本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種防腐耐候的防水涂料。

背景技術(shù)：

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性涂料成了市場(chǎng)的熱門產(chǎn)品，我國(guó)防水涂料的研制和應(yīng)用始于60 年代，早期曾以各種化工下腳料為原料研制產(chǎn)品，均因質(zhì)量性能不穩(wěn)定而停止發(fā)展。在同一時(shí)期，我國(guó)對(duì)于以高聚物改善石油瀝青配置防水涂料方面，也進(jìn)行了較大量的工作。60年代中期出現(xiàn)了氯丁橡膠—瀝青防水涂料，70年代初期出現(xiàn)了再生橡膠—瀝青防水涂料，并在工程上獲得較成功的應(yīng)用。隨著我國(guó)合成高分子材料工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，以各種優(yōu)質(zhì)合成橡膠和合成樹脂為原料研制的防水涂料，在80年代相繼投入使用：如雙組分聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯類的淺色防水涂料、陽(yáng)離子氯丁膠乳瀝青防水涂料和硅橡膠防水涂料等，橡膠瀝青類和合成高分子類防水涂料在我國(guó)防水工程應(yīng)用中，正占有越來(lái)越大的比重。以石油瀝青為主，以高聚物進(jìn)行改性的技術(shù)途徑，在我國(guó)已有較長(zhǎng)的歷史，它原料來(lái)源廣泛，成本較低，適用于量大面光的一般防水工程；以合成高分子材料為主制成的涂料，性能較優(yōu)，但價(jià)格較高；由于建筑變形，墻體龜裂從而造成涂料表面開裂，降低防水效果。因此，瀝青類防水涂料的使用越來(lái)越少，而聚氨酯防水涂料由于具有優(yōu)異的彈性、耐久性、防水層輕、施工維修方便，組分易于調(diào)節(jié)、可用于建筑物不同部位及整體性好等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到重視。

目前，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)聚氨酯防水涂料整體性能較差，質(zhì)量也不穩(wěn)定。聚氨酯防水涂料又分單組份和雙組份。單組分聚氨酯防水涂料容易因空氣中的濕度不夠而造成固化時(shí)間較長(zhǎng)、延誤工期。而雙組份聚氨酯防水涂料中常使用疑為對(duì)人體有致癌物質(zhì)的MOCA（3，3-二氯-4，4-二氨基二苯基甲烷，俗稱摩卡）作為固化劑，并且含有大量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑（如甲苯、二甲苯和古馬隆樹脂等）, 雙組分聚氨酯涂料由于物料成分復(fù)雜，使用時(shí)又受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，質(zhì)量難以穩(wěn)定；水性聚氨酯涂料雖符合發(fā)展趨勢(shì)，但因分子中引入了親水性基團(tuán)，其涂膜的耐水性、耐化學(xué)性較差，尤其不適用于長(zhǎng)期浸水環(huán)境。隨著環(huán)保理念的增強(qiáng)和環(huán)保法規(guī)的出臺(tái)，2014年8月1日實(shí)施的GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》中增加了有害物質(zhì)限量，現(xiàn)今聚氨酯防水涂料正朝著環(huán)保、健康的方向發(fā)展。

