一种防水涂料及其制备方法和应用与流程

本发明属于涂料领域，具体涉及一种防水涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前，市场上的普通型防水涂料在防火性能和长期使用过程中的耐候性方面存在一定问题。一旦发生火灾事故，普通型防水涂料会产生大量浓烟，导致垂直疏散难度增大，增加人员撤离难度；长期露天使用后，防水性能会逐步下降甚至失效。国内外已有采用聚氨酯、丙乳酸烯烃含氯胶等材料研制的防水涂料，但这些涂料在防火性能、耐候性等方面还有待提升。为解决现有防水涂料在防火性能和耐候性等方面的不足，本发明旨在研发一种具有优异阻燃性能和耐候性能的防水涂料。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的至少一个问题，本发明的目的之一在于提供一种防水涂料。

2、本发明的目的之二在于提供一种防水涂料的制备方法。

3、本发明的目的之三在于提供一种防水涂料在建筑涂料或电子产品用涂料中的应用。

4、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

5、本发明的第一个方面在于提供一种防水涂料，包括a组分和b组分；所述a组分和b组分的质量比为1：(0.8～4)；

6、所述a组分包括以下质量份的原料：聚酯多元醇60～80份，异氰酸酯18～26份，催化剂0.1～1份；

7、所述b组分包括以下质量份的组分：天门冬氨酸酯树脂35～45份，氟碳树脂15～20份，助剂27～61份。

8、本发明中的防水涂料主要是由异氰酸酯、聚酯多元醇等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以天门冬氨酸酯树脂、氟碳树脂、助剂等，经混合工序加工制成的防水涂料，其采用聚天门冬氨酸酯聚脲为主体基质，配以各种助剂等进行改性，制备成防水涂料，从而使其抗老化、耐候、防火等性能方面取得显著进步，可以有效提高建筑物安全防护水平。

9、优选地，所述a组分和b组分的重量份为1：(1～2)；进一步优选地，所述a组分和b组分的重量份为1：(0.8～1.2)。

10、优选地，所述异氰酸酯为耐候型异氰酸酯。

11、优选地，所述异氰酸酯的重量份为22～25份。

12、优选地，所述异氰酸酯选自脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、ipdi三聚体、hdi三聚体、hdi缩二脲中的至少一种；进一步优选地，所述异氰酸酯选自脂肪族二异氰酸酯、hdi缩二脲或其组合；更进一步优选地，所述异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯和hdi缩二脲的混合物。

13、优选地，所述异氰酸酯为质量比为(0.5～2.5)：1的脂环族二异氰酸酯和hdi缩二脲的混合物。

14、优选地，所述聚酯多元醇选自聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯二醇中的至少一种；进一步优选地，所述聚酯多元醇选自聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇中的至少一种。

15、优选地，所述聚酯多元醇的重均分子量为500～2000。

16、优选地，所述聚酯多元醇包括40～50份的聚酯多元醇a和20～30份的聚酯多元醇b。本发明在a组分中引入了不同种类的聚酯多元醇(a、b)，可以优化涂料的弹性、防晒和耐候性能。

17、优选地，所述聚酯多元醇a的质量份为43～45份。

18、优选地，所述聚酯多元醇b的质量份为25～28份。

19、优选地，所述a组分包括以下质量份的原料：聚酯多元醇a 43～45份，聚酯多元醇b25～28份，异氰酸酯18～26份，催化剂0.1～1份。

20、优选地，所述a组分的原料中还包括稀释剂a 1～21份。

21、优选地，所述聚酯多元醇a的数均分子量为1000～2000。

22、优选地，所述聚酯多元醇b的数均分子量为500～800。

23、优选地，所述助剂选自阻燃剂、钛白粉、颜料、防沉剂、分散剂、流平剂、消泡剂、抗氧剂、抗紫外线剂中的至少一种。

24、优选地，所述助剂包括以下质量份的组分：阻燃剂15～25份，钛白粉10～25份，颜料0.5～2份，防沉剂0.1～1份，分散剂0.1～0.3份，流平剂0.2～1份，消泡剂0.5～2份，抗氧剂0.5～1.5份，抗紫外剂1～3份。

25、优选地，所述b组分包括以下质量份的组分：天门冬氨酸酯树脂35～45份，氟碳树脂15～20份，阻燃剂15～25份，钛白粉10～25份，颜料0.5～2份，防沉剂0.1～1份，分散剂0.1～0.3份，流平剂0.2～1份，消泡剂0.5～2份，抗氧剂0.5～1.5份，抗紫外剂1～3份。

26、优选地，所述b组分还包括稀释剂b1～20份。

27、本发明在b组分中引入了阻燃剂可以使本发明中的防水涂料具有一定的阻燃功能；通过优化各种助剂如颜料、钛白粉等的配比，可改善涂料的光感和遮盖力；使用了分散剂、流平剂等助剂，改善了涂料的涂装性能如散布均匀性等；采用了抗氧剂、抗紫外剂等可以更好地提高涂料的耐候性能。

28、优选地，所述阻燃剂的重量份为15～17份。

29、优选地，所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、磷酸盐、聚磷酸盐、磷酸酯、亚磷酸酯、十溴二苯醚、四溴双酚a、六溴环十二烷中的至少一种；进一步优选地，所述阻燃剂选自三氧化二锑、六溴环十二烷按或其组合；更优选地，所述阻燃剂为质量比为(0.5～1)：1的三氧化二锑和六溴环十二烷按的混合物。

