CN110423503B - 一种墙壁防水涂料及其涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种墙壁防水涂料。其技术方案要点是：包括组分A和组分B，组分A包括去离子水25‑28份、水性环氧树脂57‑65份、水性环氧树脂固化剂21‑28份、成膜助剂1‑2份、湿润分散剂0.3‑0.5份、煅烧高岭土20‑35份、固定化生物酶14‑21份以及防腐剂0.05‑0.15份；组分B的包括：去离子水25‑28份、水性丙烯酸树脂57‑65份、水性丙烯酸树脂固化剂21‑28份、成膜助剂1‑2份、湿润分散剂0.3‑0.5份、煅烧高岭土10‑20份、流平剂0.1‑0.4份、2000目重钙10‑20份、防霉防藻剂0.3‑0.5份。本发明在保证涂层防藻能力的同时，提高了去甲醛的效果。

Description

一种墙壁防水涂料及其涂覆方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种墙壁防水涂料及其涂覆方法。
背景技术
防水涂料有着广泛的应用场景，例如使用防水涂料对建筑物进行涂装后可将建筑物与外界环境相隔离，由此防止因雨水、地下水等腐蚀性液体和空气中的湿气侵入建筑物材料造成的腐蚀，延长建筑材料的使用寿命。使用防水涂料进行涂装的施工工艺较为简单，只需将防水涂料涂覆于基材表面，防水涂料被涂覆在基材表面后固化形成防水层，进而使被涂覆对象与水环境相隔离，起到防护作用。
授权公告号CN101602899A的中国发明专利公开了一种生物酶内墙环保涂料，其技术方案要点是通过往涂料中添加生物酶溶液来清除室内甲醛、释放负离子，净化空气。但是这种涂料由于添加了较多防霉防藻剂，结合该发明专利的权利要求和实施例可以知晓，其防霉防藻剂的添加量占总质量的0.2%-1%，而这些防霉防藻剂在起防霉防藻作用的同时，也会对其所添加的生物酶的活性造成影响。而如果降低防霉防藻剂的用量，则可能造成防霉防藻的效果不佳，进而减少涂料的使用寿命。申请公布号为CN109135511A的中国发明专利描述了一种需要经过紫外线烘干的水性环氧树脂防腐涂料，其具有一定的防腐性能够避免霉类与藻类的生长，并且有较好的去除甲醛的功能。虽然这种涂料在涂刷时分了两层涂刷，但是紫外线烘干外层涂料的施工工艺对添加在底层涂料的生物酶影响依旧较大，生物酶可能在紫外线的照射下失活，也可能在烘干温度过高时失活。其采用紫外线激活纳米二氧化钛以除甲醛的工艺复杂，且不容易均匀烘干，不如提高生物酶活性来获得长期高效的除甲醛效果。
因此，有必要设计一种墙壁防水涂料及其应用以克服上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种墙壁防水涂料，能够保证防霉防藻效果的同时，提高添加在涂料内的生物酶活性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种墙壁防水涂料，包括组分A和组分B，
其中，
组分A包括以下重量份表示的组分：去离子水35-38份、水性环氧树脂27-35份、水性环氧树脂固化剂11-15份、成膜助剂1-2份、湿润分散剂0.3-0.5份、煅烧高岭土40-65份、固定化生物酶14-21份以及防腐剂0.05-0.15份；
组分B包括以下重量份表示的组分：去离子水25-28份、水性丙烯酸树脂57-65份、水性丙烯酸树脂固化剂21-28份、成膜助剂1-2份、湿润分散剂0.3-0.5份、煅烧高岭土10-20份、流平剂0.1-0.4份、2000目重钙10-20份以及防霉防藻剂0.3-0.5份。
通过采用上述技术方案，组分A添加有固定化生物酶，固定化生物酶能够起到去除甲醛的效果，组分B添加了防霉防藻剂，能够起到良好的防霉防藻效果，使用时，将两个组分涂布成两层，将减少防霉防藻剂对生物酶活性的影响，在保证除藻效果的同时，能够提高除甲醛的能力不受影响。水性环氧树脂对砼基的粘结性好，而水性丙烯酸树脂形成干膜后防水性较好，这样复合使用两层树脂，使得整个防水涂料既能与砼基很好地粘结，又能够很好地防水。2000目重钙和流平剂的添加使得防水涂料光滑细腻，进一步增强了涂料固化后的防水性。而组分A中煅烧高岭土添加量大，能够填平凹凸不平的砼基表面。
