本發(fā)明涉及建筑材料領域，尤其涉及一種彩色改性防水涂料。

背景技術：

隨著人們環(huán)保意識的增強，水性涂料成了市場的熱門產(chǎn)品，我國防水涂料的研制和應用始于60 年代，早期曾以各種化工下腳料為原料研制產(chǎn)品，均因質量性能不穩(wěn)定而停止發(fā)展。在同一時期，我國對于以高聚物改善石油瀝青配置防水涂料方面，也進行了較大量的工作。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用。隨著我國合成高分子材料工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，以各種優(yōu)質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防水工程應用中，正占有越來越大的比重。以石油瀝青為主，以高聚物進行改性的技術途徑，在我國已有較長的歷史，它原料來源廣泛，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)點而受到重視。

目前，與發(fā)達國家相比，我國聚氨酯防水涂料整體性能較差，質量也不穩(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間較長、延誤工期。而雙組份聚氨酯防水涂料中常使用疑為對人體有致癌物質的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雜，使用時又受現(xiàn)場條件限制，質量難以穩(wěn)定；水性聚氨酯涂料雖符合發(fā)展趨勢，但因分子中引入了親水性基團，其涂膜的耐水性、耐化學性較差，尤其不適用于長期浸水環(huán)境。隨著環(huán)保理念的增強和環(huán)保法規(guī)的出臺，2014年8月1日實施的GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》中增加了有害物質限量，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)一種新型具有耐水性好環(huán)保無毒的改性防水涂料，仍然是人們研究的重要課題。

現(xiàn)在的防水涂料，專門針對防水涂料的耐候性和耐熱性研究比比皆是，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雜，使用時又受現(xiàn)場條件限制，質量難以穩(wěn)定；也有利用改變顏料和填料的配方來改善制備成的涂料的耐熱性能以及裝飾面，但其制備的工藝流程復雜，要求較高，且搭配不合理耐沾污性差，導致喪失隔熱裝飾的作用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種彩色改性防水涂料，通過將對成膜劑進行改性后作為制備本申請涂料的重要原料，其拉伸強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，且制備過程簡單。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種彩色改性防水涂料，包括成膜劑、溶劑、助劑、顏料、填料、成膜助劑，先將顏料和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7.5～8.5，混合均勻得到防水涂料；所述成膜劑、溶劑、助劑、顏料、填料、成膜助劑按照重量份數(shù)比計為：成膜劑60～90份、溶劑30～45份、助劑10～18份、顏料5～10份、填料6～15份、成膜助劑8～13份；所述溶劑為硅丙乳液和羧基丁苯的共混乳液，它們的質量比為2～3:1；所述填料為玻璃纖維、有機硅藻土、珍珠巖粉和輕質碳酸鈣的混合物，它們的質量比為3～5：1～2：2～3：2～4，所述顏料是由八羥基喹啉酮、三氧化二鐵納米粉末、金紅石型鈦白粉、鋅鋇白粉、氧化鐵黃調(diào)配而成，它們的質量比為2～3：1～2：3～5：1～3：1～2。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述成膜劑為改性酪素樹脂，其制備方法為：將質量比為5～8：3～5的酪素液和環(huán)氧樹脂混合，然后加入水，在18℃～25℃條件下浸泡20min，加入按質量比乙二醇丁醚：丙烯酸丁酯=2～3：1～2組成的混合溶劑對混合物進行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮氣導管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至70～90℃，加入酸酐，在氮氣保護下緩慢升溫至酸酐完全溶解時，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應2.5h,降溫至200℃，再加入按質量比松香改性酚醛樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：三乙烯四胺=4：3：7：2：3，保持溫度為150-180℃，攪拌反應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30～45min，得到酪素液。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，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0.2～0.3。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，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)選方案，所述助劑為增塑劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、催化劑和偶聯(lián)劑，它們的質量比為3～5:1～2:0.3～0.5:0.2～0.5:1～3。

進一步地，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。

進一步地，所述穩(wěn)定劑為羧乙基纖維素鈉或聚乙烯醇。

進一步地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑或硼酸酯偶聯(lián)劑。

在本申請中涉及的原料與器材均能在市面上采購得到。

本與現(xiàn)有技術相比較，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改性將酪素和環(huán)氧樹脂進行改性，得到的改性酪素樹脂作為本申請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活性很高的環(huán)氧基，該活性基團與酪素中氨基、羧基和羥基等親水基團發(fā)生反應，提高了改性成膜劑的耐水性和耐濕擦性，通過添加松香改性酚醛樹脂、異氰酸酯、桃膠、葛根粉，阻斷酪素分子鏈間極性基團形成氫鍵，從而提高成膜劑的延伸性和耐曲撓性等綜合性能，松香改性酚醛樹脂、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，還起到降低整個涂料的拉絲性，同時保證涂料在粘接時的性能最好；加入酸酐，除了提高粘性，還使得涂料的干燥時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，斷裂伸長率增大，添加三乙烯四胺，對環(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。制備方法通過化學反應，控制反應的溫度，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，避免反應過慢、增加制備的時間或者反應過快以及改性過火出現(xiàn)結塊的問題，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，同時提高涂膜的耐熱性能。

