本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬屋面隔熱防水涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑越來越多的被應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、服務(wù)性行業(yè)建筑，其擁有很多優(yōu)點，同時也存在著諸多問題。其中，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的滲水問題具有普遍性。
也正是由于輕鋼結(jié)構(gòu)本身材質(zhì)特性和漏水原因，決定了處理防水問題的選材和施工工藝具有一定的特殊性。例如：防水材料具有抗紫外線，耐老化，粘接性強，耐高低溫和良好的延伸性等性質(zhì)；防水施工必須“冷處理”，無明火；選用材料必須達到“環(huán)保性”要求等。目前使用的方法中，大多選用sbs自粘卷材，但是由于其主要成分是改性瀝青所組成，改性瀝青決定了其高溫易變型，低溫容易開裂，使用壽命較短，輕鋼結(jié)構(gòu)的特殊復(fù)雜部位施工處理不到位。另外，也有選用傳統(tǒng)建筑防水涂料進行處理，但是由于其抗紫外線性能差，粘接性低，易老化，防水功能保持年限短，決定了其不能用于室外，更加不適合處理輕鋼結(jié)構(gòu)的防水問題。
現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為cn101486868的涂料專利中，制備方法中加入了氨水等成分使得環(huán)保性能大大降低，加入的純丙烯酸單一乳液，產(chǎn)品的延伸性較低。無有效的隔熱成分，無法做到防水隔熱一體化。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬屋面隔熱防水涂料及其制備方法，該涂料集防水與隔熱功能為一體，且具有環(huán)保、節(jié)能、高效的特點。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：
一種金屬屋面隔熱防水涂料，包括如下重量配比的組分：丙烯酸酯共聚乳液60-80份、氯丁橡膠30-40份、空心玻璃微珠20-30份、鈦白粉10-30份、石英砂10-20份、重質(zhì)碳酸鈣5-15份、石墨粉3-8份、硅灰石5-10份、有機硅防水劑2-8份、納米粒子1-5份、納米金屬粉3-8份、活性填料5-15份、助劑2-6份和去離子水100-120份；
所述助劑包括如下配比的組分：表面活性劑1-5份、成膜助劑2-6份、分散劑0.5-1.5份、消泡劑0.2-0.8份和流平劑0.1-0.5份。
優(yōu)選的，所述丙烯酸酯共聚乳液70份、氯丁橡膠35份、空心玻璃微珠25份、鈦白粉20份、石英砂15份、重質(zhì)碳酸鈣10份、石墨粉5.5份、硅灰石7.5份、有機硅防水劑5份、納米二氧化硅3份、納米金屬粉5.5份、活性填料10份、助劑4份和去離子水110份。
所述助劑包括如下配比的組分：表面活性劑3份、成膜助劑4份、分散劑1份、消泡劑0.5份和流平劑0.3份。
優(yōu)選的，所述有機硅防水劑為硅酸鹽防水劑、甲基硅酸鹽防水劑和聚甲基硅酸鹽防水劑中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選的，所述納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鈣粉和納米氧化鋅中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選的，所述納米金屬粉為質(zhì)量比為1∶0.5-1.2∶0.5-1.5的銀粉、鉻粉和鋅粉的混合物。
優(yōu)選的，所述活性填料為質(zhì)量比1∶0.3-0.8∶0.5-1.5∶1.2-1.8的氫氧化鋁、氧化鋅、鉻酸鋰和鈉基納米膨潤土的混合物，且無機填料的細度100-200目。
優(yōu)選的，所述表面活性劑為辛基苯基聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨或二辛基琥珀酸磺酸鈉，所述成膜助劑為鄰苯二甲酸二丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯，所述分散劑為為六偏磷酸鈉或者脂肪酸聚乙二醇酯，所述消泡劑為有機硅消泡劑、聚合物型消泡劑中的至少一種，所述流平劑為有機硅流平劑、聚丙烯酸酯流平劑中的至少一種。
一種金屬屋面隔熱防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）稱取空心玻璃微珠、鈦白粉、石英砂、重質(zhì)碳酸鈣、石墨粉、硅灰石、納米金屬粉放入球磨機，球磨20-40min，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移至混合攪拌機，再加入去離子水和氯丁橡膠，以1000-1200r/min攪拌1-2h，取出，再超聲分散20-30min；