本发明进一步设置为：所述固定化生物酶的制取方法为：
第一步、取生物酶8-10重量份与200-300份水，常温下充分搅拌溶解，获得酶溶液；
第二步、取介孔二氧化钛，将其浸泡于弱碱性的30-60mmol/L Tris-HCl缓冲液中10-15h，抽滤，所得固体即为介孔二氧化钛备用颗粒；
第三步、在介孔二氧化钛备用颗粒中加入第一步得到的酶溶液，酶溶液将介孔二氧化钛备用颗粒浸没，于常温下振荡反应5-6h后，将液体滤出，固体颗粒用弱碱性的30-60mmol/L Tris-HCl缓冲液清洗2-3次，清洗后的固体颗粒即为固定化生物酶。
通过采用上述技术方案，使用介孔二氧化钛将酶溶液中的生物酶吸附起来，能够使其添加到涂料中时，不容易受到其他物质的影响，增强生物酶去除甲醛的稳定性。
本发明进一步设置为：所述生物酶为甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶混合复配而成，其质量比为3:5。
通过采用上述技术方案，将甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶复配，能够使二者发挥协同作用，增强去除甲醛的效果。
本发明进一步设置为：所述甲醛脱氢酶选用由恶臭假单胞菌合成的甲醛脱氢酶。
通过采用上述技术方案，由恶臭假单胞菌合成的甲醛脱氢酶催化甲醛分解不需要谷胱甘肽的参与，且催化稳定性强，适合于添加在涂料中起除甲醛的作用。
本发明进一步设置为：所述防霉防藻剂是5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4异噻唑啉-3-酮的混合物，两者之间质量比约（2.8-3.2）:1。
通过采用上述技术方案，5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4异噻唑啉-3-酮的作用机理主要为二者的异噻唑啉酮上的基团和碱基T、碱基U相似，能够代替它们与碱基A结合，进而阻碍核酸的形成，破坏菌体的生长和繁殖，达到防霉防藻的效果。这两种防霉防藻剂不破坏蛋白质的结构，对生物酶活性影响较小。
本发明进一步设置为：所述防霉防藻剂还包括质量分数为20%的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。
通过采用上述技术方案，2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮能够与5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮的混合物发生协同作用，共同起到防霉防藻的效果，同时也能够增强涂料在运输过程中的防腐功能。
本发明进一步设置为：所述防霉防藻剂还可以为1，2苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，三者之间质量比为（2.8-3.2）:1：1。
通过采用上述技术方案，1，2苯并异噻唑啉-3-酮不含有氯，使用1，2苯并异噻唑啉-3-酮代替5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮，将提升涂料本身的环保性，减少对环境的污染。
本发明进一步设置为：所述防腐剂为吡啶硫酮锌。
通过采用上述技术方案，吡啶硫酸锌抗菌谱广，毒性低且不容易造成生物酶的蛋白质构象发生改变，吡啶硫酸锌是螯合物，其中心离子与甲醛脱氢酶的中心离子同样都是锌，不会将甲醛脱氢酶的中心离子置换而降低甲醛脱氢酶的活性。
本发明进一步设置为：所述丙烯酸树脂复合材料还添加有乙二醇，乙二醇的重量份为0.1份。
通过采用上述技术方案，吡啶硫酸锌在中的溶解性较低，添加乙二醇能够增加吡啶硫酸锌的溶解性，起到助溶的作用，同时，乙二醇还是一种防冻剂，使得涂料喷涂工作能够在气温较低的情况下进行。
本发明进一步设置为：一种墙壁防水涂料的制备方法，包括以下步骤，