2、本發(fā)明添加的不同顏填料精細顆粒的合理搭配，減少涂膜中的空隙率，提高涂層整體的平整度，從而得到耐沾污性優(yōu)良的反射隔熱防水涂層，提高熱穩(wěn)定性，增加了涂料的多色性，解決了色彩單一，裝飾性差的問題；顏料八羥基喹啉酮、三氧化二鐵納米粉末、金紅石型鈦白粉、鋅鋇白粉、氧化鐵黃調(diào)配的顏色具有高效的反射隔熱效果，顏料與所搭配的填料具有更顯著的隔熱效果，在紅外燈下，同樣照射時間，本發(fā)明采用的顏填料制成的涂料相較于一般防水涂料在紅外燈下和陽光下隔熱效果更佳顯著，同時還能提高材料的沖擊強度，降低有害氣體并減少煙霧及煙霧釋放，以及改善涂料表面性能，提高耐磨性。

3、本發(fā)明中選用的溶劑是專門針對本申請中的成膜劑（改性酪素樹脂）設計的，能夠快速將成膜劑溶解，整個過程除了顏填料之外其他不進行研磨，直接加入攪拌機中與其他混料混合均勻，本申請采用的溶劑滿足防水涂料對斷裂伸長性和低溫柔性的要求，所含的羥基官能團與成膜劑以及其他分子發(fā)生反應，能顯著提高材料的強度和耐水性以及與混凝土等的粘接力。

4、本申請使用的助劑能夠整體的完善本發(fā)明涂料的各種性能，針對本申請選用的成膜劑助劑，專門選用相配合的助劑，增強本發(fā)明涂料的各種性能，例如選用的穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)反應速度，過快就減慢反應速度，保持化學平衡，降低表面張力，防止光、熱分解或氧化分解等作用；選用的消泡劑能夠抑制泡沫產(chǎn)生的物質，它與液體起泡物質一同吸附于氣泡上，使表面張力降低，泡膜變薄，導致破損，可預防起泡現(xiàn)象。

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

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，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。本說明書（包括任何附加權利要求、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，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

實施例1

一種彩色改性防水涂料，以kg計，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂80kg

溶劑：硅丙乳液20kg、羧基丁苯10kg

成膜助劑：二甘醇單丁醚醋酸酯3kg、乙二醇丁醚2kg、十二碳醇酯5kg

填料：玻璃纖維4kg、有機硅藻土2kg、珍珠巖粉3kg和輕質碳酸鈣3kg；

顏料：八羥基喹啉酮2kg、三氧化二鐵納米粉末1kg、金紅石型鈦白粉5kg、鋅鋇白粉1kg、氧化鐵黃1kg

助劑為增塑劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、催化劑和偶聯(lián)劑，其中增塑劑：亞麻油3kg、氧化蓖麻油3kg；穩(wěn)定劑：羧乙基纖維素鈉1kg；消泡劑：聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚0.5kg；催化劑：辛酸鋅0.2kg、二月桂酸酸二丁基錫：0.5kg；偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑2kg

本實施例的制備方法為：

(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40min，得到酪素液。

(2)將質量比為1:1的酪素液50kg和環(huán)氧樹脂50kg混合，然后加入水20kg，在22℃條件下浸泡20min，加入按質量比乙二醇丁醚：丙烯酸丁酯=3:1組成的混合溶劑3kg對混合物進行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮氣導管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至70℃，加入酸酐0.5kg，在氮氣保護下緩慢升溫至酸酐完全溶解時，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應2.5h,降溫至200℃，再加入按質量比松香改性酚醛樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：三乙烯四胺=4：3：7：2：3，保持溫度為180℃，攪拌反應2h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂；

(3)先將顏料和填料采用球磨方式研磨成粉，再與成膜劑、溶劑和助劑依次加入塑料罐中，攪拌10min至混合均勻，在1500r/min的轉速下攪拌25min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散5min制得分散體系，并加入加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8.0，混合均勻得到防水涂料。

實施例2

一種彩色改性防水涂料，以kg計，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂90kg

溶劑：硅丙乳液30kg和羧基丁苯10kg

填料：玻璃纖維5kg、有機硅藻土2kg、珍珠巖粉3kg和輕質碳酸鈣2kg

顏料：八羥基喹啉酮2kg、三氧化二鐵納米粉末2kg、金紅石型鈦白粉4kg、鋅鋇白粉1kg、氧化鐵黃2kg

成膜助劑：乙二醇丁醚5kg、乙二醇單甲醚醋酸酯4kg

助劑為增塑劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、催化劑和偶聯(lián)劑，其中增塑劑：亞麻油3kg、氧化蓖麻油2kg；穩(wěn)定劑：羧乙基纖維素鈉2kg；消泡劑：聚二甲基硅氧烷0.6kg；催化劑：辛酸鋅0.6kg、二月桂酸酸二丁基錫：0.2kg；偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑1kg、鈦酸酯偶聯(lián)劑1kg

