CN114163884A

CN114163884A - 一种外墙专用防水止滑涂料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114163884A
Application number: CN202111505035.7A
Authority: CN
Inventors: 李宏伟; 苏怀武; 李翔; 高威; 胡少伟; 庞新厂; 付建伟
Original assignee: Henan Lanling Huanke Waterproof Material Co ltd
Current assignee: Henan Lanling Huanke Waterproof Material Co ltd
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2022-03-11

Abstract

本发明提供了一种外墙专用防水止滑涂料及其制备方法和应用，涉及建筑材料技术领域，所述涂料包括以下组分：改性沥青：21～27份，阴离子慢裂乳化剂1～2份，有机硅改性聚合物乳液：40～50份，触变剂：0.2～0.5份，流变剂：0.2～0.5份，消泡剂：0.1～0.2份，硅烷偶联剂：0.2～0.5份以及水：20～25份。本发明制备的涂料具有较高的粘结强度、耐水性和抗滑移性能，并且抗流挂性能优异，延伸率很高，适应基层变形能力强，能够与多种类型的卷材相容。

Description

一种外墙专用防水止滑涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其是涉及一种外墙专用防水止滑涂料及其制备方法和应用。

背景技术

建筑物上使用的涂料可以分为不同的类型，例如内墙用涂料、外墙用涂料、地面用涂料等。建筑物外墙的涂料除了美化功能之外，还需要具备一些其他功能，例如对外墙的保护功能。由于建筑物外墙常年经受风吹日晒雨淋，因此会存在外墙涂料容易脱落、变色、老化等问题。因此，对于外墙涂料的性能和质量也提出越来越高的要求。

通常情况下，外墙防水涂料不仅要有防水功能,还需要有防晒隔热等功能以及其他性能，例如耐候性、抗氧化性以及抗滑性等。然而，目前的外墙涂料其防水效果仅达到一般水平，并且存在粘接强度不高等问题，综合性能并不是很理想。因此，有必要继续研发一种不仅耐水性好，而且粘接强度高、抗滑能力强、抗流挂性能好的综合性能优异的外墙用涂料。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外墙专用防水止滑涂料及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的外墙用涂料综合性能不高的技术问题。本发明的涂料具有较高的粘结强度、耐水性和抗滑移性能，并且抗流挂性能优异，延伸率很高，适应基层变形能力强，能够与多种类型的卷材相容。

本发明提供的技术方案如下：

一种外墙专用防水止滑涂料，按重量份计，包括以下组分：

改性沥青：21～27份，阴离子慢裂乳化剂1～2份，有机硅改性聚合物乳液：40～50份，触变剂：0.2～0.5份，流变剂：0.2～0.5份，消泡剂：0.1～0.2份，硅烷偶联剂：0.2～0.5份，以及水：20～25份。

在一个实施方案中，所述改性沥青由沥青经过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性得到。

在一个实施方案中，所述改性沥青由20～25份沥青和1～2份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)制成。在一个实施方案中，所述SBS为线型SBS，例如SBS1401。

在本发明中，所述沥青选自本领域常规的沥青，例如90#沥青。所述阴离子慢裂乳化剂包括羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸(酯)盐类中的一种或多种；例如羧酸盐型沥青乳化剂中包括油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠等；磺酸盐型阴离子乳化剂包括烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等；硫酸酯盐乳化剂中包括十二烷基硫酸钠等。

