專利名稱：：水性丙烯酸類防水隔熱涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種水性丙烯酸類防水隔熱涂料，可應(yīng)用于建筑物屋面、金屬板材、釉面磚、裝飾瓦等材料表面。該涂料除具有裝飾材料的功能外，還具有優(yōu)良的防水、保溫隔熱功能。
背景技術(shù)：
：建筑能耗占人類能源消耗的30%以上，提高建筑物保溫隔熱性能、提高建筑物使用功能、節(jié)能降耗是目前建筑選材設(shè)計(jì)又一重要考慮因素。在建筑涂料領(lǐng)域國內(nèi)外的發(fā)展目標(biāo)也是向著高效、節(jié)省能源和資源、無害化、無污染方向發(fā)展。近年開發(fā)出的建筑熱反射隔熱涂料不僅具有裝飾性，而且具有熱反射隔熱效果，應(yīng)用在建筑屋面和內(nèi)外墻面對光和熱具有很好的阻斷及反射作用，在炎熱的夏季可抵抗太陽光和環(huán)境熱對建筑物的烘烤，使室內(nèi)溫度顯著降低，在冬季減少熱穿墻損耗，達(dá)到冬暖夏涼的效果，對建筑節(jié)能具有一定貢獻(xiàn)。隔熱涂料可以分為水性的和溶劑型的兩類，又可以根據(jù)施工狀態(tài)分為薄型和厚型。市場上已有的美國盾牌熱反射涂料采用純丙乳液、陶瓷微珠、云母粉等為原料配制成，屬于水性薄型熱反射隔熱涂料；澳大利亞澳格瑞隔熱涂料屬于溶劑型反射隔熱涂料；國內(nèi)中國建筑材料科學(xué)研究總院最早推出CBMA陶瓷隔熱保溫涂料，隨后江蘇晨光涂料、上海好家庭涂料、北京國邦等單位相繼推出隔熱涂料，現(xiàn)有隔熱涂料多是以丙烯酸乳液或改性樹脂配制而成，功能較單一。在有關(guān)水性熱反射隔熱涂料專利方面，查到美國3個(gè)專利申請、日本4個(gè)專利申請、中國2個(gè)專利申請。美國和日本的專利申請都只涉及不同成膜物質(zhì)制備的單一隔熱功能的涂料，中國的專利申請其中一個(gè)是"白色防水隔熱彈性涂料"(專利申請?zhí)朲L99115155.O)，雖涉及防水和隔熱雙功能，但所用成膜物質(zhì)是合成橡膠乳液等，熱反射率較低；另一個(gè)專利申請是有關(guān)水性環(huán)氧改性丙烯酸熱反射隔熱涂料，熱反射率在80%以下。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有水性隔熱涂料存在的品種功能單一、隔熱性能低、環(huán)保等問題，本發(fā)明的目的是提供一種以水為溶劑的，具有高耐候性和較高熱反射率的防水隔熱涂料，其可作為屋面、外墻裝飾涂覆材料，應(yīng)用于建筑物外墻、屋面、釉面磚、裝飾瓦等材料表面。本發(fā)明一種水性丙烯酸類防水隔熱涂料，由基料、顏填料、溶劑和助劑制備而成，所述基料由彈性丙烯酸酯共聚物乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(VAE)和有機(jī)硅防水材料冷混形成，所述顏填料由隔熱功能材料、熱反射功能材料和填料組成的；所述涂料中各組分如下彈性丙烯酸酯共聚物乳液15-20重量份；VAE乳液9-15重量份；有機(jī)硅防水劑5-12重量份；顏填料溶劑助劑30-40重量份；20-30重量份;3-4重量份。其中，所述顏填料中隔熱功能材料為空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠、閉孔膨脹珍珠巖等孔隙材料中的一種或多種的組合。其中，所述顏填料中熱反射功能材料為金紅石型鈦白粉、氧化鋅、超細(xì)云母粉中的一種或兩種的混合。其中，所述顏填料中填料為硅灰石粉、重晶石粉、煅燒高嶺土等礦物材料中的一種或多種的組合。其中，所述顏填料的顆粒范圍為100-2000目。其中，所述助劑為消泡劑、分散劑、潤濕劑、流平劑、防霉劑、防凍劑、多功能助劑、增稠劑、成膜助劑中的兩種或幾種。其中，所述溶劑為水。其中，所述顏填料由以下材料組成隔熱功能材料3-11重量份；熱反射功能材料10-15重量份；填料12-20重量份。