一种自清洁剂及其制备方法和应用以及自清洁型水性沥青防水涂料及其制备方法与流程

本发明属于防水涂料，更具体地，涉及一种自清洁剂及其制备方法和应用以及自清洁型水性沥青防水涂料及其制备方法。

背景技术：

1、水性沥青防水涂料是一种以石油沥青、乳化剂、改性胶乳或乳液、填料、功能助剂为主要原材料，通过机械搅拌分散均匀的一种涂料，具体合成工艺分为先改性后乳化、先乳化后改性或边改性边乳化的方法。由于水性沥青防水涂料涂层水分挥发缓慢、固化周期较长。施工完全暴露在空气中，会导致表面吸附大量的灰尘。同时阴暗潮湿环境下易发生霉变。

2、tio2在紫外光的诱导下，可以将涂层表面的污渍分解为co2、h2o、h2so4、hno3等容易被冲刷的物质。虽然tio2直接涂层制备比较简单，但是具有不耐高温、涂层附着能力和自清洁能力弱等缺点，因此在应用上存在一定的局限性。氟橡胶具有高度的化学稳定性、耐高温性、优异的拉伸性能和抗撕裂性能，以及良好的自清洁性能，但是不能溶解在水中。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自清洁剂及其制备方法和应用以及自清洁型水性沥青防水涂料及其制备方法；通过将有机和无机自清洁材料进行复合，以制备一种氟橡胶颗粒表面吸附tio2分子的自清洁剂，该自清洁剂能够良好地分散在水相中，将该自清洁剂添加到水性沥青防水涂料中，使得涂层在外力如雨水等的作用下能够自动达到清洁目的，延长使用寿命。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种自清洁剂的制备方法，该制备方法包括：

3、(1)将引发剂、三氯异氰尿酸、2-硫醇基苯并咪唑和第一溶剂混合均匀，得到混合溶液；然后，将第一分散剂、1,4-二硫苏糖醇加入所述混合溶液中，搅拌混合均匀，得到氟橡胶处理剂；

4、(2)将粉碎后的氟生胶和第二溶剂搅拌混合，然后加入所述氟橡胶处理剂，继续搅拌，再次加入纳米tio2粉末，继续搅拌，最后真空脱泡，得到所述自清洁剂。

5、本发明中，步骤(1)中制备的氟橡胶处理剂，其目的是提高有机分子与无机填料间的亲和力，实现tio2分子与氟橡胶颗粒间的粘附。

6、本发明的氟橡胶颗粒表面吸附tio2分子的自清洁剂，表层的亲水性无机分子提高了橡胶分子在水中的溶解性，在水性沥青防水涂料中使用，不仅赋予涂层优异的自清洁性，还能提高涂层的耐高温性和拉伸性能。

7、在氟橡胶处理剂的作用下，将tio2无机小分子吸附在氟橡胶颗粒表面，由于表层的tio2具有较高的亲水性，可以使氟橡胶高分子更好地分散在水相中。表层的tio2分子在紫外光的诱导下，tio2可生成电子空穴对，进而与吸附在涂层表面的h2o或者o2生成氢氧自由基，氢氧自由基活性很高，促使涂层表面的污渍发生分解反应，最终将有机物分解成co2、h2o、h2so4、hno3等容易被冲刷的物质；而且，tio2形成的超双亲表面，也使得分解的物质更易于冲刷和清洗。同时内部的氟橡胶颗粒结构还能赋予涂层优异的耐高温性和弹性。

8、根据本发明，优选地，步骤(1)中，所述第一溶剂为乙酸乙酯；

9、所述引发剂为酰基膦氧化合物，优选为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；

10、所述第一分散剂为硫酸酯盐；

11、以质量份数计，所述引发剂为0.5-2.0份，三氯异氰尿酸为1.0-3.0份，2-硫醇基苯并咪唑为1.0-2.0份，第一溶剂为50-150份，第一分散剂为2-5份，1,4-二硫苏糖醇为0.1-1份；

12、优选地，将引发剂、三氯异氰尿酸、2-硫醇基苯并咪唑和第一溶剂在45-55℃搅拌混合25-35min，得到混合溶液；然后，将第一分散剂、1,4-二硫苏糖醇加入所述混合溶液中，在60-65℃下搅拌混合均匀，得到氟橡胶处理剂。

13、根据本发明，优选地，步骤(2)中，第二溶剂为甲基异丁基酮；

14、以质量份数计，所述氟生胶为20-200份，第二溶剂为300-500份，氟橡胶处理剂为10-50份，纳米tio2粉末为5-60份。

15、根据本发明，优选地，步骤(2)中，将粉碎后的氟生胶和第二溶剂在45-55℃下搅拌混合1-1.5h，然后加入所述氟橡胶处理剂，在45-55℃下继续搅拌10-20min，再次加入纳米tio2粉末，在45-55℃下继续搅拌1-1.5h，最后在80-90℃下真空脱泡，得到所述自清洁剂。