（2）將步驟（1）所得分散液置于反應(yīng)釜中，加熱至70-80℃，在此溫度下保持10-20min，再緩慢加入丙烯酸酯共聚乳液，以1500-1600r/min攪拌反應(yīng)2-3h，緩慢加入有機硅防水劑，保持溫度70-80℃回流反應(yīng)0.5-1.5h，然后降溫至室溫；
（3）將步驟（2）所得混合物中加入活性填料、納米二氧化硅、助劑，1800-2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌1-3h，即得金屬屋面隔熱防水涂料。
優(yōu)選的，所述步驟（2）中還包括：降至室溫后，將所得混合物用50目篩網(wǎng)過濾。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明的涂料兼具防水與隔熱功能為一體，且具有環(huán)保、節(jié)能、高效的特點，具體情況如下：
（1）本發(fā)明提供的一種金屬屋面隔熱防水涂料，能夠有效防護水對金屬表面的侵蝕，同時，其附著力強，長時間浸泡于水中也無脫落，提高了金屬抗水侵蝕的防護能力，經(jīng)過實驗驗證，本發(fā)明的涂料抗水侵蝕效果為同類產(chǎn)品的3-4倍；
（2）本發(fā)明中使用的材料絕大部分由無機材料組成，具有無機材料耐腐蝕、耐摩擦、強度大、隔熱效果好等特性，克服了以往傳統(tǒng)的有機保溫材料的易燃、強度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，能滿足a級阻燃材料相關(guān)要求，同時將其應(yīng)用于金屬屋面隔熱領(lǐng)域，通過形成嚴密無縫的完整隔熱層，可有效阻擋熱量；
（3）本發(fā)明通過加入空心玻璃微珠，利用其質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、強度高和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，與涂料中的活性填料結(jié)合，使得涂料達到隔熱節(jié)能的效果；
（4）本發(fā)明通過加入有機硅防水劑，可以增加涂料自身抗?jié)B能力，大大提升涂料的整體防水性能；
（5）本發(fā)明配方中所述的乳液、填料、助劑無任何有超標有害物質(zhì)，保證了該涂料的環(huán)保性、安全性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種金屬屋面隔熱防水涂料，包括如下重量配比的組分：丙烯酸酯共聚乳液70份、氯丁橡膠35份、空心玻璃微珠25份、鈦白粉20份、石英砂15份、重質(zhì)碳酸鈣10份、石墨粉5.5份、硅灰石7.5份、有機硅防水劑5份、納米二氧化硅3份、納米金屬粉5.5份、活性填料10份、助劑4份和去離子水110份；
所述助劑包括如下配比的組分：表面活性劑3份、成膜助劑4份、分散劑1份、消泡劑0.5份和流平劑0.3份。
其中，所述有機硅防水劑為硅酸鹽防水劑、甲基硅酸鹽防水劑和聚甲基硅酸鹽防水劑中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鈣粉和納米氧化鋅中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米金屬粉為質(zhì)量比為1∶0.85∶1的銀粉、鉻粉和鋅粉的混合物。
其中，所述活性填料為質(zhì)量比1∶0.5∶1∶1.5的氫氧化鋁、氧化鋅、鉻酸鋰和鈉基納米膨潤土的混合物，且無機填料的細度150目。
其中，所述表面活性劑為辛基苯基聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨或二辛基琥珀酸磺酸鈉，所述成膜助劑為鄰苯二甲酸二丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯，所述分散劑為為六偏磷酸鈉或者脂肪酸聚乙二醇酯，所述消泡劑為有機硅消泡劑、聚合物型消泡劑中的至少一種，所述流平劑為有機硅流平劑、聚丙烯酸酯流平劑中的至少一種。
一種金屬屋面隔熱防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）稱取空心玻璃微珠、鈦白粉、石英砂、重質(zhì)碳酸鈣、石墨粉、硅灰石、納米金屬粉放入球磨機，球磨30min，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移至混合攪拌機，再加入去離子水和氯丁橡膠，以1100r/min攪拌1.5h，取出，再超聲分散25min；
（2）將步驟（1）所得分散液置于反應(yīng)釜中，加熱至75℃，在此溫度下保持15min，再緩慢加入丙烯酸酯共聚乳液，以1550r/min攪拌反應(yīng)2.5h，緩慢加入有機硅防水劑，保持溫度75℃回流反應(yīng)1h，然后降溫至室溫；
（3）將步驟（2）所得混合物中加入活性填料、納米二氧化硅、助劑，1900r/min轉(zhuǎn)速攪拌2h，即得金屬屋面隔熱防水涂料。
其中，所述步驟（2）中還包括：降至室溫后，將所得混合物用50目篩網(wǎng)過濾。
實施例2
一種金屬屋面隔熱防水涂料，包括如下重量配比的組分：丙烯酸酯共聚乳液60份、氯丁橡膠30份、空心玻璃微珠20份、鈦白粉10份、石英砂10份、重質(zhì)碳酸鈣5份、石墨粉3份、硅灰石5份、有機硅防水劑2份、納米粒子1份、納米金屬粉3份、活性填料5份、助劑2份和去離子水100份；
