CN111826049A - 一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法，该防水保温涂料由如下重量份的原料加工制备而成，空心玻璃微珠10‑20、改性凹凸棒土填料30‑40、改性苯丙乳液30‑60、成膜助剂0.3‑5、消泡剂0.2‑2、防腐剂0.2‑3、分散剂0.6‑4；本发明通过在苯丙乳液中引入硅，提升苯丙乳液的耐高低温、耐光照老化以及耐水耐氧化的性能，从而使制备的涂料有着良好的防水耐老化性能，同时，通过将固相物料制备成浆料状态后再与苯丙乳液进行混合，从而使各物料能够均匀的混合，另外，在最后将空心玻璃微珠加入乳液混合物中进行均匀混合，能够保证空心玻璃微珠结构的完整性，使空心玻璃微珠均匀分散，起到良好的保温隔热效果。

Description

一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于保温建材技术领域，具体的，涉及一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法。

背景技术

建筑外墙作为建筑最外层的结构，是直接受到外界风雨侵扰以及日晒光照等的部分，因此一个建筑的外观以及外部防护，主要是依靠外墙的防护结构，但是由于建筑外墙主要是由砂浆混凝土组成，因此在长期的雨水侵扰以及紫外光照条件下，外墙材料容易由于老化而出现裂纹变色等情况，因此需要在外墙上涂覆一层涂料进行防护；建筑内外的热量交换造成的建筑能耗是目前能源损耗的重要组成部分，通过在建筑的外墙设置一层保温涂料，能够降低建筑内外的热交换速率，提升能源的利用效率；

现有技术中外墙使用的涂料主要是起到防水防腐蚀的效果，但是难以在保证良好防水效果的同时使涂料具有良好的保温防护效果，并且外墙使用涂料的涂覆厚度较大，其自身在长时间使用后也会出现老化裂缝的情况，为了解决上述问题，提供一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑外墙用防水保温涂料及其制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

现有技术中外墙使用的涂料主要是起到防水防腐蚀的效果，但是难以在保证良好防水效果的同时使涂料具有良好的保温防护效果，并且外墙使用涂料的涂覆厚度较大，其自身在长时间使用后也会出现老化裂缝的情况。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种建筑外墙用防水保温涂料，由如下重量份的原料加工制备而成：

空心玻璃微珠10-20、改性凹凸棒土填料30-40、改性苯丙乳液30-60、成膜助剂0.3-5、消泡剂0.2-2、防腐剂0.2-3、分散剂0.6-4；

该建筑外墙用防水保温涂料的制备方法为：

第一步，按照重量份将改性凹凸棒土填料、消泡剂、分散剂与去离子水加入砂磨机中，在转速为300-600r/min的条件下搅拌15-30min，使各物料均匀分散，其中去离子水与改性凹凸棒土填料的重量之比为1:0.5-0.8；

第二步，在砂磨机搅拌过程中向上一步骤的产物中加入改性苯丙乳液、成膜助剂与防腐剂，保持转速继续搅拌处理15-30min；

第三步，将上一步骤的产物转移至搅拌机中，向其中加入空心玻璃微珠，搅拌混合分散得到成品的建筑外墙用防水保温涂料。

所述成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇丁醚以及2，2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或至少两种的任意比混合物；

所述消泡剂为聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的一种或两种的混合物；

所述防腐剂为异噻唑啉酮衍生物、苯并咪唑酯类、道维希尔-75与1，2-苯并异噻唑啉-3-酮中的一种；

所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚硅氧烷中的一种；

所述改性苯丙乳液的制备方法为：

S1、将十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚，加入去离子水中搅拌溶解，制备得到乳化剂水溶液，并将其分为体积比2：1的两部分，其中十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为2:1，其中十二烷基硫酸钠的重量浓度为2.5％-3％；

S2、取苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸加入上一步骤中体积较大的一部分乳化剂水溶液中，搅拌混合后向其中加入乙烯基氨基聚硅氧烷与少量碳酸氢钠，通过高速分散机在2000-4000r/min的转速下分散乳化5-8min得到半乳化液，其中苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸与乳化剂水溶液的重量比为20：5：27：0.8：28；

S3、在氮气气氛中向容器中加入体积较小部分的乳化剂水溶液，然后向其中加入上一步骤得到的半乳化液的10％-25％，水浴加热搅拌升温至80℃后向其中加入过硫酸铵水溶液，持续保温搅拌反应20-35min；然后再向其中加入过硫酸铵水溶液；过硫酸铵水溶液的质量浓度为10％，其中初次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的1/30-1/25，二次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的3/25-4/25；