16、本发明中，真空脱泡以去除溶剂。

17、本发明的第二方面提供上述制备方法制备的自清洁剂。

18、本发明的第三方面提供上述自清洁剂在水性沥青防水涂料中的应用。

19、本发明的第四方面提供一种自清洁型水性沥青防水涂料，该防水涂料包括：乳液、乳化沥青、上述自清洁剂、第二分散剂、消泡剂、增稠剂、填料、水和任选的颜料。

20、根据本发明，优选地，以质量份数计，所述防水涂料包括：乳液200-300份、乳化沥青40-80份、权利要求5所述的自清洁剂10-30份、第二分散剂1-4份、消泡剂0.2-0.6份、增稠剂0.8-2.0份、填料80-100份、水10-30份和任选的颜料0-5份。

21、根据本发明，优选地，所述乳液为水性丁苯胶乳；

22、所述乳化沥青为阴离子乳化沥青；

23、所述第二分散剂为聚丙烯酸铵盐；

24、所述消泡剂为有机硅类消泡剂；

25、所述增稠剂为碱溶涨增稠剂；

26、所述填料为重钙粉。

27、本发明的第五方面提供上述防水涂料的制备方法，该制备方法包括：将所述乳液、乳化沥青、上述自清洁剂、第二分散剂、消泡剂、增稠剂、填料、水和任选的颜料混合均匀，得到所述防水涂料。

28、本发明的技术方案具体如下有益效果：

29、(1)本发明有效解决了水性沥青防水涂料户外施工，涂层容易吸附灰尘和油污的问题。

30、(2)本发明通过提高氟橡胶表面吸附tio2的自清洁剂的含量，可以显著提升涂层的拉伸性能、耐热性能以及防尘耐污性能。而氟橡胶耐低温性能较差，通过提高试验温度，更有利于维持自清洁剂分子结构的完整性，同时还加快了氟橡胶表层tio2对灰尘和油污等污染源的分解速率，所以夏季施工相比较于冬季施工，更有利于保持涂层表面的干净整洁度。但是可以通过提高自清洁剂的含量，解决冬季施工涂层防尘耐污性能下降的问题。

31、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种自清洁剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述第一溶剂为乙酸乙酯；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中，第二溶剂为甲基异丁基酮；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中，将粉碎后的氟生胶和第二溶剂在45-55℃下搅拌混合1-1.5h，然后加入所述氟橡胶处理剂，在45-55℃下继续搅拌10-20min，再次加入纳米tio2粉末，在45-55℃下继续搅拌1-1.5h，最后在80-90℃下真空脱泡，得到所述自清洁剂。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法制备的自清洁剂。

6.权利要求5所述的自清洁剂在水性沥青防水涂料中的应用。

7.一种自清洁型水性沥青防水涂料，其特征在于，该防水涂料包括：乳液、乳化沥青、权利要求5所述的自清洁剂、第二分散剂、消泡剂、增稠剂、填料、水和任选的颜料。

8.根据权利要求7所述的防水涂料，其中，以质量份数计，所述防水涂料包括：乳液200-300份、乳化沥青40-80份、权利要求5所述的自清洁剂10-30份、第二分散剂1-4份、消泡剂0.2-0.6份、增稠剂0.8-2.0份、填料80-100份、水10-30份和任选的颜料0-5份。

9.根据权利要求8所述的防水涂料，其中，所述乳液为水性丁苯胶乳；

10.权利要求7-9中任意一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：将所述乳液、乳化沥青、权利要求5所述的自清洁剂、第二分散剂、消泡剂、增稠剂、填料、水和任选的颜料混合均匀，得到所述防水涂料。

技术总结本发明公开一种自清洁剂及其制备方法和应用以及自清洁型水性沥青防水涂料及其制备方法，该制备方法包括：(1)将引发剂、三氯异氰尿酸、2‑硫醇基苯并咪唑和第一溶剂混合均匀，得到混合溶液；然后，将第一分散剂、1,4‑二硫苏糖醇加入混合溶液中，搅拌混合均匀，得到氟橡胶处理剂；(2)将粉碎后的氟生胶和第二溶剂搅拌混合，然后加入氟橡胶处理剂，继续搅拌，再次加入纳米TiO2粉末，继续搅拌，最后真空脱泡，得到自清洁剂。本发明有效解决了水性沥青防水涂料户外施工，涂层容易吸附灰尘和油污的问题。技术研发人员：陈龙,陈晓文,郝宁,于猛,曹仕文,刘金景受保护的技术使用者：北京东方雨虹防水技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26