一种用于装配式建筑的防水涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料，具体涉及一种用于装配式建筑的防水涂料及其制备方法。

背景技术：

1、装配式建筑是一种快速、高效、节能的建筑方式，其特点包括工程周期短、质量可控、资源利用率高等。在装配式建筑中，防水涂料是起到关键作用的建筑材料之一。防水涂料是一种能够防止水分渗透的涂料，用于保护建筑结构和内部空间不受水的侵蚀。在装配式建筑中，防水涂料需要具备一些特定的特点，以适应这种建筑方式的特殊需求。

2、首先，用于装配式建筑的防水涂料需要具备快速固化的特点。由于装配式建筑的施工周期短，因此防水涂料需要能够在短时间内完成固化，以确保整个建筑结构尽快具备防水性能，从而避免施工期间和后期使用过程中的水渗漏问题。其次，防水涂料需要具备良好的附着力和耐久性。装配式建筑的构件通常采用预制混凝土、钢结构等材料，因此防水涂料需要能够牢固地附着在这些材料表面，并且能够长期保持防水性能，以应对建筑的使用寿命需求。另外，防水涂料还需要具备良好的耐候性和抗老化能力。装配式建筑通常会面临各种气候条件和环境影响，例如日晒、雨淋、风吹等，因此防水涂料需要能够在不同环境下保持稳定的性能，避免因为气候影响导致涂料老化、开裂或脱落。

3、然而，目前用于装配式建筑的防水涂料仍然存在一些问题。首先是材料选用的问题，目前市场上的防水涂料种类繁多，但并不是所有的涂料都能够适用于装配式建筑的特殊施工方式和环境条件。其次是施工工艺的问题，装配式建筑的施工周期短，与传统建筑存在差异，施工过程中可能出现涂料固化不完全、附着力不足等问题。最后是性能长期稳定性的问题，由于装配式建筑的使用寿命相对较长，目前一些防水涂料在长期使用后可能会出现性能下降的情况，需要进一步加强研发和应用。综合以上所述，用于装配式建筑的防水涂料需要具备快速固化、良好的附着力、耐候性和抗老化能力等特点，但目前的防水涂料难以满足装配式建筑的特殊需求。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种防水涂料，具备快速固化、良好的附着力、耐候性和抗老化能力的优点，满足了装配式建筑的特殊需求。

2、本发明还提供了一种用于装配式建筑的防水涂料的制备方法。

3、本发明的第一方面提供了一种用于装配式建筑的防水涂料，以重量份计，包括：

4、丙烯酸酯聚合物：100份，

5、丙烯酸酯改性剂：5份-10份，

6、防水填料：30份-40份，

7、乳液稳定剂：1份-3份，

8、抗裂改性剂：2份-5份，

9、抗菌防霉剂：0.3份-0.5份。

10、本发明关于防水涂料的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

11、本发明用于装配式建筑的防水涂料配方中，丙烯酸酯聚合物提供了涂料的基础性能，包括以下几个方面：

12、基础稳定性：丙烯酸酯聚合物提供涂料的基础稳定性和耐久性，有助于保持涂料的长期使用性能。粘附性能：丙烯酸酯聚合物能够与不同类型的基材表面良好粘附，确保涂料在装配式建筑上的牢固性。弹性和柔韧性：丙烯酸酯聚合物可以增加涂料的弹性和柔韧性，使其能够适应建筑材料的微小变形而不破裂或脱落。抗渗透性：丙烯酸酯聚合物可以提高涂料的抗渗透性，有效防止水分、潮气等外部物质对建筑结构的侵蚀。

13、丙烯酸酯改性剂通过调整涂料的柔韧性和变形能力，使其适应不同环境条件下的应用，如温度变化、建筑结构的微小变形等。这种改进可以使涂料更加适用于各种装配式建筑的使用环境，提高了其环境适应性。通过引入新型的丙烯酸酯改性剂，可以改善涂料的耐久性和抗老化性能，使其在长期使用过程中依然能够保持良好的防水效果。这种改进不仅提高了装配式建筑的防水涂料的实用寿命，同时也降低了维护成本。丙烯酸酯改性剂的引入也可以改善涂料的粘附性能，使其更好地附着在不同类型的建筑材料表面上。这种新颖的改进可以提高涂料的施工适用性，减少施工过程中的涂料脱落问题，提高施工效率。