S4、维持反应温度为80℃，边搅拌边向其中滴加剩余的半乳化液，当剩余的半乳化液的滴加量达到2/3时，停止加入半乳化液，

S5、向剩余的半乳化液中加入乙烯基三乙氧基硅烷与丙二醇，其中乙烯基三乙氧基硅烷引入硅原子，丙二醇作为水解抑制剂抑制乙烯基三乙氧基硅烷的水解，通过高速分散机在3600-5000r/min的转速下分散乳化7-12min得到乳化液，将该乳化液滴加进入上一步骤的反应产物中，滴加完毕后升温至85℃，并向其中加入质量浓度为10％的过硫酸铵水溶液，过硫酸铵水溶液的加入量为乳化液重量的1/30-1/25，维持85℃的反应温度恒温反应2-2.5h，搅拌反应后过滤，用氨水调节pH至7，得到改性苯丙乳液；

所述改性凹凸棒土的制备方法为：

将凹凸棒土加入去离子水中，超声处理15-25min，结束后过滤，并将凹凸棒土在65-95℃的温度下烘干干燥；

将上一步骤处理得到的凹凸棒土加入体积比浓度为5％的硅烷偶联剂水溶剂中，用盐酸调节pH至3-4，超声5-20min后再继续搅拌处理4-10h，过滤后去离子水洗涤至中性，过滤后在65-95℃的温度下烘干干燥，粉碎后过200目以上筛，得到改性凹凸棒土；

所述硅烷偶联剂采用KH550。

本发明的有益效果：

本发明通过在苯丙乳液中引入硅，提升苯丙乳液的耐高低温、耐光照老化以及耐水耐氧化的性能，从而使制备的涂料有着良好的防水耐老化性能，同时，通过将固相物料制备成浆料状态后再与苯丙乳液进行混合，从而使各物料能够均匀的混合，另外，在最后将空心玻璃微珠加入乳液混合物中进行均匀混合，能够保证空心玻璃微珠结构的完整性，使空心玻璃微珠均匀分散，起到良好的保温隔热效果。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种建筑外墙用防水保温涂料，由如下重量份的原料加工制备而成：

空心玻璃微珠15、改性凹凸棒土填料35、改性苯丙乳液50、成膜助剂2、消泡剂0.7、防腐剂0.5、分散剂3；

该建筑外墙用防水保温涂料的制备方法为：

第一步，按照重量份将改性凹凸棒土填料、消泡剂、分散剂与去离子水加入砂磨机中，在转速为400r/min的条件下搅拌20min，使各物料均匀分散，其中去离子水与改性凹凸棒土填料的重量之比为1:0.7；

第二步，在砂磨机搅拌过程中向上一步骤的产物中加入改性苯丙乳液、成膜助剂与防腐剂，保持转速继续搅拌处理25min；

第三步，将上一步骤的产物转移至搅拌机中，向其中加入空心玻璃微珠，搅拌混合分散得到成品的建筑外墙用防水保温涂料。

所述成膜助剂为乙二醇丁醚,；

所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；

所述防腐剂为道维希尔-75；

所述分散剂为聚羧酸盐；

所述改性苯丙乳液的制备方法为：

S1、将十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚，加入去离子水中搅拌溶解，制备得到乳化剂水溶液，并将其分为体积比2：1的两部分，其中十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为2:1，其中十二烷基硫酸钠的重量浓度为2.5％-3％；

S2、取苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸加入上一步骤中体积较大的一部分乳化剂水溶液中，搅拌混合后向其中加入乙烯基氨基聚硅氧烷与少量碳酸氢钠，通过高速分散机在3000r/min的转速下分散乳化6min得到半乳化液，其中苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸与乳化剂水溶液的重量比为20：5：27：0.8：28；

S3、在氮气气氛中向容器中加入体积较小部分的乳化剂水溶液，然后向其中加入上一步骤得到的半乳化液的15％，水浴加热搅拌升温至80℃后向其中加入过硫酸铵水溶液，持续保温搅拌反应30min；然后再向其中加入过硫酸铵水溶液；过硫酸铵水溶液的质量浓度为10％，其中初次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的1/30，二次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的3/25；

S4、维持反应温度为80℃，边搅拌边向其中滴加剩余的半乳化液，当剩余的半乳化液的滴加量达到2/3时，停止加入半乳化液，

S5、向剩余的半乳化液中加入乙烯基三乙氧基硅烷与丙二醇，其中乙烯基三乙氧基硅烷引入硅原子，丙二醇作为水解抑制剂抑制乙烯基三乙氧基硅烷的水解，通过高速分散机在4200r/min的转速下分散乳化10min得到乳化液，将该乳化液滴加进入上一步骤的反应产物中，滴加完毕后升温至85℃，并向其中加入质量浓度为10％的过硫酸铵水溶液，过硫酸铵水溶液的加入量为乳化液重量的1/25，维持85℃的反应温度恒温反应2.5h，搅拌反应后过滤，用氨水调节pH至7，得到改性苯丙乳液；

