CN1441015A - 一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可适合于各种建筑工程中屋面防水用的防水涂料及其制造方法。一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，它包括作为基料的聚合物乳液，作为填料的碳酸钙、滑石粉或云母粉，其特征在于加入了作为改性剂的无机纳米粒子和作为改性剂的钠基蒙脱土，涂料中各原料所占的重量百分比：聚合物乳液38.9～65；无机纳米粒子0.1～5；钠基蒙脱土1～6；填料30～60。其制造方法：将无机纳米粒子改性剂加入基料中在超声波作用下进行分散，然后加入钠基蒙脱土高速搅拌进行插层复合，最后加入填料再经搅拌、研磨、过滤而制得。本发明采用无机纳米粒子和钠基蒙脱土插层复合改性相结合，使该涂料既具有优异的力学性能和防水性能，又具有优良的抗紫外线能力，能够显著延长屋面防水工程的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种可适合于各种建筑工程中屋面防水用的防水涂料及其制造方法。
背景技术
聚合物基防水涂料以其生产、施工方便、可整体成膜、便于维修和能形成彩色屋面防水层等优点而得到较快的发展，聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯橡胶乳液防水涂料、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液防水涂料等在国内外均已得到较广泛的应用。但聚合物基防水涂料用于屋面外露防水，由于存在力学性能(如强度、抗撕裂和抗穿孔性)差和耐老化方面的问题，其使用寿命较短。因此，目前聚合物基防水涂料主要适用于室内防水，如用于屋面防水，通常为非外露屋面防水，即在屋面防水层上再做保护层，而这既增加了防水工程的造价，又不便于以后的维修，并使聚合物基防水涂料能形成彩色防水屋面的优点不能发挥。
发明内容
鉴于上述聚合物基防水涂料存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料及其制造方法，它通过纳米改性，使聚合物基防水涂料既具有优异的力学性能和防水性能，又具有优良的耐老化性，能够适用于外露屋面防水并显著延长其使用寿命。
本发明的技术方案是：一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，它包括作为基料的聚合物乳液，作为填料的碳酸钙、滑石粉或云母粉，其特征在于它加入了作为改性剂的无机纳米粒子和作为改性剂的钠基蒙脱土，所述的各种原料所占的重量百分比为：
聚合物乳液 38.9～65；
无机纳米粒子 0.1～5；
钠基蒙脱土 1～6；
碳酸钙、滑石粉或云母粉 30～60。
其制造方法是：由聚合物乳液为基料，在基料中分别加入无机纳米粒子和蒙脱土，通过超声波的作用和强力机械搅拌对聚合物乳液进行改性，然后在乳液中加入填料，利用胶体磨或其它研磨分散设备使填料在乳液中分散均匀，即制得纳米改性聚合物基屋面防水涂料。
所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液或有机硅改性丙烯酸酯乳液之任一种或其中任意两种、三种或四种以任何比例的混合物。
所述的无机纳米粒子可以是二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)或氧化锌(ZnO)之任一种或其中任意两种或三种以任何比例的混合物。无机纳米粒子最好是经硅烷偶联剂表面处理或带羟基的聚合物进行表面接枝处理的，其目的是增强无机纳米粒子在防水涂料中的分散性和稳定性。
用于处理无机纳米粒子的硅烷偶联剂可以是γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
用于接枝处理无机纳米粒子的带羟基的聚合物可以是聚乙二醇或聚乙烯醇。
本发明中所用钠基蒙脱土是未经有机化处理的钠基蒙脱土或经有机化处理的钠基蒙脱土。最好是有机化处理的钠基蒙脱土。有机化处理的目的是扩大蒙脱土的层间距，以利于聚合物插层进入蒙脱土的层间。
本发明中所用填料可以是碳酸钙、滑石粉或云母粉。填料最好是经偶联剂表面活化处理的。
本发明的纳米改性聚合物基屋面防水涂料，由于采用纳米无机粒子和蒙脱土改性，利用无机纳米粒子对紫外光有很强的吸收能力和蒙脱土插层复合可显著提高防水涂料的力学性能和气水阻隔性，使其既具有优异的力学性能和防水性能，又具有优良的抗紫外线能力，能够适用于外露屋面防水并显著延长其使用寿命，实现了本发明的目的。
