CN109796825A - 一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属屋面防水领域，具体公开了一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸乳液30～50份；防锈浆料25～60份；增塑剂1～5份；分散剂0.3～5份；消泡剂0.1～1份；基材润湿剂0.1～1份；抗闪锈助剂0.1～2份；成膜助剂1～4份；水3～10份；纤维素醚0.01～0.5份；杀菌剂0.1～0.5份；偶联剂0.01～0.5份；pH调节剂0.01～0.5份。本发明提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，防锈防水效果持续性比一般金属屋面防水涂料更久，防紫外线效果好，延长基材使用年限；本发明延伸率大，弹性好，抗基层变形能力强，能屏蔽裂缝，防水透气。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防水领域，具体涉及一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料及其制备方法。
背景技术
对于金属屋面的防水处理，根据金属表面新旧程度不同，要求是不一样的，一般通常分为两种情况：一种是已经使用了2～3年以上的钢结构建筑，其屋面的金属表面已经开始老化、锈蚀，这种情况下的金属表面的防水应采取先防锈防腐、再进行防水施工的工艺；另一种是新建的钢结构建筑或采用铝板、镀锌板作为屋面板材的建筑，金属表面条件非常好，可以在将表面清理干净涂刷金属表面处理剂后直接防水施工。目前，传统常用的对于金属屋面的防水施工的方法通常是采用防水卷材、树脂、硅酮耐候胶、聚氨酯涂料、JS水泥基防水涂料等防水产品，然而这些方法都不能长久的应用于金属屋面的防水。事实证明：要应对金属板表面因温度变化、钢结构颤动、人为踩踏等因素产生的破坏力，必须选择一种真正适用于金属屋面的防锈漆和防水材料来彻底解决金属屋面的防水防锈等维护问题，而不是孤立简单的防水问题。
目前国内市场上的金属屋面用防水涂料主要是丙烯酸屋面防水涂料，丙烯酸屋面防水涂料是以丙烯酸酯多元共聚物乳液为基料，配以优质颜料、填料及精选的多功能型助剂加工而成。产品具有优异的弹性，粘接力和抗紫外线性能。但是产品质量参差不齐，无法适应对不同锈化程度的金属屋面的覆盖，即使勉强涂刷上丙烯酸屋面防水涂料，虽然初期效果明显，但是经过长时间的雨水、空气、紫外等不确定因素的影响，金属屋面会很快产生锈迹，不断腐蚀，使得防水效果大打折扣。这样的金属屋面防水涂料不仅寿命短，而且防闪锈效果差，无法实现长效、可靠的防水防锈。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种可以达到长效、可靠的防水防锈能力的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料及其制备方法。
本发明采取的技术方案是，一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，由以下重量份数的原料组成：
本发明提供了一种丙烯酸屋面防水涂料，通过使用防锈浆料和抗闪锈助剂相结合解决了丙烯酸金属屋面防水涂料容易闪锈，防闪锈效果差的缺陷，使得丙烯酸金属屋面防水涂料具有更长久的使用性及持久的防水效果。本发明所提供的屋面防水涂料具有优异的弹性，延伸率大，抗基层变形能力强，能有效应对金属板表面因温度变化、钢结构颤动、人为踩踏等因素产生的破坏力。
进一步地，所述抗闪锈助剂为磷酸的酯类衍生物。优选地，所述抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。本发明所采用的抗闪锈助剂为磷酸酯，是一种缓蚀剂，是磷酸的酯衍生物，属于磷酸盐生物的一类，其含磷量高，具有优异的分散溶解性好，尤其是在亲水性流体中。
进一步地，所述丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的任意一种或多种组合。
由于防锈浆料中含有较多的颜填料，为提高颜填料在涂料中的分散效果，从而提高水性卷钢涂料面漆的表面性能，本发明采用了预制防锈浆料的方法。所述防锈浆料由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸乳液18～22份；磷酸锌1～3份；三聚磷酸铝3～7份；填料40～45份；钛铁粉3～7份；水15～25份；分散剂3～6份；消泡剂0.05～0.15份。
优选地，所述防锈浆料由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸乳液20份；磷酸锌2份；三聚磷酸铝5份；填料43.4份份；钛铁粉5份；去离子水20份；分散剂4.5份；消泡剂0.1份。
进一步地，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类的一种或多种组合。
进一步地，所述分散剂为阴离子型湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、两性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中任意的一种或多种。
