一种水性环保防水涂料及制备方法与流程

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性环保防水涂料及制备方法。

背景技术：

涂料，在中国传统名称为油漆，所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体；现有的涂料有些在使用一段时间后，容易老化和干裂，会出现剥落的现象，从而大大影响了涂料的防护效果，涂料的使用寿命短，并且现有涂料在使用时会产生一些有害物质，使用效果不佳，各方面性能有待进行改善。

技术实现要素：

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种水性环保防水涂料及制备方法，涂料无毒无害，较为环保安全，抗冲击性能极好，阻燃性能、隔热性能较佳，防腐、耐磨及耐高温性极为优异，并且不易老化和开裂，长时间使用后不会产生脱落，防护时间长，而且制备工艺简单，生产原料易于获取，生产成本低，有助于大规模推广使用。

(二)技术方案

本发明提出了一种水性环保防水涂料，包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：70～75份、聚乙二醇醚：45～65份、乙烯醇：30～35份、去离子水：55～70份、硅酸盐溶液：15～20份、二氧化钛：4～6份、碳酸钙：5～8份、苯丙乳液：12～15份、水玻璃：3～5份、有机硅油：5～7份、碳纤维：2～4份、紫外线吸收剂：2～3份、环氧树脂：15～18份、环氧醇酸树脂：12～15份、二氧化硅：4～6份、硬脂酸钙：4～6份、二氧化硅气凝胶粉末：3～4份、石英粉：5～6份、滑石粉：3～6份、硅丙乳液：10～13份、白炭黑：3～7份、分散剂：2～3份、成膜助剂：4～6份、消泡剂：2～3份、乳化剂：4～6份、硅烷偶联剂：3～5份、抗氧剂：1～2份、增稠剂：2～5份、增粘剂：2～5份、表面活性剂：2～3份、流平剂：2～4份。

优选的，该水性环保防水涂料包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：70份、聚乙二醇醚：45份、乙烯醇：30份、去离子水：55份、硅酸盐溶液：15份、二氧化钛：4份、碳酸钙：5份、苯丙乳液：12份、水玻璃：3份、有机硅油：5份、碳纤维：2份、紫外线吸收剂：2份、环氧树脂：15份、环氧醇酸树脂：12份、二氧化硅：4份、硬脂酸钙：4份、二氧化硅气凝胶粉末：3份、石英粉：5份、滑石粉：3份、硅丙乳液：10份、白炭黑：3份、分散剂：2份、成膜助剂：4份、消泡剂：2份、乳化剂：4份、硅烷偶联剂：3份、抗氧剂：1份、增稠剂：2份、增粘剂：2份、表面活性剂：2份、流平剂：2份。

优选的，该水性环保防水涂料包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：75份、聚乙二醇醚：65份、乙烯醇：35份、去离子水：70份、硅酸盐溶液：20份、二氧化钛：6份、碳酸钙：8份、苯丙乳液：15份、水玻璃：5份、有机硅油：7份、碳纤维：4份、紫外线吸收剂：3份、环氧树脂：18份、环氧醇酸树脂：15份、二氧化硅：6份、硬脂酸钙：6份、二氧化硅气凝胶粉末：4份、石英粉：6份、滑石粉：6份、硅丙乳液：13份、白炭黑：7份、分散剂：3份、成膜助剂：6份、消泡剂：3份、乳化剂：6份、硅烷偶联剂：5份、抗氧剂：2份、增稠剂：5份、增粘剂：5份、表面活性剂：3份、流平剂：4份。

优选的，该水性环保防水涂料包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：72份、聚乙二醇醚：60份、乙烯醇：32份、去离子水：60份、硅酸盐溶液：18份、二氧化钛：5份、碳酸钙：6份、苯丙乳液：14份、水玻璃：4份、有机硅油：6份、碳纤维：3份、紫外线吸收剂：2份、环氧树脂：16份、环氧醇酸树脂：14份、二氧化硅：5份、硬脂酸钙：5份、二氧化硅气凝胶粉末：3份、石英粉：5份、滑石粉：4份、硅丙乳液：12份、白炭黑：5份、分散剂：2份、成膜助剂：5份、消泡剂：2份、乳化剂：5份、硅烷偶联剂：4份、抗氧剂：1份、增稠剂：4份、增粘剂：4份、表面活性剂：2份、流平剂：2份。

优选的，消泡剂为乳化硅油，成膜助剂为丙二醇丁醚或醋酸十二，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