因此，開發(fā)高性能的單組分低VOC新型防水涂料或具有耐水性好環(huán)保無(wú)毒的改性防水涂料，仍然是人們研究的重要課題。

現(xiàn)在的防水涂料，專門針對(duì)防水涂料的耐候性研究比比皆是，現(xiàn)今利用納米材料作為防水材料的原料，能提高涂層的耐候性和防水性能，例如中國(guó)專利CN 105254234A公開的《一種雙組份水性納米防水涂料及其制備方法》，但是成本極高，采用雙組份由于物料成分復(fù)雜，使用時(shí)又受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，質(zhì)量難以穩(wěn)定；也有利用改變顏料和填料的配方來(lái)改善制備成的涂料的耐熱性能，但其制備的工藝流程復(fù)雜，要求較高，還不具有防腐耐候的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種防腐耐候的防水涂料，通過(guò)將對(duì)成膜劑進(jìn)行改性后作為制備本申請(qǐng)涂料的重要原料，其拉伸強(qiáng)度和涂膜硬度也顯著提高，不僅能使得制成的涂料在室外條件下具有良好的耐候性和防水性，還具有耐腐蝕耐高溫的顯著效果，且制備過(guò)程簡(jiǎn)單。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種防腐耐候的防水涂料，由以下重量份的原料制成，成膜劑70～90份、溶劑30～50份、成膜助劑15～25份、顏填料10～20份、助劑10～30份；該防水涂料的制備方法是先將顏填料采用球磨方式研磨成粉，再與成膜劑、溶劑、助劑依次加入塑料罐中，攪拌8～10min至混合均勻，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌25～28min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散3～5min制得分散體系，并加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0～8.0，混合均勻即得；

所述溶劑為硅丙乳液、醋丁纖維素溶液和乙二醇二醋酸酯的共混乳液，它們的質(zhì)量比為1；所述顏填料：三聚磷酸鋁2～5份、氧化鋅1～2份、硫酸鋅1～2份、改性蒙脫石粉末3～5份、高嶺土2～5份、硅灰石5～8份；

所述成膜劑為改性酪素樹脂，所述成膜劑的制備方法為：將質(zhì)量比為5～8：3～6的酪素液和環(huán)氧樹脂混合，然后加入水，在20℃～25℃條件下浸泡20min，加入按質(zhì)量比甲基丙烯酸羥乙酯：聚硅氧烷季銨鉀=1～2:3～5組成的混合溶劑對(duì)混合物進(jìn)行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至80～90℃，加入四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢升溫至酸酐完全溶解時(shí)，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應(yīng)2.5h,降溫至200～220℃，再加入按質(zhì)量比聚酯樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：聚醚二胺=3：2：5：2：1，保持溫度為150～200℃，攪拌反應(yīng)1～2h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述成膜助劑為丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二甘醇單丁醚醋酸酯、乙二醇單甲醚醋酸酯、乙二醇單乙醚醋酸酯、乙二醇單丁醚醋酸酯、十二碳醇酯中至少兩種混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，成膜劑的制備方法中酪素液是將干酪素加入到其重量8～15倍的去離子水中，攪拌均勻，超聲3～5min，再加入干酪素重量0.2～0.3的氫氧化銨溶液調(diào)節(jié)pH值為8～9，攪拌反應(yīng)30～45min，得到酪素液。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，成膜劑的制備方法中所述加入水的重量為酪素液與環(huán)氧樹脂總重量的0.2。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，成膜劑的制備方法中所述攪拌的速度為150～180r/min。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述助劑為增塑劑、分散劑、防凍劑、消泡劑、催化劑，它們的質(zhì)量比為5～7:1～2:1～3:3～5:1～2。

進(jìn)一步地，所述增塑劑為硬脂酸丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、氧化蓖麻油、亞麻油中的一中或至少兩種以上的混合物。