进一步地，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、酰胺、二甲基硅油、正丁醇、聚丙醇、磷酸三丁酯、环氧乙烷、氢氧化镁、聚乙烯蜡、磷酸酯、矿物油的任意一种或多种混合。
进一步地，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷、聚醚改性二甲基氧烷、聚酯改性聚硅氧烷、聚乙烯醇、丙烯酸酯、醛酮树脂中的任意一种或多种混合。
进一步地，所述成膜助剂为醇类、醇酯类、醇醚类、醇醚酯类中的一种或多种组合。
进一步地，所述纤维素醚为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、纤维素烷基醚、中的一种或多种组合。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。本发明加入硅烷偶联剂能够通过提高涂料与底材的附着力，从而增加涂层耐水性。
上述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：在搅拌釜中现在加入按配方称量的水，在投入纤维素醚，低速搅拌，转速控制在800～1000转/分钟，持续搅拌10分钟；
S2：再向搅拌釜中投入按配方称量的丙烯酸乳液、增塑剂、防锈浆料；
S3：依次投入基材润湿剂、消泡剂、分散剂、成膜助剂、偶联剂、杀菌剂中速搅拌，转速控制在1200～1500转/分钟，持续15～30分钟；
S4：投入pH调节剂，调节pH值至8.5～9.5，持续搅拌10分钟；检测合格后用200目滤网过滤包装。
其中，所述防锈浆料通过以下步骤制备而得：将原料投入分散缸中以800～1000转/分钟搅拌10～20分钟后，再用砂磨机研磨至25μm以下即可。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，防锈防水效果持续性比一般金属屋面防水涂料更久，防紫外线效果好，延长基材使用年限。
2.本发明所提供的屋面防水涂料的延伸率大，弹性好，抗基层变形能力强，能屏蔽裂缝，防水透气。
3.本发明所提供的屋面防水涂料粘结力强，尤其是在密封性、耐高低温、耐疲劳性和追随性能佳。
4.本发明可刷涂、喷涂、滚涂，施工简便。
5.本发明所提供的屋面防水涂料为单组份水性体系，无气味，对人体健康和周边环境无危害，绿色环保。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，具体包括以下重量份数的原料：丙烯酸乳液35.2份，防锈浆料50份，增塑剂5份，分散剂0.3份，消泡剂0.2份，基材润湿剂0.15份，抗闪锈助剂0.5份，成膜助剂0.3份，去离子水8份，纤维素醚0.15份，杀菌剂0.1份，偶联剂0.05份，pH调节剂0.05份。
防锈浆料由以下重量配比的组份组成：丙烯酸乳液20份，磷酸锌2份、三聚磷酸铝5份、800目重钙43.4份，钛铁粉5份、去离子水20份、分散剂4.5份、消泡剂0.1份。
其中，丙烯酸乳液为美国陶氏罗门哈斯百历摩EC4811弹性屋面涂料用纯丙乳液。
增塑剂为盐城市双鸿化工科技有限公司的邻苯二甲酸二辛酯增塑剂DOP。
分散剂为毕克化学的BYK-190含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
消泡剂为毕克化学的BYK-012，是一种破泡聚硅氧硅和憎水颗粒混合物。
基材润湿剂为聚硅氧烷聚醚共聚物，采用迪高tego270。
抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。KEPER-550L为磷酸的酯类衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
成膜助剂为醇酯十二，其化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
纤维素醚为广州市凯聚化工有限公司的75HD400羟丙基甲基纤维素。
杀菌剂为卡松类杀菌剂。
偶联剂为硅烷偶联剂。
pH调节剂为青岛乐恩化工科技有限公司的AMP-395多功能pH调节剂。
本实施例还提供了上述具有防闪锈功能的屋面防水涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)在搅拌釜的投料控制面板上设定去离子水的添加量，启动输送装置，投放去离子水。
(2)投入纤维素醚，低速搅拌，转速控制在800～1000转/分钟，持续搅拌10分钟。
(3)在投料控制面板上设定丙烯酸乳液、增塑剂、防锈浆料的添加量，启动输送装置，投放乳液、增塑剂、防锈浆料。
(4)依次投入基材润湿剂、消泡剂、分散剂、成膜助剂、偶联剂、杀菌剂中速搅拌，转速控制在1200～1500转/分钟，持续15～30分钟。
(5)投入pH调节剂，调节pH值至8.5～9.5，持续搅拌10分钟。
(6)停机取样送中控检测。
(7)中控检测合格后，用200目滤网过滤包装。
其中，防锈浆料的制备方法是：将原料投入分散缸中以800～1000转/分钟搅拌10～20分钟后，再用砂磨机研磨至25μm以下，得到所述防锈浆料。
实施例2
本实施例提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，具体包括以下重量份数的原料：丙烯酸乳液30.2份，防锈浆料55份，增塑剂5份，分散剂0.3份，消泡剂0.2份，基材润湿剂0.15份，抗闪锈助剂0.5份，成膜助剂0.3份，去离子水8份，纤维素醚0.15份，杀菌剂0.1份，偶联剂0.05份，pH调节剂0.05份。