具体实施方式
下面将藉助于实施例对本发明作出进一步的说明，但应该明白，这些实施例仅用于对本发明作进一步的说明，而不是对本发明的限制。除非另有指出，下面的百分比均指重量百分比。
一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，它包括作为基料的聚合物乳液，作为填料的碳酸钙、滑石粉或云母粉，其特征在于它加入了作为改性剂的无机纳米粒子和作为改性剂的钠基蒙脱土，所述的各种原料所占的重量百分比为：
聚合物乳液 38.9～65；
无机纳米粒子 0.1～5；
钠基蒙脱土 1～6；
碳酸钙、滑石粉或云母粉 30～60。
其制造方法是：按上述原料配比，将无机纳米粒子改性剂加入基料中在超声波作用下进行分散，然后加入钠基蒙脱土高速搅拌进行插层复合，最后加入填料再经搅拌、研磨、过滤而制得。
实施例5
聚丙烯酸酯乳液55％，聚乙二醇接枝处理的纳米二氧化硅0.8％，有机化蒙脱土5％，轻质碳酸钙39.2％。纳米二氧化硅首先加入聚丙烯酸酯乳液中在超声波作用下进行分散，然后加入有机化蒙脱土，在高速搅拌作用下进行插层复合，最后加入轻质碳酸钙及适量分散剂、消泡剂，经搅拌、研磨而得到纳米改性聚丙烯酸酯屋面防水涂料。该涂料用于屋面防水，表现出优异的力学性能、防水性能和抗紫外线能力。
实施例6
聚丙烯酸酯乳液30％，乙烯-醋酸乙烯共聚乳液30％，γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷处理的纳米二氧化硅2％，有机化蒙脱土3％，轻质碳酸钙35％。聚丙烯酸酯乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液先相互混合，然后将纳米二氧化硅加入到混合乳液中在超声波作用下进行分散，再加入有机化蒙脱土，在高速搅拌作用下进行插层复合，最后加入轻质碳酸钙及适量分散剂、消泡剂，经搅拌、研磨而得到纳米改性聚合物乳液屋面防水涂料。该涂料用于屋面防水，表现出优异的力学性能、防水性能和抗紫外线能力。
Claims (8)
1、一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，它包括作为基料的聚合物乳液，作为填料的碳酸钙、滑石粉或云母粉，其特征在于还加入了作为改性剂的无机纳米粒子和作为改性剂的钠基蒙脱土，涂料中各种原料所占的重量百分比为：
聚合物乳液 38.9～65％；
无机纳米粒子 0.1～5％；
钠基蒙脱土 1～6％；
碳酸钙、滑石粉或云母粉 30～60％。
2、根据权利要求1所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液或有机硅改性丙烯酸酯乳液之任一种或其中任意两种、三种或四种以任何比例的混合物。
3、根据权利要求1所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于所述的无机纳米粒子改性剂为二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)或氧化锌(ZnO)之任一种或其中任意两种或三种以任何比例的混合物。
4、根据权利要求1或3所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于所述的无机纳米粒子改性剂可以采用硅烷偶联剂进行表面处理或用带羟基的聚合物对其进行表面接枝处理。
5、根据权利要求4所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于用于处理无机纳米粒子的硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
6、根据权利要求4所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于用于接枝处理无机纳米粒子的带羟基的聚合物为聚乙二醇或聚乙烯醇。
7、根据权利要求1所述的一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，其特征在于所述的钠基蒙脱土改性剂为未有机化处理的钠基蒙脱土或有机化处理的钠基蒙脱土。
8、根据权利要求1-7之一所述的纳米改性聚合物基屋面防水涂料的制造方法，其特征在于：将无机纳米粒子改性剂加入基料中在超声波作用下进行分散，然后加入钠基蒙脱土高速搅拌进行插层复合，最后加入填料再经搅拌、研磨、过滤而制得。
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