進(jìn)一步地，所述催化劑為辛酸鋅和二月桂酸酸二丁基錫的混合物。

進(jìn)一步地，所述的分散劑為聚丙烯酸鈉。

進(jìn)一步地，所述防凍劑為丙二醇。

進(jìn)一步地，所述消泡劑為聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。

在本申請(qǐng)中涉及的原料與器材均能在市面上采購(gòu)得到。

本與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、本發(fā)明利用先后利用化學(xué)改性將酪素和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，得到的改性酪素樹脂作為本申請(qǐng)防水涂料原料中的成膜劑，在堿性環(huán)境下，環(huán)氧值增加，環(huán)氧樹脂分子中含有反應(yīng)活性很高的環(huán)氧基，該活性基團(tuán)與酪素中氨基、羧基和羥基等親水基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，提高了改性成膜劑的耐水性和耐濕擦性，通過(guò)添加聚酯樹脂、異氰酸酯、桃膠和葛根粉，阻斷酪素分子鏈間極性基團(tuán)形成氫鍵，從而提高成膜劑的延伸性和耐曲撓性等綜合性能，聚酯樹脂、異氰酸酯、桃膠和葛根粉的加入不僅起到減少環(huán)氧樹脂和干酪素的加入，降低成本，還起到降低整個(gè)涂料的拉絲性，同時(shí)保證涂料在粘接時(shí)的性能最好；加入四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐，除了提高粘性，還使得涂料的干燥時(shí)間縮短且耐水性提高；酪素與環(huán)氧樹脂分子之間的相互作用，提高了改性酪素樹脂的產(chǎn)品拉伸性能，斷裂伸長(zhǎng)率增大，添加聚醚二胺，對(duì)環(huán)氧樹脂以及其他樹脂起到增稠固化作用，提高耐腐蝕且粘接性能好、韌性強(qiáng)。制備方法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，控制反應(yīng)的溫度，調(diào)節(jié)酸堿性環(huán)境，保證改性酪素樹脂在優(yōu)良的條件下反應(yīng)，避免反應(yīng)過(guò)慢、增加制備的時(shí)間或者反應(yīng)過(guò)快以及改性過(guò)火出現(xiàn)結(jié)塊的問題，環(huán)氧樹脂引入酪素中，降低了改性后的酪素樹脂的親水性，提高了成膜的防水性能，同時(shí)提高涂膜的耐熱性能。

2、本發(fā)明添加的不同顏填料精細(xì)顆粒的合理搭配，減少涂膜中的空隙率，提高涂層整體的平整度，同時(shí)抑制電子得失，達(dá)到防腐蝕的目的，提高防水涂料的壽命，還提高涂料熱穩(wěn)定性、材料的沖擊強(qiáng)度和耐磨性。

3、本發(fā)明中選用的溶劑是專門針對(duì)本申請(qǐng)中的成膜劑（改性酪素樹脂）設(shè)計(jì)的，能夠快速將成膜劑溶解，整個(gè)過(guò)程除了顏填料之外其他不進(jìn)行研磨，直接加入攪拌機(jī)中與其他混料混合均勻，本申請(qǐng)采用的溶劑滿足防水涂料對(duì)斷裂伸長(zhǎng)性和低溫柔性的要求，所含的羥基官能團(tuán)與成膜劑以及其他分子發(fā)生反應(yīng)，能顯著提高材料的強(qiáng)度和耐水性以及與混凝土等的粘接力，解決目前防水涂料中為了調(diào)節(jié)基體粘度以及分子質(zhì)量大需添加甲苯等毒性大的有機(jī)溶劑的問題。

4、本申請(qǐng)使用的助劑能夠整體的完善本發(fā)明涂料的各種性能，針對(duì)本申請(qǐng)選用的成膜劑助劑與顏料類型，專門選用相配合的助劑，增強(qiáng)本發(fā)明涂料的各種性能，例如選用的分散劑是為了縮短分散時(shí)間，提高光澤，提高著色力和遮蓋力，改善展色性和調(diào)色性，防止浮色發(fā)花，防止絮凝，防止沉降；選用的催化劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，過(guò)快就減慢反應(yīng)速度，保持化學(xué)平衡，降低表面張力；選用的消泡劑能夠抑制泡沫產(chǎn)生的物質(zhì)，它與液體起泡物質(zhì)一同吸附于氣泡上，使表面張力降低，泡膜變薄，導(dǎo)致破損，可預(yù)防起泡現(xiàn)象。

5、本發(fā)明的防水涂料具有獨(dú)特防水性、高彈性和整體性，涂膜連續(xù)無(wú)任何接縫，抗?jié)B漏，對(duì)建筑各種基材粘結(jié)性好，不易剝落，并且防腐效果優(yōu)異、耐候效果好、裝飾性強(qiáng)，耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