14、防水填料具有微观几何结构，这种结构可以在涂料固化后形成一种微观的障碍层，有效阻止水分渗透，提高了防水涂料的防水性能，使其在不同工程环境中都具有更好的适用性。此外，在本发明的涂料中，防水填料还具有多功能集成的特点，除了提供防水功能外，还能够具备保温、隔热、阻燃等特性，这样的创新设计使得涂料不仅仅只是防水的功能，而是能够满足更多建筑需求，提高了防水涂料的综合性能。进一步的，本发明涂料中的防水填料采用可再生材料或者回收材料制备而成，具有降解性能，符合环保和可持续发展的理念，符合现代建筑材料的发展趋势，并且有助于降低建筑行业对原始资源的依赖。

15、本发明的涂料配方中，乳液稳定剂采用低挥发性有机化合物制备而成，符合现代涂料对环保和安全性的要求，有助于降低涂料对环境和人体的影响。乳液稳定剂采用纳米级乳化技术，一方面，通过稳定和调控涂料中丙烯酸酯聚合物微粒的大小和分布，在与防水填料的共同作用下，使得涂料固化后形成一种微观的障碍层；另一方面，提高了涂料的均匀性和稳定性。最终能够使得涂料更加均匀地附着在建筑表面上，提高了施工效率和涂料的使用性能。

16、抗裂改性剂采用纳米级材料纤维，通过在涂料中形成网状结构或者增加涂料的柔韧性，有效提高了抗裂能力。使得涂料在不同温度、湿度等环境下依然能够保持较好的柔韧性，从而提高了涂料的使用寿命和耐久性。此外，抗裂改性剂还具备一定的自修复功能，当涂料出现微小裂缝时，这些抗裂改性剂能够进行自修复，防止裂缝继续扩展，从而维护了涂料的完整性和防水性能，有助于延长涂料的使用寿命，减少维护成本，并提高了防水涂料的性能表现。

17、抗菌防霉剂能够在涂料表面形成持久的抑菌层，抑制细菌、真菌和霉菌的生长，从而有效延长涂料的使用寿命并保持装配式建筑的整体卫生环境，满足装配式建筑对长效抗菌的需求。

18、总之，本发明涂料中的丙烯酸酯聚合物和丙烯酸酯改性剂具有优异的防水性能，能够形成坚固的防水膜层，有效阻止水分渗透，保护建筑结构免受水侵害。有助于确保装配式建筑结构长期稳定和安全。

19、根据本发明的一些实施方式，以重量份计，所述制备原料包括：

20、丙烯酸酯聚合物：100份，

21、丙烯酸酯改性剂：7份，

22、防水填料：30份，

23、乳液稳定剂：2份，

24、抗裂改性剂：4份，

25、抗菌防霉剂：0.3份。

26、根据本发明的一些实施方式，丙烯酸酯聚合物包括水性丙烯酸乳液，固含量为42％-45％。

27、丙烯酸乳液中，酸性功能单体占所述丙烯酸酯乳液中所有单体总量的0.5～2％。酸性功能单体亲水性较强，酸性功能单体占所述丙烯酸酯乳液中所有单体总量的0.5～2％，可以增加乳液中聚合物与装配式建筑表面的酸碱反应，使二者形成更强的结合力，可以显著提高涂料的拉伸强度等性能指标，同时几乎不影响耐水性。过多的酸性功能单体会降低乳液的防水性能，过少的酸性功能单体效果不显著。酸性功能单体占所述丙烯酸酯乳液中所有单体总量的0.5～2％为适宜的范围。

28、丙烯酸酯类抗冲改性剂dl-50是具有核壳结构的丙烯酸类高分子聚合物，它的主要功能是用来提高pvc制品的冲击强度及耐候性，作为抗冲改性剂它主要用来生产对抗冲及耐候性有较高要求的pvc制品，像pvc型材，pvc栅栏，pvc外墙挂板等制品。

29、根据本发明的一些实施方式，丙烯酸酯改性剂包括dl-50。

30、dl-50是新一代的丙烯酸酯类抗冲改性剂，原本是用于提高pvc制品的冲击强度及耐候性。相对于其他的丙烯酸酸酯类抗冲改性剂，dl-50由于胶含量较高，有着更高的冲击强度。同时dl-50有着好的流动性，长期存放不结块。因此，用于涂料时，形成的漆膜的机械性能如冲击强度更好，同时也更容易施工。

