商标分类 
商标转让 
您当前的位置： 一种外墙防水保温涂料及其制备方法与流程
2021-02-02 17:02:57|
373|
起点商标网 本申请涉及建筑材料的
技术领域：
，尤其是涉及一种外墙防水保温涂料及其制备方法。
背景技术：
：随着人类的发展和全球资源、能源的不断开采利用，节能减排已成为国家的一项基本政策，在所有能源消耗中，建筑耗能所占比率约为35%~40%，而建筑物取暖和夏季空调的耗能又占建筑耗能的50%~75%，因此，对于建筑业而言，减少空调机、暖气带来的能源消耗是保证建筑节能减排的关键。目前为了减少空调机、暖气带来的能源消耗，一般会在外墙表面上涂刷保温隔热涂料来提高房屋外墙的保温隔热性能，保温隔热涂料一般是通过低导热系数来实现保温隔热的，导热系数越低，涂料的保温隔热性能越好。但是由于外墙常年遭受雨水的侵蚀，因此需要保温隔热涂料具有较强防水性能，若是保温隔热涂料的防水性能较差，会使得外墙吸入大量的水分，外墙长期处于潮湿的环境下，容易出现发霉、强度降低等现象，降低了外墙的使用寿命。技术实现要素：为了使得保温隔热涂料具有较高的防水性能，从而达到延长外墙的使用寿命的效果，本申请提供一种外墙防水保温涂料及其制备方法。第一方面，本申请提供一种外墙防水保温涂料，采用如下技术方案：一种外墙防水保温涂料，所用原料包括以下重量份的组分：苯丙乳液40~60份、增强纤维15~20份、tio2修饰空心玻璃微珠5~10份、丝素蛋白溶液10~12份、纳米填料10~14份、环氧大豆油3~5份、甲基丙烯酸十二烷基酯2~3份、聚甲基三乙氧基硅烷3~4份、分散剂1~3份、防腐杀菌剂0.2~0.5份、成膜助剂1~2份、水15~25份。通过采用上述技术方案，本申请选用特定比例范围的苯丙乳液作为外墙防水保温涂料的主要成膜物质。苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，具有较强的附着力、胶膜透明、耐水、耐油、耐热、耐老化等特性，因此选用苯丙乳液与水按照特定比例混合使用，作为主要成膜物质，可以使得外墙保温涂料具有耐水性好、耐候性好、保温效果良好等特性。本申请采用增强纤维、tio2修饰空心玻璃微珠、丝素蛋白溶液和纳米填料与苯丙乳液按照特定的比例范围混合搭配使用，可以在与苯丙乳液混合乳化的过程中，形成网络结构，各组分充分发挥彼此的协同作用，对红外线起到良好的遮蔽作用，有效的降低了热辐射的效果，抑制了多种热传递的方式，从而提高了外墙防水保温涂料的保温隔热性能。增强纤维填充到外墙防水保温涂料当中，可以作为骨架，起到支撑和定型的作用，可以抑制外墙防水保温涂料在干燥时的收缩，同时也起到了增强的作用，提高了外墙防水保温涂料的力学强度，降低了外墙防水保温涂料开裂的可能性。同时，纳米填料可以吸附在增强纤维上形成包覆层，该包覆层可以有效的降低外墙防水保温涂料的导热系数，提高外墙防水保温涂料的保温隔热性能，从而提高外墙的保温隔热性能，并且该包覆层可以对增强纤维起到保护和应力缓冲作用，提高了增强纤维的力学性能，进而提高了外墙防水保温涂料的力学性能。tio2熔点较高，具有良好的耐高温性能，并且具有良好的紫外线掩蔽作用，可以有效的反射太阳光的直射，性质稳定；空心玻璃微珠具有导热系数小、折光指数高、隔热性能好、环保无毒、耐高温等特点；用tio2来修饰空心玻璃微珠，包覆在空心玻璃微珠的表面，可以显著提高外墙防水保温涂料的保温隔热性能。同时，丝素蛋白溶液与tio2修饰空心玻璃微珠按照特定比例搭配使用，可以使得外墙防水保温涂料的表面致密，而内部具有一定的疏松结构，大大提高了外墙防水保温涂料的防水和保温隔热性能。本申请的外墙防水保温涂料外部的致密表面和内部所形成网络结构，可以协同阻挡水分子的渗入，从而提高外墙防水保温涂料的防水性能，除此之外，本申请通过采用环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷按照特定比例混合搭配使用加入外墙防水保温涂料中，利用了上述各组分的疏水性，协同提高了外墙防水保温涂料的防水性能，从而延长了外墙的使用寿命。同时，本申请还采用特定比例的分散剂、防腐杀菌剂和成膜助剂加入外墙防水保温涂料中，可以提高涂料中各组分的分散性，使得各组分之间的相容性更佳；防腐杀菌剂可以有效降低外墙出现发霉的可能性；成膜助剂可以促进苯丙乳液的流动性，降低涂料聚结的可能性。