實(shí)施例1

一種防腐耐候的防水涂料，以kg計(jì)，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂70kg

溶劑：硅丙乳液10kg、醋丁纖維素溶液10kg和乙二醇二醋酸酯10kg

成膜助劑：丙二醇甲醚8kg、乙二醇丁醚5kg、二甘醇單丁醚醋酸酯2kg

顏填料：三聚磷酸鋁5kg、氧化鋅1kg、硫酸鋅1kg、改性蒙脫石粉末5kg、高嶺土2kg、硅灰石5kg

助劑為增塑劑、分散劑、防凍劑、消泡劑、催化劑，其中增塑劑：硬脂酸丁酯5kg、鄰苯二甲酸二辛酯5kg；分散劑：聚丙烯酸鈉；防凍劑：丙二醇；消泡劑為聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚6kg；催化劑：辛酸鋅2kg和二月桂酸酸二丁基錫1kg

本實(shí)施例1的制備方法為：

(1)取適量干酪素加入到其重量10倍的去離子水中，攪拌均勻，超聲5min，再加入干酪素重量0.3的氫氧化銨溶液調(diào)節(jié)pH值為8.5，攪拌反應(yīng)40min，得到酪素液。

(2)成膜劑為改性酪素樹脂，所述成膜劑的制備方法為：將質(zhì)量比為2：1的酪素液60kg和環(huán)氧樹脂30kg混合，然后加入水18kg，在25℃條件下浸泡20min，加入按質(zhì)量比甲基丙烯酸羥乙酯：聚硅氧烷季銨鉀=1:3組成的混合溶劑3kg對(duì)混合物進(jìn)行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至80～90℃，加入2kg的四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢升溫至四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐完全溶解時(shí)，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應(yīng)2.5h,降溫至220℃，再加入按質(zhì)量比聚酯樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：聚醚二胺=3：2：5：2：1的共混物13kg，保持溫度為150℃，攪拌反應(yīng)1h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂。

(3)先將顏填料采用球磨方式研磨成粉，再與改性酪素樹脂、溶劑、助劑依次加入塑料罐中，攪拌10min至混合均勻，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌28min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散5min制得分散體系，并加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0，混合均勻即得該防水涂料。

實(shí)施例2

一種防腐耐候的防水涂料，以kg計(jì)，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂80kg

溶劑：硅丙乳液15kg、醋丁纖維素溶液15kg和乙二醇二醋酸酯15kg

成膜助劑：丙二醇甲醚6kg、二甘醇單丁醚醋酸酯5kg、乙二醇單甲醚醋酸酯4kg

顏填料：三聚磷酸鋁2kg、氧化鋅2kg、硫酸鋅2kg、改性蒙脫石粉末3kg、高嶺土2kg、硅灰石8kg

助劑為增塑劑、分散劑、防凍劑、消泡劑、催化劑，其中增塑劑：鄰苯二甲酸二辛酯6kg、亞麻油6kg；分散劑：聚丙烯酸鈉3kg；防凍劑：丙二醇4kg；所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷6kg；催化劑：辛酸鋅2kg和二月桂酸酸二丁基錫1kg

本實(shí)施例的制備方法為：

（1）取適量干酪素加入到其重量15倍的去離子水中，攪拌均勻，超聲3min，再加入干酪素重量0.2的氫氧化銨溶液調(diào)節(jié)pH值為8.0，攪拌反應(yīng)45min，得到酪素液。

（2）成膜劑為改性酪素樹脂，所述成膜劑的制備方法為：將質(zhì)量比為4：3的酪素液80kg和環(huán)氧樹脂60kg混合，然后加入水28kg，在25℃條件下浸泡20min，加入按質(zhì)量比甲基丙烯酸羥乙酯：聚硅氧烷季銨鉀=1:4組成的混合溶劑6kg對(duì)混合物進(jìn)行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至80～90℃，加入4kg的四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢升溫至四硼酸鈉與烯基琥珀酸酐完全溶解時(shí)，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應(yīng)2.5h,降溫至200℃，再加入按質(zhì)量比聚酯樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：聚醚二胺=3：2：5：2：1的共混物20kg，保持溫度為150℃，攪拌反應(yīng)1h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂。