防锈浆料由以下重量配比的组份组成：丙烯酸乳液20份，磷酸锌2份、三聚磷酸铝5份、800目重钙43.4份，钛铁粉5份、去离子水20份、分散剂4.5份、消泡剂0.1份。
其中，丙烯酸乳液为美国陶氏罗门哈斯百历摩EC4811弹性屋面涂料用纯丙乳液。
增塑剂为盐城市双鸿化工科技有限公司的邻苯二甲酸二辛酯增塑剂DOP。
分散剂为毕克化学的BYK-190含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
消泡剂为毕克化学的BYK-012，是一种破泡聚硅氧硅和憎水颗粒混合物。
基材润湿剂为聚硅氧烷聚醚共聚物，采用迪高tego270。
抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。KEPER-550L为磷酸的酯类衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
成膜助剂为醇酯十二，其化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
纤维素醚为广州市凯聚化工有限公司的75HD400羟丙基甲基纤维素。
杀菌剂为卡松类杀菌剂。
偶联剂为硅烷偶联剂。
pH调节剂为青岛乐恩化工科技有限公司的AMP-395多功能pH调节剂。
本实施例还提供了上述具有防闪锈功能的屋面防水涂料的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，具体包括以下重量份数的原料：丙烯酸乳液40.2份，防锈浆料45份，增塑剂5份，分散剂0.3份，消泡剂0.2份，基材润湿剂0.15份，抗闪锈助剂0.5份，成膜助剂0.3份，去离子水8份，纤维素醚0.15份，杀菌剂0.1份，偶联剂0.05份，pH调节剂0.05份。
防锈浆料由以下重量配比的组份组成：丙烯酸乳液20份，磷酸锌2份、三聚磷酸铝5份、800目重钙43.4份，钛铁粉5份、去离子水20份、分散剂4.5份、消泡剂0.1份。
其中，丙烯酸乳液为美国陶氏罗门哈斯百历摩EC4811弹性屋面涂料用纯丙乳液。
增塑剂为盐城市双鸿化工科技有限公司的邻苯二甲酸二辛酯增塑剂DOP。
分散剂为毕克化学的BYK-190含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
消泡剂为毕克化学的BYK-012，是一种破泡聚硅氧硅和憎水颗粒混合物。
基材润湿剂为聚硅氧烷聚醚共聚物，采用迪高tego270。
抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。KEPER-550L为磷酸的酯类衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
成膜助剂为醇酯十二，其化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
纤维素醚为广州市凯聚化工有限公司的75HD400羟丙基甲基纤维素。
杀菌剂为卡松类杀菌剂。
偶联剂为硅烷偶联剂。
pH调节剂为青岛乐恩化工科技有限公司的AMP-395多功能pH调节剂。
本实施例还提供了上述具有防闪锈功能的屋面防水涂料的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，具体包括以下重量份数的原料：丙烯酸乳液30份，防锈浆料25份，增塑剂1份，分散剂1份，消泡剂0.1份，基材润湿剂0.1份，抗闪锈助剂0.1份，成膜助剂0.3份，去离子水3份，纤维素醚0.01份，杀菌剂0.1份，偶联剂0.01份，pH调节剂0.01份。
防锈浆料由以下重量配比的组份组成：丙烯酸乳液18份，磷酸锌1份、三聚磷酸铝3份、800目重钙40份，钛铁粉3份、去离子水15份、分散剂3份、消泡剂0.05份。
其中，丙烯酸乳液为苯丙乳液。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。
分散剂为毕克化学的BYK-190含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
消泡剂为毕克化学的BYK-012，是一种破泡聚硅氧硅和憎水颗粒混合物。
基材润湿剂为聚硅氧烷聚醚共聚物，采用迪高tego270。
抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。KEPER-550L为磷酸的酯类衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
成膜助剂为醇酯十二，其化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
纤维素醚为广州市凯聚化工有限公司的75HD400羟丙基甲基纤维素。
杀菌剂为卡松类杀菌剂。
偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
pH调节剂为青岛乐恩化工科技有限公司的AMP-395多功能pH调节剂。