本發(fā)明通過采用彈性丙烯酸共聚乳液、乙烯_醋酸乙烯共聚乳液(VAE)為基料，與有機(jī)硅防水材料冷混，同時(shí)該涂料使用低導(dǎo)熱系數(shù)、高光折射率、反射率和耐腐蝕性高的功能材料為填料，制備防水隔熱涂料，因此具有良好的彈性、粘結(jié)強(qiáng)度大，拒水自潔，防水抗?jié)B效果好，耐熱抗凍，耐紫外線照射，抗老化、延伸性能好，保溫隔熱、無污染等特點(diǎn)，克服現(xiàn)有水性隔熱涂料品種功能單一、隔熱性能低、環(huán)保等問題，制備的具有高耐候性、防水和保溫隔熱多功能一體的水性環(huán)保涂料，其隔熱性能、防水性能、裝飾性能、施工性能及環(huán)保性能都達(dá)到相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供具有隔熱和防水功能的耐候性好的外墻裝飾涂料，屬于單組分涂料。以彈性丙烯酸共聚物乳液、VAE乳液、有機(jī)硅防水材料冷混為基料，配合具有保溫隔熱的功能材料為顏填料及各種助劑構(gòu)成，其中基料彈性丙烯酸共聚物乳液，乙烯_醋酸乙烯共聚乳液(VAE乳液)、有機(jī)硅防水劑冷混形成共混乳液做主要成膜物質(zhì)，它的使用量為按涂料重量比彈性丙烯酸酯乳液(15%20%)、VAE乳液(9%15%)、有機(jī)硅防水劑(5%12%)。彈性丙烯酸酯共聚物乳液由單體丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸在引發(fā)劑、乳化劑、還原劑存在下反應(yīng)而成。乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE)，是以醋酸乙烯和乙烯單體為基本原料，與其它輔料通過乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。有機(jī)硅防水劑，是水性、無溶劑的用帶官能團(tuán)硅樹脂改性的聚硅氧烷乳液。三種乳液中，彈性丙烯酸酯共聚物乳液防水性能好，彈性大，柔韌性好，但是耐低溫性能差，夏季回粘嚴(yán)重；VAE乳液具有耐紫外線照射、耐低溫、耐酸堿等性能，但柔韌性較差；有機(jī)硅防水劑具有拒水自潔性和防水抗?jié)B的性能，但是涂膜的強(qiáng)度較差。當(dāng)把它們共混后，使其發(fā)揮各自的特性，又相互彌補(bǔ)不足。顏填料包括以下三類材料隔熱功能材料_選擇空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠、閉孔膨脹珍珠巖等空隙材料中的_種或多種的組合，組合使用時(shí)的組合比例沒有限制，隔熱功能材料具有低導(dǎo)熱系數(shù)，使用顆粒范圍為100-2000目；隔熱功能材料在涂料中占3-11重量份。熱反射功能材料-選自鈦白粉、氧化鋅等熱反射材料中的一種或多種的組合，組合使用時(shí)的組合比例沒有限制；熱反射功能材料在涂料中占10-15重量份。填料-選超細(xì)云母、重晶石、硅灰石、煅燒高嶺土中的兩種或幾組合，組合使用時(shí)組合比例沒有限制；填料在涂料中占12-20重量份。顏填料在涂料中所占的重量比為30%40%。顏填料中使用隔熱功能材料(低導(dǎo)熱系數(shù))和熱反射功能材料(高光折射率、反射率)等，兩種隔熱機(jī)理同時(shí)起作用，起到更強(qiáng)的保溫隔熱效果。助劑多功能助劑(2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95)、潤濕劑(辛基酚聚氧乙烯醚X-405、X-100)消泡劑(有機(jī)硅8034、二氧化硅TS-4400、DF7005)、分散劑(聚丙烯酸銨鹽DA40、聚丙烯酸鈉鹽DP-270)、增稠、流平劑(疏水改性堿溶漲丙烯酸增稠劑420、締合型流平增稠劑212)、成膜助劑(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯TEXANOL)、羥乙基纖維素(QP15000H)、防腐、防霉劑(ACTICIDE-HF)、防凍劑(丙二醇、乙二醇)等助劑。這些助劑均為現(xiàn)有涂料生產(chǎn)中常用物質(zhì)，其主要作用為調(diào)節(jié)涂料的狀態(tài)和性能。助劑的總使用量為涂料重量比3%4%。溶劑軟化水，使用量為涂料重量比20%30%。以上所有原料均可市購得到。