水，得到水性固化剂；
优选地，所述的环氧稀释剂为含聚醚链段的双官能缩水甘油醚。
更为优选地，所述的环氧稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。
优选地，所述的固化促进剂为N,N-二甲基苯胺、2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚、三乙醇胺或乙基咪唑中的一种以上。
优选地，所述的流平剂和消泡剂均为有机硅类消泡剂。
更为优选地，所述的流平剂为BYK-333，EDL-3150或EDL-3380，所述消泡剂为BYK024、BYK093或KS-66。
一种上述渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备方法，包括如下具体步骤：
S1.改性环氧树脂的制备：将80～100份的环氧树脂在50～60℃下搅拌预热10～30min，滴加5～30份单氨基聚醚胺，并升温至70～80℃反应2h，得到改性环氧树脂；
S2.水性固化剂的制备：在80～100份的酰胺基胺中滴加10～40份的环氧稀释剂，常温反应1h，然后升温至70～80℃反应2h，降温至30℃～50℃后，加入100～200份去离子水，得到水性固化剂；
S3.将固化促进剂、消泡剂、流平剂和去离子水加入到水性固化剂中，搅拌分散均匀，然后加入改性环氧树脂，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料。
优选地，步骤S1中所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-35、双酚A型环氧树脂E-44或双酚A型环氧树脂E-51中的一种以上，所述单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺M-600，亨斯曼聚醚胺M-1000和亨斯曼聚醚胺M-2005；步骤S2中所述的环氧稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚；步骤S3中所述的固化促进剂为N,N-二甲基苯胺、2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚、三乙醇胺或乙基咪唑中的一种以上，所述的流平剂为BYK-333，EDL-3150或EDL-3380，所述消泡剂为BYK024、BYK093或KS-66。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明渗透型水性环氧树脂防水涂料在混凝土表面具有良好的渗透性能，其粘结强度得到较大地提高。
2.本发明渗透型水性环氧树脂防水涂料具有绿色环保性能。采用水做溶剂，无VOC排放，无污染，符合环保要求，可广泛应用于混凝土基材的防水处理。
3.本发明渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备方法简单，施工工艺方便，可刷涂或滚涂。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
在以下实施例中使用的流平剂为BYK公司生产的型号为BYK-333，广州致辉精化股份有限公司生产的EDL-3150或EDL-3380。消泡剂为BYK公司生产的型号为BYK024，BYK093或信越公司的KS-66。
实施例1改性环氧树脂的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗、温度计的四口烧瓶中，加入80份的环氧树脂E-51在50℃下搅拌预热10min，滴加5份单氨基聚醚胺M-600，并升温至70℃反应2h，得到改性环氧树脂E1。
实施例2改性环氧树脂的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗、温度计的四口烧瓶中，加入100份的环氧树脂E-44在50℃下搅拌预热30min，滴加30份单氨基聚醚胺M-2005，并升温至80℃反应2h，得到改性环氧树脂E2。
实施例3改性环氧树脂的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗、温度计的四口烧瓶中，加入90份的环氧树脂E-35在60℃下搅拌预热25min，滴加20份单氨基聚醚胺M-1000，并升温至80℃反应2h，得到改性环氧树脂E3。
实施例4水性固化剂的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗、温度计的四口烧瓶中，加入100份的酰胺基胺，滴加40份的聚丙二醇二缩水甘油醚XY207，常温反应1h，然后升温至80℃反应2h，降温至50℃以下后，加入200份去离子水，得到水性固化剂S1。
实施例5水性固化剂的制备
在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗、温度计的四口烧瓶中，加入80份的酰胺基胺，滴加10份的聚乙二醇二缩水甘油醚XY205，常温反应1h，然后升温至70℃反应2h，降温至50℃以下后，加入100份去离子水，得到水性固化剂S2。
实施例6渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备
先将3份固化促进剂N,N-二甲基苯胺、0.5份流平剂BYK-333、2份消泡剂KS-66和20份去离子水加入到80份水性固化剂S1中，搅拌分散均匀，然后将100份改性环氧树脂E1加入其中，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料C1，即可刷涂或滚涂施工。
实施例7渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备
先将1份固化促进剂2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚、2份流平剂EDL-3150、0.5份消泡剂BYK024和100份去离子水加入到50份水性固化剂S2中，搅拌分散均匀，然后将80份改性环氧树脂E2加入其中，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料C2，即可刷涂或滚涂施工。
实施例8渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备
先将5份固化促进剂三乙醇胺、0.5份流平剂EDL-3380、0.5份消泡剂BYK093和50份去离子水加入到60份水性固化剂S1中，搅拌分散均匀，然后将90份改性环氧树脂E3加入其中，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料C3，即可刷涂或滚涂施工。
实施例9渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备
