一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法与流程

本发明属于建筑涂料，具体地，涉及一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法。

背景技术：

1、建筑隔热保温是节约能源、提高建筑物居住和使用功能的一个重要方面，建筑能耗在整个能源消耗中所占比例一般在30-40％，其大多数是取暖和降温的能耗。建筑材料保温节能措施包括使用节能保温材料及建筑保温涂料，目前建筑设计施工中90％以上都采用了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xps)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(eps)、硬质聚氨酯泡沫塑料(pu)等有机质绝热材料作为外墙保温材料，但这些保温材料耐火性极差，在80℃就产生熔融变形滴落，为可燃性建筑材料。

2、在建筑物外墙喷涂保温涂料是建筑节能的另一个手段，其成本低、施工方便、隔热保温效果好，但目前建筑保温涂料也普遍存在防火阻燃效果差的问题，由于基料均采用聚合物，聚合物本身易燃烧，所以涂层达不到防火阻燃的效果，给安全埋下了隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，包括如下步骤：

4、先将20-25份水、2-3份丙二醇、0.3-0.7份分散剂和0.1-0.5份消泡剂加入到反应釜中，搅拌，接着加入15-20份无机填料、10-15份助剂和5-10份空心玻璃微珠，搅拌混合，得水性阻燃隔热保温涂料的浆料；随后将35-40份聚合乳液、0.1-0.5份防腐剂和8-10份成膜助剂加入到浆料中，搅拌，并调节ph值到8.5；最后加入0.3-0.6份增稠剂，调节涂料粘度，制备得到水性恒温隔热保温防水涂料。

5、进一步地，所述分散剂为多聚磷酸钠、分散剂5040、dispexn40中的一种。

6、进一步地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

7、进一步地，所述无机填料为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氧化镁、纳米碳酸钙中的一种或几种。

8、纳米无机填料由于具有纳米级别的尺寸和良好的表面效应，添加到涂料中可以改善涂料的物理和化学性能，进而提高涂料的硬度、光泽度、防水性、耐久性、附着力和耐候性。

9、进一步地，所述助剂通过如下步骤制备：

10、s1、将充分干燥的四口烧瓶中用氮气鼓吹30min，再加入氯仿、4-氯-1-丁烯和三乙胺，充分搅拌至混合均匀，接着边搅拌边缓慢加入n-甲基-2-羟基乙胺，加入完成后升温至90℃，在90℃下搅拌反应6h，反应结束后冷却至室温，减压蒸馏，得到中间体1；n-甲基-2-羟基乙胺、4-氯-1-丁烯、三乙胺和氯仿的用量比为9.5ml:10ml:16ml:110ml；

11、在碱催化下，n-甲基-2-羟基乙胺的-nh-和4-氯-1-丁烯的-cl发生亲核取代反应，反应过程如下所示：

12、

13、s2、将干燥的三口烧瓶用氮气鼓吹30min，将中间体1、n,n-亚甲基二酰胺(dmf)加入至上述烧瓶中，充分搅拌，随后缓慢加入三聚氯化膦腈和dmf的混合溶液，加入完毕后对体系抽真空，室温下反应1.5h，升温至50℃反应2h，再升温至90℃反应2h，氯化氢去尾气吸收部分，反应结束后减压蒸馏，得到中间体2；中间体1、三聚氯化膦腈的用量比为6.95g:15.5g；

14、控制三聚氯化膦腈和中间体1的摩尔比为1:6，三聚氯化膦腈的-cl和中间体1的-oh可发生如下化学反应，反应过程如下所示：

15、

16、s3、将干燥的单口烧瓶用氮气鼓吹30min，在室温下将中间体2、3-巯丙基三乙氧基硅烷和安息香二甲醚溶解在dmf中，然后将其倒入单口烧瓶中，置于365nm紫外灯下边搅拌边照射20min后，干燥12h，整个过程均在氮气保护下进行，得到助剂；中间体2、3-巯丙基三乙氧基硅烷、安息香二甲醚和dmf的用量比为9g:14.5ml:0.18g:50ml。