在一个实施方案中，所述防水止滑涂料还包含5～10份的橡胶，所述橡胶优选丁苯胶乳；优选地，所述丁苯胶乳为阴离子型丁苯胶乳(固含量60％)。

在一个实施方案中，所述触变剂包括有机膨润土、凹凸棒土、白炭黑和聚酰胺蜡中的一种或多种。优选地，所述触变剂为有机膨润土。

本发明使用的触变剂能够提高抗流挂性、易施工(表面粘稠，但是易涂抹)。

在一个实施方案中，所述流变剂包括非缔合型聚氨酯流变剂、疏水改性聚醚流变剂和丙烯酸流变剂中的一种或多种。优选地，所述流变剂为非离子缔合型聚氨酯。

在一个实施方案中，所述有机硅改性聚合物乳液包括有机硅改性丙烯酸乳液有机硅改性苯丙乳液、有机硅改性醋丙乳液中的一种或多种。

在一个实施方案中，所述消泡剂包括有机硅类、脂肪酸及其盐类、聚醚类、酰胺类、高级醇类中的一种或多种。

本发明采用有机硅改性的组分，通过优化各组分的用量配比，使得制得的涂料产品具有较强的耐水性，粘接强度高，抗滑移性能好。

在一个实施方案中，所述硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的任一种；优选地，所述硅烷偶联剂为KH-560硅烷偶联剂。

在一个实施方案中，所述水为去离子水。

在一个具体的实施方案中，所述涂料按重量份计，由以下组分组成：改性沥青：25份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：2份；聚合物乳液(有机硅改性丙烯酸乳液)：46.5份；触变剂(有机膨润土)：0.5份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.5份；消泡剂(有机硅)：0.2份；硅烷偶联剂(KH560)：0.3份；水(去离子水)：25份。

在另一个方面，本发明提供了所述防水止滑涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将沥青升温至145～150℃，加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物使沥青完全溶胀，得到改性沥青；

(2)将阴离子慢裂乳化剂均匀分散在水中，升温至55～60℃，使用碱饱和溶液调节pH＝9～11，得到皂液；

(3)将步骤(1)中的改性沥青与步骤(2)中的皂液混合后，进行乳化，得到乳化体系；优选地，通过胶体磨进行乳化；

(4)在步骤(3)的乳化体系中，加入有机硅改性聚合物乳液，分散均匀后加入消泡剂、触变剂和流变剂以及硅烷偶联剂，制得所述涂料。

在一个实施方案中，当添加橡胶时，所述制备方法包括以下步骤：

(2)将阴离子慢裂乳化剂、橡胶(如丁苯胶乳)均匀分散在水中，升温至55～60℃，使用碱饱和溶液调节pH＝9～11，得到皂液；

(3)将步骤(1)中的改性沥青与步骤(2)中的皂液混合后，通过胶体磨进行乳化；

优选地，步骤(1)中用NaOH饱和溶液调节pH至9～11。

在另一个方面，本发明保护所述的防水止滑涂料在外墙涂覆中的应用，将所述涂料涂覆至外墙表面。本发明的涂料在外墙，尤其是侧墙上的应用效果更佳。

在本发明中，术语“份”和“％”分别表示“重量份”和“重量％”。

有益效果：

(1)本发明利用高分子改性沥青技术制备了具有强粘抗滑特点的单组份(开口即用)防水涂料；

(2)本发明的涂料安全环保，在侧墙与卷材复合使用效果更佳，具有良好的抗流挂性能；

(3)本发明的涂料与基层和卷材的粘结强度高，立面抗滑移能力强；

(4)本发明的涂料延伸率非常高，超过1000％，适应基层变形能力强；

(5)本发明的材料不仅具有耐水性，且对基层的要求低，可与热熔卷材、自粘卷材、湿铺卷材等材料相容性好；

(6)本发明的制备方法安全环保，冷施工无污染。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种外墙专用防水涂料，其按重量份计，由以下组分组成：

改性沥青：24.5份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：1.5份；聚合物乳液(有机硅改性丙烯酸乳液)：50份；触变剂(有机膨润土)：0.4份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.4份；消泡剂(有机硅)：0.2份；硅烷偶联剂(KH560)：0.5份；水(去离子水)：22.5份。

该防水涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)将23重量份的90^#沥青升温至148℃左右，加入1.5重量份的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)使沥青完全溶胀，得到改性沥青；

(2)将1.5重量份的阴离子慢裂乳化剂均匀分散在22.5份的去离子水中，升温至57℃左右，使用NaOH饱和溶液调节pH＝10，得到皂液；

(4)在步骤(3)的乳化体系中，加入50重量份的有机硅改性丙烯酸，分散均匀后加入消泡剂有机硅0.2份、触变剂有机膨润土0.4份和流变剂非离子缔合型聚氨酯0.4份以及硅烷偶联剂(KH560)0.5份。