（3）先將顏填料采用球磨方式研磨成粉，再與改性酪素樹脂、溶劑和助劑依次加入塑料罐中，攪拌10min至混合均勻，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌28min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散3min制得分散體系，并加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至8.0，混合均勻得到防水涂料。

實(shí)施例3

一種防腐耐候的防水涂料，以kg計(jì)，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂90kg

溶劑：硅丙乳液16kg、醋丁纖維素溶液16kg和乙二醇二醋酸酯16kg

成膜助劑：二甘醇單丁醚醋酸酯10kg、乙二醇單丁醚醋酸酯5kg

顏填料：三聚磷酸鋁3kg、氧化鋅1kg、硫酸鋅2kg、改性蒙脫石粉末3kg、高嶺土4kg、硅灰石7kg

助劑為增塑劑、分散劑、防凍劑、消泡劑、催化劑，其中增塑劑：鄰苯二甲酸二辛酯10kg；分散劑：聚丙烯酸鈉4kg；防凍劑：丙二醇3kg；所述消泡劑：聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚6kg；催化劑：辛酸鋅1kg和二月桂酸酸二丁基錫1kg

本實(shí)施例的制備方法為：

（1）取適量干酪素加入到其重量10倍的去離子水中，攪拌均勻，超聲3min，再加入干酪素重量0.2的氫氧化銨溶液調(diào)節(jié)pH值為8，攪拌反應(yīng)45min，得到酪素液。

（2）將質(zhì)量比為2:1的酪素液40kg和環(huán)氧樹脂20kg混合，然后加入水15kg，在18℃條件下浸泡20min，加入按質(zhì)量比乙二醇丁醚：甲基丙烯酸羥乙酯=4:3組成的混合溶劑2.5kg對(duì)混合物進(jìn)行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至90℃，加入酸酐0.5kg，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢升溫至酸酐完全溶解時(shí)，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應(yīng)2.5h,降溫至200℃，再加入按質(zhì)量比聚酯樹脂：異氰酸酯：桃膠：黃瓜提取液：聚醚二胺=2：2：5：2：1的混合物13kg，保持溫度為180℃，攪拌反應(yīng)1h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂；

（3）將顏填料采用球磨方式研磨成粉，再與改性酪素樹脂、溶劑和助劑依次加入塑料罐中，攪拌8min至混合均勻，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌26min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散5min制得分散體系，并加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7.5，混合均勻即得。

對(duì)實(shí)施例1-3中所制備的防水涂料的物理性能進(jìn)行測(cè)試，取適量實(shí)施例1-3制備得到的防水涂料在常溫下固化，制取涂膜，保證涂膜厚度1.5±0.2mm固化后的材料按照中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)檢測(cè)涂料的各項(xiàng)性能，檢測(cè)結(jié)果表明該涂料的各項(xiàng)常規(guī)性能指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。性能檢測(cè)結(jié)果如表1所示：

表1防水涂料的各項(xiàng)物理性能檢測(cè)結(jié)果

對(duì)實(shí)施例1-3繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

耐堿性實(shí)驗(yàn)（飽和氫氧化鈣和0.1%的氫氧化鈉混合溶液，15°C浸泡15天）：不起鼓，不脫落；耐熱性實(shí)驗(yàn)（100±1℃，6小時(shí)）：不起鼓，不流淌，不脫落。

由上表可知，本發(fā)明實(shí)施例1-3制備得到的防水涂料具有獨(dú)特防水性、高彈性和整體性，涂膜連續(xù)無(wú)任何接縫，抗?jié)B漏，對(duì)建筑各種基材粘結(jié)性好，不易剝落，并且防腐效果優(yōu)異、抗老化效果好、裝飾性強(qiáng)，涂層附著力強(qiáng)，密度高，耐候性好，是理想的防水涂料。