步骤一、组分A的制备,按比例将去离子水、水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂、成膜助剂、湿润分散剂、煅烧高岭土和防霉防藻剂在室温下混合搅拌均匀，得到组分A;
步骤二、组分B的制备，按比例将去离子水、水性丙烯酸树脂、预先制备好的固定化生物酶、水性丙烯酸树脂固化剂、成膜助剂、湿润分散剂、煅烧高岭土、流平剂、2000目重钙，防腐剂在室温下混合搅拌均匀，得到组分B。
本发明进一步设置为：一种墙壁防水涂料的涂覆方法，包括以下步骤，
步骤一、清理所需涂刷墙壁的砼基表面；
步骤二、向砼基表面喷涂组分A；
步骤三、在组分A固化成膜之前，喷涂组分B；
步骤四、排除可能使墙面沾染灰尘的因素，避光，等待涂料完全固化成膜。
通过采用上述技术方案，这样的涂覆，能够使得涂料成膜之后平整光滑，不容易出现起泡，斑点等不良现象。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
其一，甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶能够起协同作用去甲醛，增加去甲醛的效果；
其二，将生物酶固定化，能够提升生物酶工作的稳定性；
其三，防霉防藻剂和生物酶都选用了相互影响小的类型，能够在保证涂层防霉防藻效果的同时，不会造成生物酶活性的降低。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明进行详细描述。
需要说明的是，所述的水性环氧树脂选购广州冠志新材料科技有限公司的产品，水性环氧树脂固化剂选购广州市泰融化工有限公司生产的T31固化剂，湿润分散剂选购深圳市蓝博环保科技有限公司的VX-104S型号，煅烧高岭土选购佛山标瑞化工有限公司的产品，防霉防藻剂从广州东歌化工科技有限公司定制，成膜助剂选购广州昂迪化工有限公司的AD81产品，水性丙烯酸树脂选购广州冠志新材料科技有限公司的产品，水性丙烯酸树脂固化剂选购佛山市顺德区三升贸易有限公司，流平剂选购广州昂迪化工有限公司所生产的AD03产品，2000目重钙选购清远市高峰粉体有限公司所生产的产品，吡啶硫酸锌选购武汉远成共创科技有限公司所生产的产品，介孔二氧化钛其制备方法可参照陆小华，何明，杨祝红，冯新，郑仲，暴宁钟.一种高比表面积氧化钛合成方法 [P]. 中国专利 ：03158274.5，2003.9.22，恶臭假单胞菌的甲醛脱氢酶采购上海宾智生物科技有限公司货号为10352-50g的产品，甲酸脱氢酶采购上海鼓城生物有限公司编号为GCJ28525的产品。
实施例1
一种墙壁防水涂料，包括组分A和组分B。
其中，
组分A包括以下重量份表示的组分：水性环氧树脂27份、去离子水35份、水性环氧树脂固化剂11份、湿润分散剂0.3份、煅烧高岭土40份、成膜助剂1.2份、固定化生物酶14份以及吡啶硫酸锌0.1份；
组分B包括以下重量份表示的组分：去离子水28份、水性丙烯酸树脂57份、水性丙烯酸树脂固化剂25份、成膜助剂1份、湿润分散剂0.3份、煅烧高岭土10份、流平剂0.2份、2000目重钙10份、防霉防藻剂0.3份。
固定化生物酶的制取方法为：
第一步、将甲醛脱氢酶5重量份、甲酸脱氢酶3重量份与200份水，常温下充分搅拌溶解，获得酶溶液；
第二步、将介孔二氧化钛浸泡于弱碱性的45mmol/L Tris-HCl缓冲液中12h，抽干，得到介孔二氧化钛备用颗粒；
第三步、在介孔二氧化钛备用颗粒中加入酶溶液，酶溶液将介孔二氧化钛备用颗粒浸没，于常温下振荡反应6h后，将液体滤出，固体颗粒用弱碱性的45mmol/L Tris-HCl缓冲液反复清洗2次，所得固体即为固定化生物酶。
防霉防藻剂是5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4异噻唑啉-3-酮的混合物，两者之间质量比为3:1。
本实施例的涂覆方法，包括以下步骤，
步骤一、组分A的制备,按比例将去离子水、水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂、成膜助剂、湿润分散剂、煅烧高岭土、防霉防藻剂混合搅拌，得到组分A;