优选的，所述丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在70~74℃的温度下，先将氯化钙、水、乙醇混合，搅拌3~5min，得到混合溶液，然后将家蚕丝纤维与混合溶液混合，反应50~70min，得到丝素蛋白溶液，其中氯化钙、水、乙醇的重量比为1：（9~10）：（3~3.5），家蚕丝纤维与混合溶液的重量比为1：（9~11）。通过采用上述技术方案，使用特定比例的氯化钙、水和乙醇混合，得到三元溶液，利用三元溶液在特定的反应条件下，溶解家蚕丝纤维，得到的丝素蛋白溶液，按照特定的比例加入外墙防水保温涂料中，进一步的增加了外墙防水保温涂料的保温隔热性能。优选的，所述tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在20~24℃的温度下，将无水乙醇、钛酸丁酯和乙酸，在1300~1500r/min的转速下，搅拌5~10min，得到混合溶液，其中无水乙醇、钛酸丁酯和乙酸的重量比为（8~10）：1：（2~3）；s2：将质量浓度为20~25%的乙醇溶液匀速滴加入混合溶液中，滴加时间为5~8min，然后在20~23℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将空心玻璃微珠加入浅黄色透明溶胶中，在100~130r/min的转速下，搅拌10~20min，静置、分离、在60~80℃的温度下干燥1~1.5h、高温煅烧110~130min，得到tio2修饰空心玻璃微珠，其中空心玻璃微珠和浅黄色透明溶胶的重量比为1：（48~50）。通过采用上述技术方案，tio2是目前颜填料中折射率最高的无机氧化物，而空心玻璃微珠的主要成分为硅酸盐，其中空结构使得其导热系数较小，具有优异的保温隔热性能，因此采用特定原料并按照特定的反应条件，将tio2包覆在空心玻璃微珠的表面，将反射性隔热与阻隔性隔热相结合，得到导热系数小且近红外反射率高的复合隔热保温填料（tio2修饰空心玻璃微珠），将tio2修饰空心玻璃微珠按照特定的比例加入外墙防水保温涂料中，可以有效的提高涂料的保温隔热性能。优选的，步骤s2中，所述高温煅烧的温度为580~700℃。通过采用上述技术方案，控制高温煅烧温度在此特定范围内，可以使得空心玻璃微珠表面几乎全部被tio2所包裹，并且包裹的较为均匀。若是高温煅烧温度低于此范围，则空心玻璃微珠的表面依旧较为光滑，tio2不能完全包裹在空心玻璃微珠的表面；由于空心玻璃微珠为中空结构，若是高温煅烧温度高于此范围，则空心玻璃微珠表面会出现破碎的现象。优选的，所述增强纤维包括氧化铝纤维和硅酸铝纤维，氧化铝纤维和硅酸铝纤维的重量比为1：（1.0~1.2）。通过采用上述技术方案，氧化铝纤维与硅酸铝纤维均具有良好的耐热隔热性能，将氧化铝纤维与硅酸铝纤维按照特定的比例添加进外墙防水保温涂料中，可以与苯丙乳液、纳米填料等组分紧密结合，提高了外墙防水保温涂料的保温隔热性能，并且提高了外墙防水保温涂料的力学性能。优选的，所述纳米填料包括纳米sio2和纳米zno，纳米sio2和纳米zno的重量比为1：（0.8~1.2）。通过采用上述技术方案，纳米sio2具有耐热值高、高强度等优点；纳米zno粒径小、比表面积大，具有小尺寸效应、表面和界面效应等特性，因此其本身具有较强的散射和吸收紫外线的能力。将纳米sio2和纳米zno按照特定比例混合搭配使用，并应用到外墙防水保温涂料中，可以使得涂料具有屏蔽紫外光、吸收红外光的作用，达到了抗紫外老化和防热老化的目的，明显提高了涂料的保温隔热性能。此外，纳米sio2和纳米zno按照特定比例混合搭配使用，还可以使得涂料具有抗菌防霉和分解甲醛等多种有害物质的作用；同时纳米sio2和纳米zno可以作为补强剂，协同提高涂料的防水性能和力学性能。优选的，所述纳米zno采用以下方法改性：在20~24℃的温度下，将纳米zno、分散剂、硅烷偶联剂和水，在1300~1400r/min的转速下，分散15~20min，再用ph调节剂调节ph值在8.5~9.5，然后超声分散25~30min，得到改性纳米zno，其中纳米zno、分散剂、硅烷偶联剂、水的重量比为（1.8~2.2）：（0.18~0.22）：（0.45~0.55）：（95~105）。通过采用上述技术方案，本申请选用特定的分散剂、硅烷偶联剂，并按照特定的比例对纳米zno进行改性处理，提高了纳米zno在涂料中的分散性，提高了纳米填料与苯丙乳液之间的相容性，从而提高了涂料的致密性，进而使得涂料具有较强的耐水性、稳定性和耐老化性能。