所述改性凹凸棒土填料的制备方法为：

将凹凸棒土加入去离子水中，超声处理20min，结束后过滤，并将凹凸棒土在80℃的温度下烘干干燥；

将上一步骤处理得到的凹凸棒土加入体积比浓度为5％的硅烷偶联剂水溶剂中，用盐酸调节pH至3-4，超声15min后再继续搅拌处理6h，过滤后去离子水洗涤至中性，过滤后在80℃的温度下烘干干燥，粉碎后过200目筛，得到改性凹凸棒土填料；

所述硅烷偶联剂采用KH550。

实施例2

一种建筑外墙用防水保温涂料，由如下重量份的原料加工制备而成：

空心玻璃微珠15、改性凹凸棒土填料40、改性苯丙乳液60、成膜助剂2、消泡剂0.8、防腐剂0.7、分散剂3；

该建筑外墙用防水保温涂料的制备方法为：

第一步，按照重量份将改性凹凸棒土填料、消泡剂、分散剂与去离子水加入砂磨机中，在转速为600r/min的条件下搅拌15min，使各物料均匀分散，其中去离子水与改性凹凸棒土填料的重量之比为1:0.6；

第二步，在砂磨机搅拌过程中向上一步骤的产物中加入改性苯丙乳液、成膜助剂与防腐剂，保持转速继续搅拌处理20min；

第三步，将上一步骤的产物转移至搅拌机中，向其中加入空心玻璃微珠，搅拌混合分散得到成品的建筑外墙用防水保温涂料。

所述成膜助剂为丙二醇丁醚；

所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；

所述防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；

所述分散剂为聚羧酸盐；

所述改性苯丙乳液的制备方法为：

S1、将十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚，加入去离子水中搅拌溶解，制备得到乳化剂水溶液，并将其分为体积比2：1的两部分，其中十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为2:1，其中十二烷基硫酸钠的重量浓度为3％；

S2、取苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸加入上一步骤中体积较大的一部分乳化剂水溶液中，搅拌混合后向其中加入乙烯基氨基聚硅氧烷与少量碳酸氢钠，通过高速分散机在3000r/min的转速下分散乳化7min得到半乳化液，其中苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸与乳化剂水溶液的重量比为20：5：27：0.8：28；

S3、在氮气气氛中向容器中加入体积较小部分的乳化剂水溶液，然后向其中加入上一步骤得到的半乳化液的15％，水浴加热搅拌升温至80℃后向其中加入过硫酸铵水溶液，持续保温搅拌反应30min；然后再向其中加入过硫酸铵水溶液；过硫酸铵水溶液的质量浓度为10％，其中初次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的1/30，二次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的4/25；

S4、维持反应温度为80℃，边搅拌边向其中滴加剩余的半乳化液，当剩余的半乳化液的滴加量达到2/3时，停止加入半乳化液，

S5、向剩余的半乳化液中加入乙烯基三乙氧基硅烷与丙二醇，其中乙烯基三乙氧基硅烷引入硅原子，丙二醇作为水解抑制剂抑制乙烯基三乙氧基硅烷的水解，通过高速分散机在4000r/min的转速下分散乳化10min得到乳化液，将该乳化液滴加进入上一步骤的反应产物中，滴加完毕后升温至85℃，并向其中加入质量浓度为10％的过硫酸铵水溶液，过硫酸铵水溶液的加入量为乳化液重量的1/25，维持85℃的反应温度恒温反应2.5h，搅拌反应后过滤，用氨水调节pH至7，得到改性苯丙乳液；

所述改性凹凸棒土填料的制备方法为：

将凹凸棒土加入去离子水中，超声处理20min，结束后过滤，并将凹凸棒土在65-95℃的温度下烘干干燥；

将上一步骤处理得到的凹凸棒土加入体积比浓度为5％的硅烷偶联剂水溶剂中，用盐酸调节pH至4，超声15min后再继续搅拌处理6h，过滤后去离子水洗涤至中性，过滤后在85℃的温度下烘干干燥，粉碎后过200目以上筛，得到改性凹凸棒土填料；

所述硅烷偶联剂采用KH550。

实验数据与结果分析

对实施例1与实施例2中的产品的耐水性、耐热性与太阳光反射比进行检测，具体结果见表1：

表1

项目	耐水性	耐热性	太阳光反射比
				实施例1	128h无气泡、裂纹	90℃、10h无气泡、裂纹	0.89
实施例2	128h无气泡、裂纹	90℃、10h无气泡、裂纹	0.93