实施例2

一种外墙专用防水涂料，其按重量份计，由以下组分组成：

改性沥青：27份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：1.5份；聚合物乳液(有机硅改性丙烯酸乳液)：45份；触变剂(有机膨润土)：0.5份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.45份；消泡剂(有机硅)：0.15份；硅烷偶联剂(KH560)：0.4份；水(去离子水)：25份。

该防水涂料的制备方法与实施例1的制备方法相同，唯一的区别在于各组分的添加量为实施例2中上述各组分的用量。

实施例3

一种外墙专用防水涂料，其按重量份计，由以下组分组成：

改性沥青：26份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：2份；聚合物乳液(有机硅改性丙烯酸乳液)：50份；触变剂(有机膨润土)：0.3份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.3份；消泡剂(有机硅)：0.2份；硅烷偶联剂(KH560)：0.2份；水(去离子水)：21份。

该防水涂料的制备方法与实施例1的制备方法相同，唯一的区别在于各组分的添加量为实施例3上述各组分的用量。

实施例4

该实施例的组分与制备方法与实施例1相同，不同之处在于，触变剂的类型替换为凹凸棒土。

实施例5

该实施例的组分与制备方法与实施例1相同，不同之处在于，触变剂的类型替换为白炭黑。

实施例6

该实施例的组分与制备方法与实施例1相同，不同之处在于，触变剂的类型替换为聚酰胺蜡。

实施例7

该实施例的组分与制备方法与实施例1相同，不同之处在于，流变剂的类型替换为疏水改性聚醚流变剂。

实施例8

该实施例的组分与制备方法与实施例1相同，不同之处在于，流变剂的类型替换为丙烯酸流变剂。

实施例9

一种外墙专用防水涂料，其按重量份计，由以下组分组成：

改性沥青：24.5份；丁苯胶乳：5份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：1.5份；聚合物乳液(有机硅改性丙烯酸乳液)：45份；触变剂(有机膨润土)：0.5份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.35份；消泡剂(有机硅)：0.15份；硅烷偶联剂(KH560)：0.5份；水(去离子水)：22.5份。

该防水涂料的制备方法包括以下步骤：

(2)将1.5重量份的阴离子慢裂乳化剂、5份丁苯胶乳均匀分散在22.5份的去离子水中，升温至57℃左右，使用NaOH饱和溶液调节pH＝10，得到皂液；

(4)在步骤(3)的乳化体系中，加入45重量份的有机硅改性丙烯酸，分散均匀后加入消泡剂有机硅0.15份、触变剂有机膨润土0.5份和流变剂非离子缔合型聚氨酯0.35份以及硅烷偶联剂(KH560)0.5份。

实施例10

该实施例的组分与制备方法与实施例9相同，不同之处在于，丁苯胶乳的添加量为10份。

对比例1

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，该防水涂料的组成为：

沥青：24.5份；阴离子慢裂乳化剂(十二烷基硫酸钠)：1.5份；聚合物乳液(丙烯酸乳液)：50份；触变剂(有机膨润土)：0.4份；流变剂(非离子缔合型聚氨酯)：0.4份；消泡剂(硅)：0.2份；硅烷偶联剂(KH560)：0.5份；水(去离子水)：22.5份。

也即，组成涂料的组分没有经过硅改性，采用普通的常用组分。

对比例2

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，不添加有机硅改性丙烯酸乳液。

对比例3

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，有机硅改性丙烯酸乳液的用量过高，添加量为90重量份。

对比例4

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，有机硅改性丙烯酸乳液的用量过低，添加量为20重量份。

对比例5

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，流变剂的类型替换为氢化蓖麻油。

对比例6

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，触变剂的类型替换为膨润土。

对比例7

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，流变剂的用量过低，添加量为0.05重量份。

对比例8

该对比例的组分与制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，触变剂的用量过低，添加量为0.05重量份。