本申请分散剂选用分散剂sk-5040，并控制分散剂的用量在特定的比例范围内，可以有效的提高纳米zno的分散性，当纳米zno表面达到饱和吸附后，分散剂中的大分子链会互相缠绕，降低了纳米zno的稳定性，影响了纳米zno的改性效果，同时增加了成本。本申请硅烷偶联剂选用硅烷偶联剂kh560，并控制硅烷偶联剂的用量在特定的比例范围内，对纳米zno进行改性处理，可以使得改性纳米zno在涂料中具有良好的相容性。若是硅烷偶联剂的用量较少，硅烷偶联剂不能与纳米zno充分作用，使得纳米zno由于自身特殊的纳米效应产生团聚、絮凝沉降等现象，影响改性效果；但是若硅烷偶联剂的用量较高，硅烷偶联剂中的大分子链会发生交互缠绕，反而使得部分纳米zno聚集成团，分子链不能舒展，同样影响改性效果。优选的，所述分散剂选用聚乙二醇200和/或聚乙二醇400。优选的，所述成膜助剂选用十二碳醇酯和/或聚醚多元醇十二酸酯。通过采用上述技术方案，本申请采用聚乙二醇200和/或聚乙二醇400作为分散剂、采用十二碳醇酯和/或聚醚多元醇十二酸酯作为成膜助剂按照特定的比例范围加入外墙防水保温涂料中，可以提高涂料中各组分之间的相容性，并促进苯丙乳液的流动性能，降低涂料出现聚结的可能性。第二方面，本申请提供一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在20~24℃的温度下，先将苯丙乳液、纳米填料、增强纤维和分散剂在1300~1500r/min的转速下，混合搅拌15~25min，然后在130~150r/min的转速下，加入tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌5~10min，得到混合乳液；ⅱ：在20~24℃的温度下，将混合乳液、丝素蛋白溶液、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、防腐杀菌剂和水，在150~200r/min的转速下，搅拌20~30min，最后加入成膜助剂，继续搅拌5~10min，得到外墙防水保温涂料。通过采用上述技术方案，本申请先将苯丙乳液、纳米填料、增强纤维和分散剂在特定的温度和转速下，先进行高速混合，使得纳米填料、增强纤维先充分分散在苯丙乳液中，再转为低速，加入tio2修饰空心玻璃微珠，继续混合，使得各组分之间充分结合，得到混合乳液；然后再将丝素蛋白溶液、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、防腐杀菌剂、水与混合乳液在特定的温度和转速下，继续混合，并借助成膜助剂，使得制得的外墙防水保温涂料具有较高的防水性能、保温隔热性能和力学性能。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请以苯丙乳液作为主要成膜物质，并加以其他组分辅助，使得本申请的外墙防水保温涂料具有较高的防水性和保温隔热性能；2.本申请的外墙防水保温涂料中含有增强纤维，并与纳米填料搭配使用，提高了外墙防水保温涂料的力学性能和耐候性能，延长了涂料的使用寿命；3.本申请的外墙防水保温涂料制备方法，提高了涂料中各组分之间的相容性，工艺简单，具有良好的应用前景。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。以下制备例、实施例和对比例中：聚乙二醇200购自江苏省海安石油化工厂；聚乙二醇400购自江苏省海安石油化工厂；甲基丙烯酸十二烷基酯购自上海沪震实业有限公司；聚甲基三乙氧基硅烷购自杭州硅宝化工有限公司；十二碳醇酯购自济南澜海化工有限公司；聚醚多元醇十二酸酯购自江苏省海安石油化工有限公司；防腐杀菌剂购自东莞博高化工有限公司。制备例1丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在70℃的温度下，先将10g氯化钙、90g水、30g乙醇混合，搅拌3min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与90g混合溶液混合，反应50min，得到丝素蛋白溶液。制备例2丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在72℃的温度下，先将10g氯化钙、95g水、32.5g乙醇混合，搅拌4min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与100g混合溶液混合，反应60min，得到丝素蛋白溶液。