本实施例还提供了上述具有防闪锈功能的屋面防水涂料的制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例提供了一种具有防闪锈功能的屋面防水涂料，具体包括以下重量份数的原料：丙烯酸乳液50份，防锈浆料60份，增塑剂5份，分散剂5份，消泡剂1份，基材润湿剂1份，抗闪锈助剂2份，成膜助剂4份，去离子水10份，纤维素醚0.5份，杀菌剂0.5份，偶联剂0.5份，pH调节剂0.5份。
防锈浆料由以下重量配比的组份组成：丙烯酸乳液22份，磷酸锌3份、三聚磷酸铝7份、滑石粉45份，钛铁粉7份、去离子水25份、分散剂6份、消泡剂0.15份。
其中，丙烯酸乳液为美国陶氏罗门哈斯百历摩EC4811弹性屋面涂料用纯丙乳液。
增塑剂为盐城市双鸿化工科技有限公司的邻苯二甲酸二辛酯增塑剂DOP。
分散剂为毕克化学的BYK-190含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
消泡剂为毕克化学的BYK-012，是一种破泡聚硅氧硅和憎水颗粒混合物。
基材润湿剂为聚硅氧烷聚醚共聚物，采用迪高tego270。
抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。KEPER-550L为磷酸的酯类衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯(磷酸一酯、烃基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。
成膜助剂为醇酯十二，其化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
纤维素醚为羟乙基纤维素。
杀菌剂为卡松类杀菌剂。
偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
pH调节剂为青岛乐恩化工科技有限公司的AMP-395多功能pH调节剂。
本实施例还提供了上述具有防闪锈功能的屋面防水涂料的制备方法同实施例1。
对比例1
与实施例1不同的是，抗闪锈助剂为0.05份。
对比例2
与实施例1不同的是，抗闪锈助剂为0.05份。
对比例3
与实施例1不同的是，所述防锈浆料为20份。
对比例4
与实施例1不同的是，所述防锈浆料为65份。
对比例5
与实施例1不同的是，配方中不包括偶联剂。
性能测试
对实施例1～5所提供的屋面防水涂料进行性能测试，具体测试标准和测试结果如表1所示。
由表1的数据可知，实施例1～5所提供的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料性能优异，耐盐雾、耐高低温，粘接力强，弹性好，防水性、低温柔性佳，耐腐蚀性能佳。由实施例1和对比例1～4可知，抗闪锈助剂和防锈浆料的量对于产品的耐盐雾性能影响较大，同时还对延伸率有一定的影响，基材更容易生锈，涂料脱落。实施例1和对比例5可知，配方中加入偶联剂能有效提高涂料与基材的附着力，增加涂层的耐水性，从而避免水与基材涂层接触生锈，进而导致涂层从基材上脱落。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
2.根据权利要求1所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述抗闪锈助剂为磷酸的酯类衍生物。
3.根据权利要求2所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述抗闪锈助剂为金团化学品有限公司的KEPER-550L。
4.根据权利要求1或2或3所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述防锈浆料由以下重量份数的原料制备而成：丙烯酸乳液18～22份；磷酸锌1～3份；三聚磷酸铝3～7份；填料40～45份；钛铁粉3～7份；水15～25份；分散剂3～6份；消泡剂0.05～0.15份。
5.根据权利要求1所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的任意一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述增塑剂为脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，其特征在于，所述纤维素醚为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、纤维素烷基醚中的一种或多种组合。
9.根据权利要求1至8任一项所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：在搅拌釜中现在加入按配方称量的水，在投入纤维素醚，低速搅拌，转速控制在800～1000转/分钟，持续搅拌10分钟；
S2：再向搅拌釜中投入按配方称量的丙烯酸乳液、增塑剂、防锈浆料；
S3：依次投入基材润湿剂、消泡剂、分散剂、成膜助剂、偶联剂、杀菌剂中速搅拌，转速控制在1200～1500转/分钟，持续15～30分钟；
S4：投入pH调节剂，调节pH值至8.5～9.5，持续搅拌10分钟；检测合格后用200目滤网过滤包装。
10.根据权利要求9所述的防闪锈丙烯酸屋面防水涂料的制备方法，其特征在于，所述防锈浆料通过以下步骤制备而得：将原料投入分散缸中以800～1000转/分钟搅拌10～20分钟后，再用砂磨机研磨至25μm以下即可。
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