30、优选地，所述钛白粉的重量份为10～12份。

31、优选地，所述钛白粉选自锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、颜料钛白粉中的至少一种。

32、优选地，所述颜料的重量份为0.5～0.8份。

33、优选地，所述防沉剂的重量份为0.3～0.5份。

34、优选地，所述防沉剂选自气相二氧化硅、膨润土、气相白炭黑、硬脂酸锌、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油中的至少一种。

35、优选地，所述分散剂的重量份为0.1～0.2份。

36、优选地，所述分散剂选自聚氨酯类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂或其组合；进一步优选地，所述分散剂选自广州优润公司的06a、byk-190、byk-163、byk-110、byk-108、bky-107、efka-5044中的至少一种。

37、优选地，所述流平剂的重量份为0.4～0.5份。

38、优选地，所述流平剂可以为本领域技术人员公知的各种能够改善涂料固化后涂层的流平性能，增加涂层的平滑度的物质，例如，可以选自efka3883、efka3886、efka3600、byk366、byk333、byk307、dego410、dego435、dego432、tego flow300中一种或几种。其中efka系列是荷兰爱夫卡公司产品，byk系列是byk公司产品，dego系列是德国迪高公司产品，tego是德国tego公司的产品。

39、优选地，所述消泡剂的重量份为0.5～0.6份。

40、优选地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂、有机硅类消泡剂或其组合。

41、优选地，所述抗氧剂的重量份为0.9～1.1份。

42、优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂irganox 168、irganox 3114、抗氧剂dltdp、抗氧剂irganox1010、抗氧剂irganox 1076、special ga 223中的至少一种。

43、优选地，所述抗紫外剂的重量份为1.5～2份。

44、优选地，所述抗紫外线剂选自巴斯夫的tinuvin 144、tinuvin 783、uv531、special ga500中的至少一种。

45、优选地，所述稀释剂a选自三甲苯、四甲苯、碳酸二甲酯、丁酮酸丁酯、醋酸丁酯、乙酸丁酯中的至少一种。

46、优选地，所述稀释剂b选自三甲苯、四甲苯、碳酸二甲酯、丁酮酸丁酯、醋酸丁酯、乙酸丁酯中的至少一种。

47、优选地，所述催化剂的重量份为0.1～0.3份。

48、优选地，所述催化剂为有机锡类催化剂；进一步优选地，所述催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。

49、优选地，所述天门冬氨酸酯树脂的重量份为40～42份。本发明使用天门冬氨酸酯树脂可以提高涂料的耐候性和防水性能。

50、优选地，所述天门冬氨酸酯树脂的数均分子量为2000～4000。

51、优选地，所述氟碳树脂的重量份为16～18份。本发明采用氟碳树脂可以提高涂料的耐候性和防水性能。

52、优选地，所述氟碳树脂的数均分子量为300～500。

53、本发明的第二个方面提供了本发明第一个方面提供的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

54、分别制备a组分和b组分；

55、所述制备a组分的步骤为：将聚酯多元醇与异氰酸酯反应，再与催化剂反应，制得；

56、所述制备b组分的步骤为：将b组分中的各组分混合，然后研磨、脱泡制得。

57、优选地，所述制备a组分的步骤具体为：

58、步骤a：将聚酯多元醇a和聚酯多元醇b混合并升温至110～120℃，抽真空；

59、步骤b：将步骤a中的混合物降温至68～72℃，加入异氰酸酯，升温至80～90℃反应2～4h；

60、步骤c：将步骤b中的反应产物降温至68～72℃，加入催化剂反应20～60min，再降温至58～62℃，抽真空，制得a组分。

61、优选地，所述制备a组分的步骤具体为：

62、步骤a：将聚酯多元醇a和聚酯多元醇b混合并升温至110～120℃，抽真空；

63、步骤b：将步骤a中的混合物降温至68～72℃，加入异氰酸酯，升温至80～90℃反应2～4h；

64、步骤c：将步骤b中的反应产物降温至68～72℃，加入催化剂和稀释剂a反应20～60min，再降温至58～62℃，抽真空，制得a组分。

65、优选地，所述研磨步骤为将b组分的各组分研磨至细度为10μm以下；进一步优选地，所述研磨步骤为将b组分的各组分研磨至细度为5μm以下。

66、优选地，所述制备b组分的步骤中，脱泡采用真空脱泡8～12min。

67、优选的，所述步骤a中，抽真空步骤为抽真空至-0.095mpa～-0.1mpa。

68、优选的，所述步骤b中的反应时间为2.5h～3.5h。

69、优选的，所述步骤c中的反应时间为30min～40min。

70、本发明的第三个方面提供了本发明第一个方面提供的防水涂料在建筑涂料或电子产品用涂料中的应用。

71、本发明的有益效果是：本发明中的防水涂料通过a组分和b组分协同作用，可以使涂料兼具优异的粘结强度、拉伸强度、防火性能和耐候性，同时还具有优异的弹性，可有效抵御建筑物的轻微震动。此外，本发明中的防水涂料与现有混凝土或金属基材之间的粘结性较好，具有优异的粘结强度。