制备例3丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在74℃的温度下，先将10g氯化钙、100g水、35g乙醇混合，搅拌5min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与110g混合溶液混合，反应70min，得到丝素蛋白溶液。制备例4tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在20℃的温度下，将80g无水乙醇、10g钛酸丁酯和20g乙酸，在1300r/min的转速下，搅拌5min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为20%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为5min，然后在20℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入48g浅黄色透明溶胶中，在100r/min的转速下，搅拌10min，静置、分离、在60℃的温度下干燥1h、在580℃的温度下，高温煅烧110min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。制备例5tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在22℃的温度下，将90g无水乙醇、10g钛酸丁酯和25g乙酸，在1400r/min的转速下，搅拌7.5min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为22.5%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为6.5min，然后在21.5℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入49g浅黄色透明溶胶中，在125r/min的转速下，搅拌15min，静置、分离、在70℃的温度下干燥1.25h、在640℃的温度下，高温煅烧120min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。制备例6tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在24℃的温度下，将100g无水乙醇、10g钛酸丁酯和30g乙酸，在1500r/min的转速下，搅拌10min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为25%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为8min，然后在23℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入50g浅黄色透明溶胶中，在130r/min的转速下，搅拌20min，静置、分离、在80℃的温度下干燥1.5h、在700℃的温度下，高温煅烧130min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。实施例1一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在20℃的温度下，先将40g苯丙乳液、10g纳米填料（纳米sio25.56g、纳米zno4.44g）、20g增强纤维（氧化铝纤维10g、硅酸铝纤维10g）和1g分散剂（聚乙二醇200）在1300r/min的转速下，混合搅拌15min，然后在130r/min的转速下，加入5g制备例4制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌5min，得到混合乳液；ⅱ：在20℃的温度下，将混合乳液、12g制备例1制备的丝素蛋白溶液、5g环氧大豆油、2g甲基丙烯酸十二烷基酯、4g聚甲基三乙氧基硅烷、0.5g防腐杀菌剂和25g水，在150r/min的转速下，搅拌20min，最后加入1g成膜助剂（十二碳醇酯），继续搅拌5min，得到外墙防水保温涂料。