优选的，分散剂为碱金属磷酸盐，乳化剂为十二烷基硫酸钠，增粘剂为增粘松香树脂或改性松香树脂。

本发明还提出了一种水性环保防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

s1、按照该水性环保防水涂料的配方称取所需原料；

s2、超微研磨：对称取的二氧化钛、碳酸钙、水玻璃、碳纤维、二氧化硅、硬脂酸钙、二氧化硅气凝胶粉末、石英粉、滑石粉、白炭黑进行超微研磨，并对研磨后的原料进行混合，获得固态混合物a；

s3、初步混合：将称取的聚醚多元醇、聚乙二醇醚、乙烯醇、去离子水、硅酸盐溶液、苯丙乳液、有机硅油、环氧树脂、环氧醇酸树脂、硅丙乳液投入密闭的搅拌釜中进行搅拌，搅拌温度为70～85℃，搅拌时间为1.5～2h，获得液态混合物b；

s4、二次混合：将混合物a加入搅拌釜中并使其与液态混合物b混合均匀，混合过程中加入分散剂、成膜助剂、消泡剂、乳化剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、增稠剂、增粘剂、表面活性剂、流平剂，混合温度为80～90℃，混合时间为2～3h；

s5、混合均匀后，静置0.5～1h，制得水性环保防水涂料成品。

优选的，在s3中，搅拌温度为80℃，搅拌时间为2h；在s4中，混合温度为85℃，混合时间为3h。

本发明还提出了一种水性环保防水涂料的制备设备，包括称量装置、超微研磨机、混合装置和搅拌釜；

其中，搅拌釜包括罐体、密封箱、活动箱、齿轮、转动轴和连接轴；罐体内设有加热装置，罐体的顶部设有加料口，罐体的底部设有出料管，且加料口上设有密封盖，出料管上设有控制阀；密封箱竖直设置在罐体上，密封箱内竖直设置齿条和导向杆；活动箱上设有滑动件，且滑动件与导向杆滑动连接；活动箱内设有电机，电机的输出端设有传动轴，齿轮设置在传动轴上并与齿条啮合连接；转动轴竖直设置，且转动轴的顶端与传动轴传动连接，转动轴的底端延伸入罐体内；连接轴竖直设置于罐体内并与转动轴的底端连接，连接轴上设有搅拌件，且搅拌件的上部设有弧形槽。

优选的，传动轴上设有第一锥齿轮，转动轴上设有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮位于活动箱内并啮合连接。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

该水性环保防水涂料无毒无害，在使用时不会产生有害物质，较为环保安全，并且抗冲击性能极好，阻燃性能、隔热性能较佳，防腐、耐磨及耐高温性极为优异，并且不易老化和开裂，长时间使用后不会产生脱落，防护时间长；该水性环保防水涂料的制备工艺简单，生产原料易于获取，生产成本低，有助于大规模推广使用；生产过程中，能够使各原料均匀混合，显著提高了涂料的质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种水性环保防水涂料及制备方法的制备流程图。

图2为本发明提出的一种水性环保防水涂料及制备方法中搅拌釜的结构示意图。

图3为图2中a部分的放大图。

附图标记：1、罐体；2、加料口；3、加热装置；4、出料管；5、密封箱；6、活动箱；7、电机；8、传动轴；9、转动轴；10、连接轴；11、搅拌件；12、弧形槽；13、齿条；14、齿轮；15、导向杆；16、滑动件；17、第一锥齿轮；18、第二锥齿轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一

本发明提出了一种水性环保防水涂料，包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：70～75份、聚乙二醇醚：45～65份、乙烯醇：30～35份、去离子水：55～70份、硅酸盐溶液：15～20份、二氧化钛：4～6份、碳酸钙：5～8份、苯丙乳液：12～15份、水玻璃：3～5份、有机硅油：5～7份、碳纤维：2～4份、紫外线吸收剂：2～3份、环氧树脂：15～18份、环氧醇酸树脂：12～15份、二氧化硅：4～6份、硬脂酸钙：4～6份、二氧化硅气凝胶粉末：3～4份、石英粉：5～6份、滑石粉：3～6份、硅丙乳液：10～13份、白炭黑：3～7份、分散剂：2～3份、成膜助剂：4～6份、消泡剂：2～3份、乳化剂：4～6份、硅烷偶联剂：3～5份、抗氧剂：1～2份、增稠剂：2～5份、增粘剂：2～5份、表面活性剂：2～3份、流平剂：2～4份。

其中，消泡剂为乳化硅油，成膜助剂为丙二醇丁醚或醋酸十二，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；分散剂为碱金属磷酸盐，乳化剂为十二烷基硫酸钠，增粘剂为增粘松香树脂或改性松香树脂。

如图1所示，本发明还提出了一种水性环保防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

s1、按照该水性环保防水涂料的配方称取所需原料；

s2、超微研磨：对称取的二氧化钛、碳酸钙、水玻璃、碳纤维、二氧化硅、硬脂酸钙、二氧化硅气凝胶粉末、石英粉、滑石粉、白炭黑进行超微研磨，并对研磨后的原料进行混合，获得固态混合物a；

s3、初步混合：将称取的聚醚多元醇、聚乙二醇醚、乙烯醇、去离子水、硅酸盐溶液、苯丙乳液、有机硅油、环氧树脂、环氧醇酸树脂、硅丙乳液投入密闭的搅拌釜中进行搅拌，搅拌温度为70～85℃，搅拌时间为1.5～2h，获得液态混合物b；

s4、二次混合：将混合物a加入搅拌釜中并使其与液态混合物b混合均匀，混合过程中加入分散剂、成膜助剂、消泡剂、乳化剂、硅烷偶联剂、抗氧剂、增稠剂、增粘剂、表面活性剂、流平剂，混合温度为80～90℃，混合时间为2～3h；