步骤二、组分B的制备按比例将去离子水、水性丙烯酸树脂、预先制备好的固定化生物酶、水性丙烯酸树脂固化剂、成膜助剂、湿润分散剂、煅烧高岭土、流平剂、2000目重钙，防腐剂混合搅拌，得到组分B；
步骤三、清理所需涂刷墙壁的砼基表面；
步骤四、向砼基表面喷涂组分A；
步骤五、在组分A固化成膜之前，喷涂组分B；
步骤六、排除可能使墙面沾染灰尘的因素，避光，等待涂料完全固化成膜。
实施例二
本实施例与实施例一相区别的部分在于，各组分的重量份有所调整，其中组分A中，水性环氧树脂35份、去离子水38份、水性环氧树脂固化剂15份、湿润分散剂0.5份、煅烧高岭土55份、成膜助剂1.5份、固定化生物酶21份以及吡啶硫酸锌0.05份；组分B中，去离子水26份、水性丙烯酸65份、水性丙烯酸树脂固化剂21份、成膜助剂2份、湿润分散剂0.5份、煅烧高岭土11份、流平剂0.4份、2000目重钙20份、防霉防藻剂0.4份。
防霉防藻剂组分调整为5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，它们的质量比为3:1:1。
固定化生物酶的制取方法中，步骤一水的添加量改为300份，Tris-HCl缓冲液的浓度改为60 mmol/L，介孔二氧化钛浸泡时间改为15h，振荡反应时间改为5h，清洗次数增加为3次。
实施例三
本实施例与实施例一相区别的部分在于，各组分的重量份有所调整，其中组分A中，水性环氧树脂30份、去离子水36份、水性环氧树脂固化剂13份、湿润分散剂0.5份、煅烧高岭土50份、成膜助剂1.0份、固定化生物酶20份以及吡啶硫酸锌0.15份；组分B中，去离子水27份、水性丙烯酸60份、水性丙烯酸树脂固化剂21份、成膜助剂1.5份、湿润分散剂0.4份、煅烧高岭土19份、流平剂0.1份、2000目重钙19份、防霉防藻剂0.5份。
防霉防藻剂是1，2苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，它们的质量比为3:1:1。
固定化生物酶的制取方法中，步骤一水的添加量改为250份，Tris-HCl缓冲液的浓度改为30 mmol/L，介孔二氧化钛浸泡时间改为10h。
实施例四
本实施例与实施例一相区别的部分在于，各组分的重量份有所调整，其中组分A中，水性环氧树脂28份、去离子水37份、水性环氧树脂固化剂14份、湿润分散剂0.4份、煅烧高岭土55份、成膜助剂2.0份、固定化生物酶15份以及吡啶硫酸锌0.08份；组分B中，去离子水25份、水性丙烯酸树脂63份、水性丙烯酸树脂固化剂22份、成膜助剂2份、湿润分散剂0.5份、煅烧高岭土15份、流平剂0.3份、2000目重钙15份、防霉防藻剂0.3份。
防霉防藻剂是1，2苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，它们的质量比为3:1:1。
固定化生物酶的制取方法中，步骤一水的添加量改为220份，Tris-HCl缓冲液的浓度改为40mmol/L，介孔二氧化钛浸泡时间改为11h，振荡反应时间改为5h，清洗次数增加为3次。
实施例五
本实施例与实施例一相区别的部分在于，各组分的重量份有所调整，其中组分A中，水性环氧树脂33份、去离子水38份、水性环氧树脂固化剂12份、湿润分散剂0.3份、煅烧高岭土45份、成膜助剂1.8份、固定化生物酶18份以及吡啶硫酸锌0.14份；组分B中，去离子水26份、水性丙烯酸树脂59份、水性丙烯酸树脂固化剂28份、成膜助剂1份、湿润分散剂0.3份、煅烧高岭土20份、流平剂0.4份、2000目重钙11份、乙二醇0.1份、防霉防藻剂0.4份。
防霉防藻剂是1，2苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮与2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，它们的质量比为3:1:1。
固定化生物酶的制取方法中，步骤一水的添加量改为280份，Tris-HCl缓冲液的浓度改为50 mmol/L，介孔二氧化钛浸泡时间改为14h，振荡反应时间改为5h，清洗次数增加为3次。