实施例2一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在22℃的温度下，先将50g苯丙乳液、12g纳米填料（纳米sio25.45g、纳米zno6.55g）、17.5g增强纤维（氧化铝纤维7.95g、硅酸铝纤维9.55g）和2g分散剂（1g聚乙二醇200、1g聚乙二醇400）在1400r/min的转速下，混合搅拌20min，然后在140r/min的转速下，加入7.5g制备例5制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌7.5min，得到混合乳液；ⅱ：在22℃的温度下，将混合乳液、11g制备例2丝素蛋白溶液、4g环氧大豆油、2.5g甲基丙烯酸十二烷基酯、3.5g聚甲基三乙氧基硅烷、0.35g防腐杀菌剂和20g水，在175r/min的转速下，搅拌25min，最后加入1.5g成膜助剂（十二碳醇酯1g、聚醚多元醇十二酸酯0.5g），继续搅拌7.5min，得到外墙防水保温涂料。实施例3一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在24℃的温度下，先将60g苯丙乳液、14g纳米填料（纳米sio27g、纳米zno7g）、15g增强纤维（氧化铝纤维7.14g、硅酸铝纤维7.86g）和3g分散剂（聚乙二醇400）在1500r/min的转速下，混合搅拌25min，然后在150r/min的转速下，加入10g制备例6制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌10min，得到混合乳液；ⅱ：在24℃的温度下，将混合乳液、10g制备例3制备的丝素蛋白溶液、3g环氧大豆油、3g甲基丙烯酸十二烷基酯、3g聚甲基三乙氧基硅烷、0.2g防腐杀菌剂和15g水，在200r/min的转速下，搅拌30min，最后加入2g成膜助剂（聚醚多元醇十二酸酯），继续搅拌10min，得到外墙防水保温涂料。实施例4一种外墙防水保温涂料的制备方法，与实施例2的不同之处在于：纳米zno采用以下方法改性：在20℃的温度下，将1.8g纳米zno、0.18g分散剂sk-5040、0.45g硅烷偶联剂kh560和95g水，在1300r/min的转速下，分散15min，再用ph调节剂（碳酸钠）调节ph值在8.5，然后超声分散25min，得到改性纳米zno。实施例5一种外墙防水保温涂料的制备方法，与实施例2的不同之处在于：纳米zno采用以下方法改性：在24℃的温度下，将2.2g纳米zno、0.22g分散剂sk-5040、0.55g硅烷偶联剂kh560和105g水，在1400r/min的转速下，分散20min，再用ph调节剂（碳酸钠）调节ph值在9.5，然后超声分散30min，得到改性纳米zno。对比例1普通外墙涂料，购自珠海市环耐环保科技有限公司，货号8085。对比例2与实施例2的不同之处在于：增强纤维10g、tio2修饰空心玻璃微珠2g、丝素蛋白溶液5g、纳米填料5g、环氧大豆油1g、甲基丙烯酸十二烷基酯0.5g、聚甲基三乙氧基硅烷2g、分散剂0.5g、防腐杀菌剂0.05g、成膜助剂0.5g。对比例3与实施例2的不同之处在于：增强纤维30g、tio2修饰空心玻璃微珠15g、丝素蛋白溶液15g、纳米填料20g、环氧大豆油8g、甲基丙烯酸十二烷基酯4.5g、聚甲基三乙氧基硅烷5.5g、分散剂4g、防腐杀菌剂0.8g、成膜助剂2.5g。性能检测以下对采用实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料进行防水性能、保温隔热性能、力学性能测试，检测结果如表1所示：防水性能测试：根据gb/t1733-1993中的测定方法，将实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料涂覆在马口铁板上，调节水温为47~50℃，向水中加入浓度为3%nacl，将涂覆涂料的马口铁板完全浸没在盐水中，每48h观察一次，记录脱落、鼓泡或开裂时间（d）；保温隔热性能：采用南京特电子科技有限公司的wnk-200d型平板高温热导仪根据gb/t17171-2008中规定的稳态法测试25℃的导热系数（w/(m·k)）；力学性能测试：根据gb/t50081-2002中的检测方法，将实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料均匀涂抹混凝土块表面，涂抹厚度相同，检测29d抗折强度（mpa）。