s5、混合均匀后，静置0.5～1h，制得水性环保防水涂料成品。

在s3中，搅拌温度为80℃，搅拌时间为2h；在s4中，混合温度为85℃，混合时间为3h。

如图2-3所示，本发明还提出了一种水性环保防水涂料的制备设备，包括称量装置、超微研磨机、混合装置和搅拌釜；

其中，搅拌釜包括罐体1、密封箱5、活动箱6、齿轮14、转动轴9和连接轴10；罐体1内设有加热装置3，罐体1的顶部设有加料口2，罐体1的底部设有出料管4，且加料口2上设有密封盖，出料管4上设有控制阀；密封箱5竖直设置在罐体1上，密封箱5内竖直设置齿条13和导向杆15；活动箱6上设有滑动件16，且滑动件16与导向杆15滑动连接；活动箱6内设有电机7，电机7的输出端设有传动轴8，齿轮14设置在传动轴8上并与齿条13啮合连接；转动轴9竖直设置，且转动轴9的顶端与传动轴8传动连接，转动轴9的底端延伸入罐体1内；连接轴10竖直设置于罐体1内并与转动轴9的底端连接，连接轴10上设有搅拌件11，且搅拌件11的上部设有弧形槽12；传动轴8上设有第一锥齿轮17，转动轴9上设有第二锥齿轮18，第一锥齿轮17和第二锥齿轮18位于活动箱6内并啮合连接。工作中，电机7使传动轴8进行转动，传动轴8通过第一锥齿轮17和第二锥齿轮18带动转动轴9进行转动，连接轴10随之带动搅拌件11进行转动，搅拌件11将原料搅拌均匀；并且传动轴8带动齿轮14进行转动，齿轮14与齿条13相配合以使活动箱6进行竖直方向运动，从而实现对原料的上、下翻动，显著提高了搅拌效果，有助于使原料混合均匀，提高了涂料的质量。

实施例二

本发明提出了一种水性环保防水涂料，包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：70份、聚乙二醇醚：45份、乙烯醇：30份、去离子水：55份、硅酸盐溶液：15份、二氧化钛：4份、碳酸钙：5份、苯丙乳液：12份、水玻璃：3份、有机硅油：5份、碳纤维：2份、紫外线吸收剂：2份、环氧树脂：15份、环氧醇酸树脂：12份、二氧化硅：4份、硬脂酸钙：4份、二氧化硅气凝胶粉末：3份、石英粉：5份、滑石粉：3份、硅丙乳液：10份、白炭黑：3份、分散剂：2份、成膜助剂：4份、消泡剂：2份、乳化剂：4份、硅烷偶联剂：3份、抗氧剂：1份、增稠剂：2份、增粘剂：2份、表面活性剂：2份、流平剂：2份。

实施例三

本发明提出了一种水性环保防水涂料，包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：75份、聚乙二醇醚：65份、乙烯醇：35份、去离子水：70份、硅酸盐溶液：20份、二氧化钛：6份、碳酸钙：8份、苯丙乳液：15份、水玻璃：5份、有机硅油：7份、碳纤维：4份、紫外线吸收剂：3份、环氧树脂：18份、环氧醇酸树脂：15份、二氧化硅：6份、硬脂酸钙：6份、二氧化硅气凝胶粉末：4份、石英粉：6份、滑石粉：6份、硅丙乳液：13份、白炭黑：7份、分散剂：3份、成膜助剂：6份、消泡剂：3份、乳化剂：6份、硅烷偶联剂：5份、抗氧剂：2份、增稠剂：5份、增粘剂：5份、表面活性剂：3份、流平剂：4份。

实施例四

本发明提出了一种水性环保防水涂料，包括以下重量份原料：

聚醚多元醇：72份、聚乙二醇醚：60份、乙烯醇：32份、去离子水：60份、硅酸盐溶液：18份、二氧化钛：5份、碳酸钙：6份、苯丙乳液：14份、水玻璃：4份、有机硅油：6份、碳纤维：3份、紫外线吸收剂：2份、环氧树脂：16份、环氧醇酸树脂：14份、二氧化硅：5份、硬脂酸钙：5份、二氧化硅气凝胶粉末：3份、石英粉：5份、滑石粉：4份、硅丙乳液：12份、白炭黑：5份、分散剂：2份、成膜助剂：5份、消泡剂：2份、乳化剂：5份、硅烷偶联剂：4份、抗氧剂：1份、增稠剂：4份、增粘剂：4份、表面活性剂：2份、流平剂：2份。

本发明中，制备的水性环保防水涂料无毒无害，在使用时不会产生有害物质，较为环保安全，并且抗冲击性能极好，阻燃性能、隔热性能较佳，防腐、耐磨及耐高温性极为优异，并且不易老化和开裂，长时间使用后不会产生脱落，防护时间长；该水性环保防水涂料的制备工艺简单，生产原料易于获取，生产成本低，有助于大规模推广使用；生产过程中，能够使各原料均匀混合，显著提高了涂料的质量。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。