涂料的配制首先，將顏填料、助劑中的分散劑、防腐劑、消泡劑、潤濕劑、防凍劑和水混合，用高速分散機(jī)分散到規(guī)定細(xì)度，制成料漿備用。再在調(diào)漆桶中，依次加入共混乳液(基料)、助劑中的增稠劑、增塑劑、防霉劑、顏料漿、消泡劑、成膜助劑，低速調(diào)漆攪拌混合均勻即可。以下實(shí)施例說明本發(fā)明的組配以及功能實(shí)施例一.<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>利用該涂料(取質(zhì)量200克)制作的涂層，分別進(jìn)行以下性能檢測1、常規(guī)性能達(dá)到《合成樹脂乳液外墻涂料》(GB/T9755-2001)優(yōu)等品指標(biāo)要求。2、表面太陽反射比測試依據(jù)《建筑反射隔熱涂料》(JG/T235-2008)檢測，涂料在光譜范圍250-2800nm之間的反射率和半球反射率。結(jié)果太陽反射率為0.85，半球反射率為0.86。該數(shù)值說明在2502800nm之間的太陽光的平均反射率為85%，被吸收的能量有86%可以輻射到空間。3、隔熱溫差測試將涂料涂在10mmX10mm的鐵板上做成樣板。把制備的測試樣板與參考樣板(涂刷虹牌普通外墻用丙烯酸樹脂涂料)放入溫差測試儀中，對兩種樣品同時(shí)加熱，分別即時(shí)記錄加熱箱溫度、樣板后箱溫度和參考樣板后箱溫度。溫度計(jì)顯示數(shù)穩(wěn)定為止，記錄此時(shí)溫度。測試樣板后箱溫度比參考樣板后箱溫度低12°C，說明測試樣板具有明顯的隔熱效果。4、耐久性測試(參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T1865-1997)在人工耐老化倉內(nèi)進(jìn)行耐老化性能測試，以本例產(chǎn)品為測試樣品，以商購性能較好的水性乳膠涂料(美國盾牌水性丙烯酸隔熱涂料)為對照樣品。測試結(jié)果，對照樣品耐老化處理600h有褪色現(xiàn)象，而測試樣品的耐老化1000h無褪色、粉化現(xiàn)象。5、防水性能測試依據(jù)《聚合物乳液建筑防水涂料》(JC/T864-2008)檢測，不透水性(0.3MPa，30min)不透水通過，低溫柔性(繞①10mm棒彎180°)-2(TC無裂紋，拉伸強(qiáng)度1.5MPa，防水性能達(dá)到指標(biāo)要求。實(shí)施例二<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>用與實(shí)施例一相同的方法進(jìn)行功能檢測，結(jié)果常規(guī)性能達(dá)到《合成樹脂乳液外墻涂料》(GB/T9755-2001)指標(biāo)要求；太陽反射率為0.83，半球反射率為0.85;隔熱溫差測試結(jié)果為樣板后箱溫度比參考樣板后箱溫度低irc;樣品的耐老化時(shí)間為lOOOh不褪色、不粉化；不透水性、低溫柔性、拉伸強(qiáng)度等防水性能達(dá)到《聚合物乳液建筑防水涂料》(JC/T864-2008)II類產(chǎn)品指標(biāo)要求。實(shí)施例三<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>用與實(shí)施例一相同的方法進(jìn)行功能檢測，結(jié)果常規(guī)性能達(dá)到《合成樹脂乳液外墻涂料》(GB/T9755-2001)指標(biāo)要求；太陽反射率為0.86，半球反射率為0.86;隔熱溫差測試結(jié)果為樣板后箱溫度比參考樣板后箱溫度低13°C;樣品的耐老化時(shí)間為lOOOh不褪色、不粉化；不透水性、低溫柔性、拉伸強(qiáng)度等防水性能達(dá)到《聚合物乳液建筑防水涂料》(JC/T864-2008)II類產(chǎn)品指標(biāo)要求。實(shí)施例四<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>用與實(shí)施例一相同的方法進(jìn)行功能檢測，結(jié)果常規(guī)性能達(dá)到《合成樹脂乳液外墻涂料》(GB/T9755-2001)指標(biāo)要求；太陽反射率為0.88，半球反射率為0.85;隔熱溫差測試結(jié)果為樣板后箱溫度比參考樣板后箱溫度低13°C;樣品的耐老化時(shí)間為1000h不褪色、不粉化；不透水性、低溫柔性、拉伸強(qiáng)度等防水性能達(dá)到《聚合物乳液建筑防水涂料》(JC/T864-2008)II類產(chǎn)品指標(biāo)要求。