表1项目时间（d）导热系数（w/(m·k)）抗折强度（mpa）实施例1180.0386.71实施例2200.0356.75实施例3180.0376.72实施例4240.0307.01实施例5240.0297.05对比例170.0683.51对比例2100.0504.21对比例3120.0524.26从表1可以看出，实施例1~3制得的外墙防水保温涂料导热系数明显低于对比例1，抗折强度明显高于对比例1，并且实施例1~5制得的外墙防水保温涂料在18天后才出现脱落、鼓泡或开裂的现象，而对比例1在第7天已经出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明实施例1~5制得的外墙防水保温涂料具有较高的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。实施例4~5的导热系数低于实施例2，抗折强度高于实施例2，并且实施例4~5制得的外墙防水保温涂料在第24天出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明对纳米zno进行改性处理，可以明显提高外墙防水保温涂料的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。对比例2~3的导热系数高于实施例2，抗折强度低于实施例2，并且对比例2~3制得的外墙防水保温涂料在10~12天出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明增强纤维、tio2修饰空心玻璃微珠、丝素蛋白溶液、纳米填料、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、分散剂、防腐杀菌剂、成膜助剂之间的比例过低或过高，都会降低外墙防水保温涂料的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术领域：
，尤其是涉及一种外墙防水保温涂料及其制备方法。
背景技术：
：随着人类的发展和全球资源、能源的不断开采利用，节能减排已成为国家的一项基本政策，在所有能源消耗中，建筑耗能所占比率约为35%~40%，而建筑物取暖和夏季空调的耗能又占建筑耗能的50%~75%，因此，对于建筑业而言，减少空调机、暖气带来的能源消耗是保证建筑节能减排的关键。目前为了减少空调机、暖气带来的能源消耗，一般会在外墙表面上涂刷保温隔热涂料来提高房屋外墙的保温隔热性能，保温隔热涂料一般是通过低导热系数来实现保温隔热的，导热系数越低，涂料的保温隔热性能越好。但是由于外墙常年遭受雨水的侵蚀，因此需要保温隔热涂料具有较强防水性能，若是保温隔热涂料的防水性能较差，会使得外墙吸入大量的水分，外墙长期处于潮湿的环境下，容易出现发霉、强度降低等现象，降低了外墙的使用寿命。技术实现要素：为了使得保温隔热涂料具有较高的防水性能，从而达到延长外墙的使用寿命的效果，本申请提供一种外墙防水保温涂料及其制备方法。第一方面，本申请提供一种外墙防水保温涂料，采用如下技术方案：一种外墙防水保温涂料，所用原料包括以下重量份的组分：苯丙乳液40~60份、增强纤维15~20份、tio2修饰空心玻璃微珠5~10份、丝素蛋白溶液10~12份、纳米填料10~14份、环氧大豆油3~5份、甲基丙烯酸十二烷基酯2~3份、聚甲基三乙氧基硅烷3~4份、分散剂1~3份、防腐杀菌剂0.2~0.5份、成膜助剂1~2份、水15~25份。通过采用上述技术方案，本申请选用特定比例范围的苯丙乳液作为外墙防水保温涂料的主要成膜物质。苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，具有较强的附着力、胶膜透明、耐水、耐油、耐热、耐老化等特性，因此选用苯丙乳液与水按照特定比例混合使用，作为主要成膜物质，可以使得外墙保温涂料具有耐水性好、耐候性好、保温效果良好等特性。本申请采用增强纤维、tio2修饰空心玻璃微珠、丝素蛋白溶液和纳米填料与苯丙乳液按照特定的比例范围混合搭配使用，可以在与苯丙乳液混合乳化的过程中，形成网络结构，各组分充分发挥彼此的协同作用，对红外线起到良好的遮蔽作用，有效的降低了热辐射的效果，抑制了多种热传递的方式，从而提高了外墙防水保温涂料的保温隔热性能。增强纤维填充到外墙防水保温涂料当中，可以作为骨架，起到支撑和定型的作用，可以抑制外墙防水保温涂料在干燥时的收缩，同时也起到了增强的作用，提高了外墙防水保温涂料的力学强度，降低了外墙防水保温涂料开裂的可能性。