由上述结果可知，本发明具有良好的耐水保温性能，且性能稳定，使用寿命较长。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，由如下重量份的原料加工制备而成：

空心玻璃微珠10-20、改性凹凸棒土填料30-40、改性苯丙乳液30-60、成膜助剂0.3-5、消泡剂0.2-2、防腐剂0.2-3、分散剂0.6-4；

该建筑外墙用防水保温涂料的制备方法为：

第一步，按照重量份将改性凹凸棒土填料、消泡剂、分散剂与去离子水加入砂磨机中，在转速为300-600r/min的条件下搅拌15-30min，使各物料均匀分散，其中去离子水与改性凹凸棒土填料的重量之比为1:0.5-0.8；

第二步，在砂磨机搅拌过程中向上一步骤的产物中加入改性苯丙乳液、成膜助剂与防腐剂，保持转速继续搅拌处理15-30min；

第三步，将上一步骤的产物转移至搅拌机中，向其中加入空心玻璃微珠，搅拌混合分散得到成品的建筑外墙用防水保温涂料。

2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇丁醚以及2，2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或至少两种的任意比混合物。

3.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的一种或两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述防腐剂为异噻唑啉酮衍生物、苯并咪唑酯类、道维希尔-75与1，2-苯并异噻唑啉-3-酮中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚硅氧烷中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述改性苯丙乳液的制备方法为：

S1、将十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚，加入去离子水中搅拌溶解，制备得到乳化剂水溶液，并将其分为体积比2：1的两部分，其中十二烷基硫酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比为2:1，其中十二烷基硫酸钠的重量浓度为2.5％-3％；

S2、取苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯与丙烯酸加入上一步骤中体积较大的一部分乳化剂水溶液中，搅拌混合后向其中加入乙烯基氨基聚硅氧烷与少量碳酸氢钠，通过高速分散机在2000-4000r/min的转速下分散乳化5-8min得到半乳化液，其中苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸与乳化剂水溶液的重量比为20：5：27：0.8：28；

S3、在氮气气氛中向容器中加入体积较小部分的乳化剂水溶液，然后向其中加入上一步骤得到的半乳化液的10％-25％，水浴加热搅拌升温至80℃后向其中加入过硫酸铵水溶液，持续保温搅拌反应20-35min；然后再向其中加入过硫酸铵水溶液；过硫酸铵水溶液的质量浓度为10％，其中初次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的1/30-1/25，二次添加的过硫酸铵水溶液为半乳化液重量的3/25-4/25；

S4、维持反应温度为80℃，边搅拌边向其中滴加剩余的半乳化液，当剩余的半乳化液的滴加量达到2/3时，停止加入半乳化液，

S5、向剩余的半乳化液中加入乙烯基三乙氧基硅烷与丙二醇，其中乙烯基三乙氧基硅烷引入硅原子，丙二醇作为水解抑制剂抑制乙烯基三乙氧基硅烷的水解，通过高速分散机在3600-5000r/min的转速下分散乳化7-12min得到乳化液，将该乳化液滴加进入上一步骤的反应产物中，滴加完毕后升温至85℃，并向其中加入质量浓度为10％的过硫酸铵水溶液，过硫酸铵水溶液的加入量为乳化液重量的1/30-1/25，维持85℃的反应温度恒温反应2-2.5h，搅拌反应后过滤，用氨水调节pH至7，得到改性苯丙乳液。

7.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述改性凹凸棒土填料的制备方法为：

将凹凸棒土加入去离子水中，超声处理15-25min，结束后过滤，并将凹凸棒土在65-95℃的温度下烘干干燥；

将上一步骤处理得到的凹凸棒土加入体积比浓度为5％的硅烷偶联剂水溶剂中，用盐酸调节pH至3-4，超声5-20min后再继续搅拌处理4-10h，过滤后去离子水洗涤至中性，过滤后在65-95℃的温度下烘干干燥，粉碎后过200目以上筛，得到改性凹凸棒土填料。

8.根据权利要求7所述的一种建筑外墙用防水保温涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550。

9.一种建筑外墙用防水保温涂料的制备方法，其特征在于，该建筑外墙用防水保温涂料的制备方法为：

第一步，按照重量份将改性凹凸棒土填料、消泡剂、分散剂与去离子水加入砂磨机中，在转速为300-600r/min的条件下搅拌15-30min，使各物料均匀分散，其中去离子水与改性凹凸棒土填料的重量之比为1:0.5-0.8；

第二步，在砂磨机搅拌过程中向上一步骤的产物中加入改性苯丙乳液、成膜助剂与防腐剂，保持转速继续搅拌处理15-30min；

第三步，将上一步骤的产物转移至搅拌机中，向其中加入空心玻璃微珠，搅拌混合分散得到成品的建筑外墙用防水保温涂料。