權(quán)利要求一種水性丙烯酸類防水隔熱涂料，主要由基料、顏填料、溶劑和助劑制備而成，其特征在于所述基料由彈性丙烯酸酯共聚物乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(VAE)和有機(jī)硅防水材料冷混形成，所述顏填料由隔熱功能材料、熱反射功能材料和填料組成的；所述涂料中各組分如下彈性丙烯酸酯共聚物乳液15-20重量份；VAE乳液9-15重量份；有機(jī)硅防水劑5-12重量份；顏填料30-40重量份；溶劑20-30重量份；助劑3-4重量份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料中隔熱功能材料為空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠、閉孔膨脹珍珠巖等孔隙材料中的一種或多種的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料中熱反射功能材料為金紅石型鈦白粉、氧化鋅、超細(xì)云母粉中的一種或兩種的混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料中填料為硅灰石粉、重晶石粉、煅燒高嶺土等礦物材料中的一種或多種的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料的顆粒范圍為100-2000目。6.根據(jù)權(quán)利l所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述助劑為消泡劑、分散齊U、潤濕齊U、流平齊U、防霉齊U、防凍劑、多功能助齊U、增稠齊IJ、成膜助劑中的兩種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利1所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述溶劑為水。8.根據(jù)權(quán)利1至7任一所述水性丙烯酸類防水隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料由以下材料組成隔熱功能材料3-11重量份；熱反射功能材料10-15重量份；填料12-20重量份。彈性丙烯酸酯共聚物乳液VAE乳液有機(jī)硅防水劑15-20重量份;9-15重量份;5-12重量份；30-40重量份；20-30重量份;3-4重量份。顏填料溶劑助劑全文摘要本發(fā)明一種水性丙烯酸類防水隔熱涂料，屬于建筑材料領(lǐng)域，可應(yīng)用于建筑物屋面、金屬板材、瓷磚、釉面磚、裝飾瓦等材料表面。本發(fā)明是以彈性丙烯酸酯共聚物乳液、VAE乳液、有機(jī)硅防水材料冷混的共聚物乳液為基料，低導(dǎo)熱系數(shù)的空玻璃微珠、中空陶瓷微珠等隔熱材料，鈦白粉、氧化鋅、超細(xì)云母等反射材料和耐腐蝕的重晶石粉、硅灰石等為顏填料的水性丙烯酸類防水隔熱涂料。涂料太陽光反射率大于等于0.83，半球反射率大于等于0.85，耐候性老化時(shí)間1000h不褪色、不粉化，不透水性、低溫柔性、拉伸強(qiáng)度等防水性能達(dá)到JC/T864-2008的II類產(chǎn)品指標(biāo)要求。本發(fā)明涂料除了具有裝飾材料的功能，還具有防水和隔熱的功能。文檔編號C09D123/08GK101709193SQ20091024217公開日2010年5月19日申請日期2009年12月11日優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日發(fā)明者侯國艷,冀志江,曹延鑫,李海建,王曉燕,王繼梅,王靜,韓斌申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院