31、根据本发明的一些实施方式，所述防水填料包括硅胶颗粒，所述硅胶颗粒表面具有凹凸结构。

32、凹凸结构可以在涂料固化后形成一种微观的障碍层，有效阻止水分渗透，提高了防水涂料的防水性能，使其在不同工程环境中都具有更好的适用性。

33、硅胶颗粒表面的凹凸结构通过球磨产生，球料比为100:20-50，磨球为氧化锆磨球，磨球直径为0.4mm-0.6mm。

34、本发明的硅胶颗粒，可以利用再生的硅质材料，比如废弃的硅胶制品、废旧硅胶密封件等作为硅源，这些材料可以通过回收再利用来制备硅胶颗粒。

35、根据本发明的一些实施方式，所述硅胶颗粒的粒径为5微米-50微米。

36、5微米-50微米范围的硅胶颗粒在本发明的防水涂料中可以通过增加表面粗糙度和填充效果来提高涂层的性能，同时避免了颗粒团聚的问题。

37、根据本发明的一些实施方式，所述乳液稳定剂通过羧酸根离子的同性静电斥力，分子链由螺旋状伸展为棒状，从而提高了水相的黏度。另外它还通过在乳胶粒与颜料之间架桥形成网状结构，增加了体系的黏度。能增加丙烯酸乳液涂料的稠度，减慢颜料的沉淀速度，而且沉淀物松散，易搅拌均匀，保证涂料的储存稳定性。有些增稠剂加入丙烯酸乳液涂料中，可赋予丙烯酸乳液涂料触变性，使丙烯酸乳液涂料施工时涂刷省力，又可减少流挂，保证涂层的外观和质量。

38、根据本发明的一些实施方式，所述抗裂改性剂为纳米碳纤维和聚乙烯纤维的混合。

39、碳纤维具有高强度和刚性，而聚乙烯纤维具有良好的韧性和延展性，抗裂改性剂为纳米碳纤维和聚乙烯纤维的混合可以提高涂料的强度和韧性。具体而言，碳纤维和聚乙烯纤维的复合可以形成更加复杂的网状结构，有效地阻止裂纹的扩展，提高防水涂料的抗裂性能。由于碳纤维和聚乙烯纤维各自的优势互补，其复合可以提升涂料的耐久性，使得涂料在不同温度、湿度等环境条件下依然能够保持较好的性能。最终，碳纤维和聚乙烯纤维的复合可以有效地改善防水涂料的抗裂性能、强度和耐久性，使得涂料更加适用于各种复杂的使用环境并具有更长的使用寿命。

40、根据本发明的一些实施方式，所述纳米碳纤维和聚乙烯纤维的质量比为1:1～3。

41、如果碳纤维的比例低于聚乙烯纤维，可能导致抗裂性能和强度提升效果不明显。碳纤维通常具有较高的强度，低比例可能无法充分发挥其增强作用，从而影响整体防水涂料的性能。如果碳纤维的比例远高于聚乙烯纤维，可能会导致涂料的柔韧性降低，甚至影响涂料的施工性能。碳纤维的刚性较高，高比例可能使得涂料变得过于刚硬，不利于柔韧性的维持。

42、因此，纳米碳纤维和聚乙烯纤维的质量比为1:1～3是合适的比例范围。

43、本发明的第二方面提供了一种制备所述的防水涂料的方法，包括以下步骤：按配比，将所述丙烯酸酯聚合物和丙烯酸酯改性剂以第一搅拌速度进行搅拌预混合后，第二搅拌速度搅拌下，依次加入防水填料、乳液稳定剂、抗裂改性剂和抗菌防霉剂分散均匀。

44、本发明关于防水涂料的制备方法中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

45、本发明的制备方法，无需昂贵的设备和复杂的过程控制，反应条件不苛刻，原料易得，生产成本低，容易工业化生产。

46、根据本发明的一些实施方式，所述第一搅拌速度为300～500rpm。

47、根据本发明的一些实施方式，所述第二搅拌速度为800～1000rpm。

48、第一搅拌速度用于初步混合原料，而第二搅拌速度用于确保各种原料充分混合均匀。

49、第一搅拌速度选择较低的速度，用于将丙烯酸酯聚合物和丙烯酸酯改性剂进行初步混合，确保二者能够均匀混合。

50、第二搅拌速度通常选择较高的速度，用于加入防水填料、乳液稳定剂、抗裂改性剂和抗菌防霉剂，确保这些原料在混合过程中能够充分分散均匀，从而保证涂料的性能稳定性和一致性。