效果测试：

1.涂料性能检测

针对实施例1～10以及对比例1～8制备获得的涂料进行综合性能的检测。检测采用的方法和依据为：JC/T 408--2005《水乳型沥青防水涂料》、GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》、JC/T 975-2005《道桥用防水涂料》、GB/T 9264-2012《色漆和清漆抗流挂性评定》、JC/T 1069-2008《沥青基防水卷材用基层处理剂》。

检测环境为：22℃～24℃；相对湿度为50％～53％。

耐热度：120℃，无流淌、滑动、滴落；

不透水性：0.3MPa，30min无渗水；

粘结强度：包括干燥基面和潮湿基面；

低温柔性：-15℃，无裂纹、断裂；-10℃，碱、盐、热以及紫外线处理，无裂纹，无断裂；

断裂伸长率：标准条件、碱、盐、热以及紫外线处理下的平均断裂伸长率；

抗流挂性能：喷涂1mm厚，涂膜厚度均匀，未出现流挂现象。

表1.涂料性能检测结果

根据上述检测结果，表明本发明实施例1～10制备的涂料，具有高粘结性，尤其是与基层和卷材的粘结强度高，立面抗滑移能力强。此外，本发明的涂料抗流挂性能优异：容易上厚度，喷涂1mm厚，涂膜厚度均匀，未出现流挂现象。本发明涂料的延伸率非常高；平均延伸率高达1000％，甚至达到1931％，高的延伸率使得涂料适应基层变形能力强。

此外，本发明的涂料对于基层的要求低：基层潮湿也可以施工；安全环保：水性防水涂料、冷施工无污染。本发明涂料适于进行多材质粘结：与热熔卷材、自粘卷材、湿铺卷材等材料相容性好。

2.外墙应用检测

根据本发明实施例1制备的涂料，喷涂100cm*100cm*1mm区域，与自粘卷材复合1天后测试其抗滑移性，具体测试方法如下：在粘结好的自粘卷材下悬挂砝码，单个砝码重量为25kg，起始悬挂重量为50kg，测试时间为1天，若无滑移，在原基础上增加25kg继续实验，直至卷材出现滑移或被破坏，记录实验结果。

实验结果：350kg卷材被破坏，终止实验，纪录实验结果。

其他实施例的结果与实施例1基本类似，可达到基本相同的效果。说明本发明实施例制备的涂料抗滑移性能优异。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种外墙专用防水止滑涂料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

改性沥青：21～27份，阴离子慢裂乳化剂1～2份，有机硅改性聚合物乳液：40～50份，触变剂：0.2～0.5份，流变剂：0.2～0.5份，消泡剂：0.1～0.2份，硅烷偶联剂：0.2～0.5份以及水：20～25份。

2.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述改性沥青由沥青经过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性得到。

3.根据权利要求1或2所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述防水止滑涂料还包含5～10份的橡胶，所述橡胶优选为丁苯胶乳；优选地，所述丁苯胶乳为阴离子型丁苯胶乳。

4.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述触变剂包括有机膨润土、凹凸棒土、白炭黑和聚酰胺蜡中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述流变剂包括非缔合型聚氨酯流变剂、疏水改性聚醚流变剂和丙烯酸流变剂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述有机硅改性聚合物乳液包括有机硅改性丙烯酸乳液、有机硅改性苯丙乳液和有机硅改性醋丙乳液中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述消泡剂包括有机硅类、脂肪酸及其盐类、聚醚类、酰胺类、高级醇类中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的防水止滑涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的任一种；优选地，所述硅烷偶联剂为KH-560硅烷偶联剂。

9.权利要求1～8中任一项所述的防水止滑涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(3)将步骤(1)中的所述改性沥青与步骤(2)中的所述皂液混合后，进行乳化，得到乳化体系；

(4)在步骤(3)的所述乳化体系中，加入有机硅改性聚合物乳液，分散均匀后加入消泡剂、触变剂和流变剂以及硅烷偶联剂，制得所述涂料。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的防水止滑涂料在外墙涂覆中的应用，其特征在于，将所述防水止滑涂料涂覆至外墙表面。