实施例1-5中的组分A和组分B的配方表
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1
本发明各项性能测试的方法如下：
1.除甲醛能力。将实施例1-5的防水涂料涂刷在10m*10m*2.5m封闭室内的四周墙壁上，待其干燥成膜后，在室内将10mL30%的甲醛溶液加热使其完全挥发，24h后检测室内的甲醛溶液浓度。并使用授权公告号CN101602899的一种生物酶内墙环保涂料中的实施例1涂刷在同样的环境中做对比例1，使用申请公布号为CN109135511A的一种新型水性环氧树脂防腐涂料的实施例2涂刷在同样的环境中做对比例2。每个实施例和对比例重复5次取平均值作为结果。
2.按GB/T 21866-2008《抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》标准规定的贴膜法测试实施例1-5和对比例。
性能测试结果表
Figure 637783DEST_PATH_IMAGE002
表2
由上表试验结果可知，本发明的一种墙壁防水涂层，比起对比例1有更好的除甲醛能力，而比起对比例2，有更好的防霉防藻能力。
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 (3)

1.一种墙壁防水涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，组分A与组分B涂布成两层，
其中，组分A包括以下重量份表示的组分：去离子水35-38份、水性环氧树脂27-35份、水性环氧树脂固化剂11-15份、成膜助剂1-2份、湿润分散剂0.3-0.5份、煅烧高岭土40-65份、固定化生物酶14-21份以及防腐剂0.05-0.15份；
组分B包括以下重量份表示的组分：去离子水25-28份、水性丙烯酸树脂57-65份、水性丙烯酸树脂固化剂21-28份、成膜助剂1-2份、湿润分散剂0.3-0.5份、煅烧高岭土10-20份、流平剂0 .1-0 .4份、2000目重钙10-20份以及防霉防藻剂0 .3-0 .5份；
所述防霉防藻剂是5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，两者之间质量比（2.8-3.2）:1，任选的，还包括质量分数为20%的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，
或者所述防霉防藻剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，三者之间质量比为（2 .8-3 .2）:1：1；
所述固定化生物酶的制取方法为：第一步、取生物酶8-12重量份与200-300重量份水，常温下充分搅拌溶解，获得酶溶液；第二步、取介孔二氧化钛，将其浸泡于弱碱性的30-60mmol/L Tris-HCl缓冲液中10-15h，抽滤，所得固体即为介孔二氧化钛备用颗粒；第三步、在介孔二氧化钛备用颗粒中加入第一步得到的酶溶液，酶溶液将介孔二氧化钛备用颗粒浸没，于常温下振荡反应5-6h后，将液体滤出，固体颗粒用弱碱性的30-60mmol/ L Tris-HCl缓冲液清洗2-3次，清洗后的固体颗粒即为固定化生物酶；
所述生物酶为甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶混合复配而成，其质量比为3:5；
所述甲醛脱氢酶选用由恶臭假单胞菌合成的甲醛脱氢酶；
所述防腐剂为吡啶硫酮锌。
2.根据权利要求1所述的一种墙壁防水涂料，其特征在于，所述组分B中还添加有乙二醇，乙二醇的重量份为0.1份。
3.利用权利要求1-2任一所述的一种墙壁防水涂料的涂覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、清理所需涂刷墙壁的砼基表面；
步骤二、向砼基表面喷涂组分A；
步骤三、在组分A固化成膜之前，喷涂组分B。
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