所述助劑包括如下配比的組分：表面活性劑1份、成膜助劑2份、分散劑0.5份、消泡劑0.2份和流平劑0.1份。
其中，所述有機硅防水劑為硅酸鹽防水劑、甲基硅酸鹽防水劑和聚甲基硅酸鹽防水劑中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鈣粉和納米氧化鋅中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米金屬粉為質(zhì)量比為1∶0.5∶0.5的銀粉、鉻粉和鋅粉的混合物。
其中，所述活性填料為質(zhì)量比1∶0.3∶0.5∶1.2的氫氧化鋁、氧化鋅、鉻酸鋰和鈉基納米膨潤土的混合物，且無機填料的細度100目。
其中，所述表面活性劑為辛基苯基聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨或二辛基琥珀酸磺酸鈉，所述成膜助劑為鄰苯二甲酸二丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯，所述分散劑為為六偏磷酸鈉或者脂肪酸聚乙二醇酯，所述消泡劑為有機硅消泡劑、聚合物型消泡劑中的至少一種，所述流平劑為有機硅流平劑、聚丙烯酸酯流平劑中的至少一種。
一種金屬屋面隔熱防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）稱取空心玻璃微珠、鈦白粉、石英砂、重質(zhì)碳酸鈣、石墨粉、硅灰石、納米金屬粉放入球磨機，球磨20min，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移至混合攪拌機，再加入去離子水和氯丁橡膠，以1000r/min攪拌1h，取出，再超聲分散20min；
（2）將步驟（1）所得分散液置于反應(yīng)釜中，加熱至70℃，在此溫度下保持10min，再緩慢加入丙烯酸酯共聚乳液，以1500r/min攪拌反應(yīng)2h，緩慢加入有機硅防水劑，保持溫度70℃回流反應(yīng)0.5h，然后降溫至室溫；
（3）將步驟（2）所得混合物中加入活性填料、納米二氧化硅、助劑，1800r/min轉(zhuǎn)速攪拌1h，即得金屬屋面隔熱防水涂料。
其中，所述步驟（2）中還包括：降至室溫后，將所得混合物用50目篩網(wǎng)過濾。
實施例3
一種金屬屋面隔熱防水涂料，包括如下重量配比的組分：丙烯酸酯共聚乳液80份、氯丁橡膠40份、空心玻璃微珠30份、鈦白粉30份、石英砂20份、重質(zhì)碳酸鈣15份、石墨粉8份、硅灰石10份、有機硅防水劑8份、納米粒子5份、納米金屬粉8份、活性填料15份、助劑6份和去離子水120份；
所述助劑包括如下配比的組分：表面活性劑5份、成膜助劑6份、分散1.5份、消泡劑0.8份和流平劑0.5份。
其中，所述有機硅防水劑為硅酸鹽防水劑、甲基硅酸鹽防水劑和聚甲基硅酸鹽防水劑中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鈣粉和納米氧化鋅中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米金屬粉為質(zhì)量比為1∶1.2∶1.5的銀粉、鉻粉和鋅粉的混合物。
其中，所述活性填料為質(zhì)量比1∶0.8∶1.5∶1.8的氫氧化鋁、氧化鋅、鉻酸鋰和鈉基納米膨潤土的混合物，且無機填料的細度200目。
其中，所述表面活性劑為辛基苯基聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨或二辛基琥珀酸磺酸鈉，所述成膜助劑為鄰苯二甲酸二丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯，所述分散劑為為六偏磷酸鈉或者脂肪酸聚乙二醇酯，所述消泡劑為有機硅消泡劑、聚合物型消泡劑中的至少一種，所述流平劑為有機硅流平劑、聚丙烯酸酯流平劑中的至少一種。
一種金屬屋面隔熱防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）稱取空心玻璃微珠、鈦白粉、石英砂、重質(zhì)碳酸鈣、石墨粉、硅灰石、納米金屬粉放入球磨機，球磨40min，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移至混合攪拌機，再加入去離子水和氯丁橡膠，以1200r/min攪拌2h，取出，再超聲分散30min；
（2）將步驟（1）所得分散液置于反應(yīng)釜中，加熱至80℃，在此溫度下保持20min，再緩慢加入丙烯酸酯共聚乳液，以1600r/min攪拌反應(yīng)3h，緩慢加入有機硅防水劑，保持溫度80℃回流反應(yīng)1.5h，然后降溫至室溫；
（3）將步驟（2）所得混合物中加入活性填料、納米二氧化硅、助劑，2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌3h，即得金屬屋面隔熱防水涂料。
其中，所述步驟（2）中還包括：降至室溫后，將所得混合物用50目篩網(wǎng)過濾。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。