本實施例的制備方法為：

（1）取適量干酪素加入到其重量12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8.5，攪拌反應45min，得到酪素液。

將質量比為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2min，加入按質量比乙二醇丁醚：丙烯酸丁酯=1:1組成的混合溶劑3kg對混合物進行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮氣導管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至80℃，加入酸酐0.5kg，在氮氣保護下緩慢升溫至酸酐完全溶解時，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應2.5h,降溫至200℃，再加入按質量比松香改性酚醛樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：三乙烯四胺=4：3：7：2：3，保持溫度為150℃，攪拌反應2h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂；

（2）先將顏料和填料采用球磨方式研磨成粉，再與成膜劑、溶劑和助劑依次加入塑料罐中，攪拌8min至混合均勻，在1500r/min的轉速下攪拌25min，使之充分分散，再加入成膜助劑高速分散5min制得分散體系，并加入加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8.8，混合均勻得到防水涂料。

實施例3

一種彩色改性防水涂料，以kg計，原料為

成膜劑：改性酪素樹脂60kg

溶劑：硅丙乳液30kg和羧基丁苯10kg

填料：玻璃纖維4kg、有機硅藻土2kg、珍珠巖粉2kg和輕質碳酸鈣4kg

顏料：八羥基喹啉酮3kg、三氧化二鐵納米粉末2kg、金紅石型鈦白粉3kg、鋅鋇白粉3kg、氧化鐵黃1kg

成膜助劑：二甘醇單丁醚醋酸酯2kg、乙二醇單丁醚醋酸酯3kg、丙二醇甲醚6kg

助劑為增塑劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、催化劑和偶聯(lián)劑，其中增塑劑：鄰苯二甲酸二辛酯7kg；穩(wěn)定劑：聚乙烯醇1.5kg；消泡劑：聚二甲基硅氧烷0.6kg；催化劑：辛酸鋅0.6kg；二月桂酸酸二丁基錫：0.3kg；偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑0.5kg、鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5kg。

本實施例的制備方法為：

（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，攪拌反應45min，得到酪素液。

（2）將質量比為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，加入按質量比乙二醇丁醚：丙烯酸丁酯=3:1組成的混合溶劑4kg對混合物進行溶解，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮氣導管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，緩慢攪拌升溫至90℃，加入酸酐0.5kg，在氮氣保護下緩慢升溫至酸酐完全溶解時，邊攪拌邊升溫到250℃，保溫反應2.5h,降溫至200℃，再加入按質量比松香改性酚醛樹脂：異氰酸酯：桃膠：葛根粉：三乙烯四胺=4：3：7：2:3的混合物13kg，保持溫度為160℃，攪拌反應1.5h，冷卻至常溫得到改性酪素樹脂；

（3）先將顏料和填料采用球磨方式研磨成粉，再與成膜劑、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，并加入加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至9.0，混合均勻得到防水涂料。

本發(fā)明彩色改性防水涂料性能測試試驗如下：

對實施例1-3中所制備的防水涂料的物理性能進行測試，取適量實施例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建材行業(yè)標準指標檢測涂料的各項性能，檢測結果表明該涂料的各項常規(guī)性能指標均符合國家標準要求。性能檢測結果如表1所示：

表1防水涂料的各項物理性能檢測結果

對實施例1所制備得到的涂料，涂膜在100mm×100mm的陶瓷素坯上，涂膜厚度1.5mm，待涂層實干后采用現(xiàn)有反射隔熱檢測裝置在紅外燈下和日光下的隔熱效果，實驗結果檢測得到在紅外燈下，同樣的照射時間，相比于市售彩色隔熱防水涂料，溫度平均低18-30℃，在日光燈下，相比于市售彩色隔熱防水涂料，溫度平均低10-18℃。實施例2-3具有與實施例1同樣的效果，在紅外燈下，同樣照射時間，本發(fā)明采用的顏填料制成的涂料相較于一般防水涂料在紅外燈下和陽光下隔熱效果更佳顯著。

由上述可知，本發(fā)明實施例1-3制備得到的防水涂料具有獨特防水性、高彈性和整體性，且耐熱效果好，涂膜連續(xù)無任何接縫，抗?jié)B漏，對建筑各種基材粘結性好，不易剝落，并且防腐效果優(yōu)異、抗老化效果好、裝飾性強，涂層附著力強，密度高，耐候性好，是理想的彩色防水涂料。