17、控制中间体2与3-巯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1:6，中间体2的碳碳双键与3-巯丙基三乙氧基硅烷的-sh发生巯基-烯的点击化反应，反应过程如下所示：

18、

19、本发明助剂含有无卤阻燃元素氮、磷、硅，其中的氮、磷元素具有气相和凝聚相阻燃机制，属于氮-磷阻燃成分，有机硅无卤阻燃成分是一种成炭型抑烟剂，其与氮-磷阻燃协同阻燃，因此，属于氮-磷-硅协效阻燃成分，且单个阻燃剂分子上各元素密度高，使助剂具备高效安全的阻燃特性，进而使得水性恒温隔热保温防水涂料具备优异的阻燃效果；本发明助剂上含有高密度的硅烷氧基，硅烷氧基会水解、缩聚，进而与聚合乳液、无机填料、空心玻璃微珠交联，这一方面使得助剂本身均匀分散并稳定存在于涂料中，充分发挥阻燃作用，同时缩聚产生的si-o-si键增大了涂料的涂层致密度，使得涂料防水耐水性更佳，另一方面也能够增加无机填料、空心玻璃微珠在涂料中的分散均一性，从而进一步提高了涂料的附着力、防水性、隔热保温性能、抗冲击性和耐候性。

20、进一步地，所述空心玻璃微珠粒径小于180µm。

21、空心玻璃微珠微粒为密闭空心球体，添加进涂料中能形成很多微观的独立绝热腔体，大大提高涂层对热、声音的绝缘性，从而起到很好的保温隔热和降噪音的作用；空心玻璃微珠球形的结构使其对冲击力和应力有很好的分散作用，添加到涂料中能很好的提高涂层的抗外力冲击性能，而且也能减少涂层因热胀冷缩产生的应力开裂；空心玻璃微珠的低吸油量特性使更多的树脂能参与成膜，从而使涂层的附着力提高3-4倍，有效增强涂层的附着力；添加空心玻璃微珠能大大降低涂层重量，避免墙体涂层脱落现象的出现；空心玻璃微珠对紫外线也有很好的反射作用，能在一定程度上防止涂层黄变老化。

22、进一步地，所述聚合乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液中的一种或几种。

23、进一步地，所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂。

24、进一步地，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

25、进一步地，所述增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠、有机膨润土、瓜耳豆胶或黄原胶中的一种或几种。

26、本发明的有益效果：氮、磷、硅协效阻燃的助剂使得本发明水性恒温隔热保温防水涂料具备高效安全的阻燃特性，助剂上的硅烷氧基使得助剂长期均匀分散于涂料中，进而本发明涂料长期具备优异、稳定的阻燃效果和防水耐水性，助剂上的硅烷氧基也增加了无机填料和空心玻璃微珠在涂料中的分散均一性，进而本发明涂料具备优异的附着力、防水性和隔热保温性能等。

技术特征：

1.一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为多聚磷酸钠、分散剂5040、dispexn40中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

4.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述无机填料为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氧化镁、纳米碳酸钙中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述空心玻璃微珠粒径小于180µm。

6.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述聚合乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂。

8.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

9.根据权利要求1所述的一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠、有机膨润土、瓜耳豆胶或黄原胶中的一种或几种。

技术总结本发明公开了一种水性恒温隔热保温防水涂料的制备方法，属于建筑涂料技术领域。将20‑25份水、2‑3份丙二醇、0.3‑0.7份分散剂和0.1‑0.5份消泡剂加入到反应釜中并搅拌，接着加15‑20份无机填料、10‑15份助剂和5‑10份空心玻璃微珠并搅拌，再加35‑40份聚合乳液、0.1‑0.5份防腐剂和8‑10份成膜助剂，搅拌并调节pH值到8.5，最后加入0.3‑0.6份增稠剂，调节粘度，得到涂料；助剂上的硅烷氧基使得氮、磷、硅协效阻燃的助剂均匀分散于涂料中，进而本发明涂料具备优异、稳定的阻燃效果和防水耐水性，无机填料等的高度分散使涂料具备优异的附着力、防水性和隔热保温性能等。技术研发人员：程文涛,沈春林,方福星,王勇受保护的技术使用者：山东倍耐新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11