先将4份固化促进剂乙基咪唑、1份消泡剂KS-66和60份去离子水加入到70份水性固化剂S2中，搅拌分散均匀，然后将100份改性环氧树脂E1加入其中，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料C4，即可刷涂或滚涂施工。
表1为实施例6-9中渗透型水性环氧树脂防水涂料的性能测试。从表1中可知，渗透型水性环氧树脂防水涂料的初始粘度比较低，均小于50mPa·s，有助于涂料的渗透；渗透型水性环氧树脂防水涂料的粘结强度较大，说明该涂料具有渗透性能；渗透型水性环氧树脂防水涂料为水性涂料，无VOC排放，绿色环保。
表1实施例6-9中渗透型水性环氧树脂防水涂料性能测试
测试项目 防水涂料C1 防水涂料C2 防水涂料C3 防水涂料C4
表干时间(min) 95 110 86 115
初始粘度(mPa·s) 45 26 38 35
粘结强度(MPa) 3.5 4.2 4.1 3.8
VOC(％) 0 0 0 0
实施例10
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂E1：90份；水性固化剂S1：70份；固化促进剂N,N-二甲基苯胺：1份；消泡剂BYK024：1.5份；流平剂BYK-333：1份；去离子水：90份。
实施例11
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂E1：85份；水性固化剂S1：65份；固化促进剂N,N-二甲基苯胺：3份；消泡剂BYK024：1份；流平剂EDL-3150：1.5份；去离子水：80份。
实施例12
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂E2：95份；水性固化剂S2：60份；固化促进剂N,N-二甲基苯胺：2份；消泡剂BYK093：0.5份；流平剂EDL-3380：1份；去离子水：60份。
实施例13
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂E2：80份；水性固化剂S1：75份；固化促进剂N,N-二甲基苯胺：4份；消泡剂BYK024：2份；流平剂BYK-333：1份；去离子水：40份。
实施例14
一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂E3：85份；水性固化剂S2：60份；固化促进剂N,N-二甲基苯胺：1份；三乙醇胺1份；消泡剂KS-66：1.5份；流平剂EDL-3150：1份；去离子水：70份。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，按质量份计包含以下组分：
改性环氧树脂：80～100份；
水性固化剂：50～80份；
固化促进剂：1～5份；
消泡剂：0.5～2份；
流平剂：0～2份；
去离子水：20～100份。
2.根据权利要求1所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的改性环氧树脂是通过如下工艺制备：将80～100份的环氧树脂在50～60℃下搅拌预热10～30min，滴加5～30份单氨基聚醚胺，并升温至70～80℃反应2h，得到改性环氧树脂；
其中，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种以上，所述的单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺。
3.根据权利要求2所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-35、双酚A型环氧树脂E-44或双酚A型环氧树脂E-51中的一种以上，所述的单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺M-600，亨斯曼聚醚胺M-1000或亨斯曼聚醚胺M-2005。
4.根据权利要求1所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的水性固化剂是通过如下工艺制备：将10～40份的环氧稀释剂滴加到80～100份的酰胺基胺中常温反应1h，然后升温至70～80℃反应2h，再降温至30℃～50℃，加入100～200份去离子水，得到水性固化剂；其中，所述的环氧稀释剂为含聚醚链段的双官能缩水甘油醚。
5.根据权利要求4所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的环氧稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。
6.根据权利要求1所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的固化促进剂为N,N-二甲基苯胺、2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚、三乙醇胺或乙基咪唑中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的流平剂和消泡剂均为有机硅类消泡剂。
8.根据权利要求7所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料，其特征在于，所述的流平剂为BYK-333，EDL-3150或EDL-3380，所述消泡剂为BYK024、BYK093或KS-66。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1.改性环氧树脂的制备：将80～100份的环氧树脂在50～60℃下搅拌预热10～30min，滴加5～30份单氨基聚醚胺，并升温至70～80℃反应2h，得到改性环氧树脂；
S2.水性固化剂的制备：在80～100份的酰胺基胺中滴加10～40份的环氧稀释剂，常温反应1h，然后升温至70～80℃反应2h，降温至30℃～50℃，加入100～200份去离子水，得到水性固化剂；
S3.将固化促进剂、消泡剂、流平剂和去离子水加入到水性固化剂中，搅拌分散均匀，然后加入改性环氧树脂，并立即强力分散，得到渗透型水性环氧树脂防水涂料。
10.根据权利要求9所述的渗透型水性环氧树脂防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-35、双酚A型环氧树脂E-44或双酚A型环氧树脂E-51中的一种以上，所述单氨基聚醚胺为亨斯曼聚醚胺M-600，亨斯曼聚醚胺M-1000和亨斯曼聚醚胺M-2005；步骤S2中所述的环氧稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚；步骤S3中所述的固化促进剂为N,N-二甲基苯胺、2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚、三乙醇胺或乙基咪唑中的一种以上，所述的流平剂为BYK-333，EDL-3150或EDL-3380，所述消泡剂为BYK024、BYK093或KS-66。
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