同时，纳米填料可以吸附在增强纤维上形成包覆层，该包覆层可以有效的降低外墙防水保温涂料的导热系数，提高外墙防水保温涂料的保温隔热性能，从而提高外墙的保温隔热性能，并且该包覆层可以对增强纤维起到保护和应力缓冲作用，提高了增强纤维的力学性能，进而提高了外墙防水保温涂料的力学性能。tio2熔点较高，具有良好的耐高温性能，并且具有良好的紫外线掩蔽作用，可以有效的反射太阳光的直射，性质稳定；空心玻璃微珠具有导热系数小、折光指数高、隔热性能好、环保无毒、耐高温等特点；用tio2来修饰空心玻璃微珠，包覆在空心玻璃微珠的表面，可以显著提高外墙防水保温涂料的保温隔热性能。同时，丝素蛋白溶液与tio2修饰空心玻璃微珠按照特定比例搭配使用，可以使得外墙防水保温涂料的表面致密，而内部具有一定的疏松结构，大大提高了外墙防水保温涂料的防水和保温隔热性能。本申请的外墙防水保温涂料外部的致密表面和内部所形成网络结构，可以协同阻挡水分子的渗入，从而提高外墙防水保温涂料的防水性能，除此之外，本申请通过采用环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷按照特定比例混合搭配使用加入外墙防水保温涂料中，利用了上述各组分的疏水性，协同提高了外墙防水保温涂料的防水性能，从而延长了外墙的使用寿命。同时，本申请还采用特定比例的分散剂、防腐杀菌剂和成膜助剂加入外墙防水保温涂料中，可以提高涂料中各组分的分散性，使得各组分之间的相容性更佳；防腐杀菌剂可以有效降低外墙出现发霉的可能性；成膜助剂可以促进苯丙乳液的流动性，降低涂料聚结的可能性。优选的，所述丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在70~74℃的温度下，先将氯化钙、水、乙醇混合，搅拌3~5min，得到混合溶液，然后将家蚕丝纤维与混合溶液混合，反应50~70min，得到丝素蛋白溶液，其中氯化钙、水、乙醇的重量比为1：（9~10）：（3~3.5），家蚕丝纤维与混合溶液的重量比为1：（9~11）。通过采用上述技术方案，使用特定比例的氯化钙、水和乙醇混合，得到三元溶液，利用三元溶液在特定的反应条件下，溶解家蚕丝纤维，得到的丝素蛋白溶液，按照特定的比例加入外墙防水保温涂料中，进一步的增加了外墙防水保温涂料的保温隔热性能。优选的，所述tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在20~24℃的温度下，将无水乙醇、钛酸丁酯和乙酸，在1300~1500r/min的转速下，搅拌5~10min，得到混合溶液，其中无水乙醇、钛酸丁酯和乙酸的重量比为（8~10）：1：（2~3）；s2：将质量浓度为20~25%的乙醇溶液匀速滴加入混合溶液中，滴加时间为5~8min，然后在20~23℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将空心玻璃微珠加入浅黄色透明溶胶中，在100~130r/min的转速下，搅拌10~20min，静置、分离、在60~80℃的温度下干燥1~1.5h、高温煅烧110~130min，得到tio2修饰空心玻璃微珠，其中空心玻璃微珠和浅黄色透明溶胶的重量比为1：（48~50）。通过采用上述技术方案，tio2是目前颜填料中折射率最高的无机氧化物，而空心玻璃微珠的主要成分为硅酸盐，其中空结构使得其导热系数较小，具有优异的保温隔热性能，因此采用特定原料并按照特定的反应条件，将tio2包覆在空心玻璃微珠的表面，将反射性隔热与阻隔性隔热相结合，得到导热系数小且近红外反射率高的复合隔热保温填料（tio2修饰空心玻璃微珠），将tio2修饰空心玻璃微珠按照特定的比例加入外墙防水保温涂料中，可以有效的提高涂料的保温隔热性能。优选的，步骤s2中，所述高温煅烧的温度为580~700℃。通过采用上述技术方案，控制高温煅烧温度在此特定范围内，可以使得空心玻璃微珠表面几乎全部被tio2所包裹，并且包裹的较为均匀。若是高温煅烧温度低于此范围，则空心玻璃微珠的表面依旧较为光滑，tio2不能完全包裹在空心玻璃微珠的表面；由于空心玻璃微珠为中空结构，若是高温煅烧温度高于此范围，则空心玻璃微珠表面会出现破碎的现象。优选的，所述增强纤维包括氧化铝纤维和硅酸铝纤维，氧化铝纤维和硅酸铝纤维的重量比为1：（1.0~1.2）。通过采用上述技术方案，氧化铝纤维与硅酸铝纤维均具有良好的耐热隔热性能，将氧化铝纤维与硅酸铝纤维按照特定的比例添加进外墙防水保温涂料中，可以与苯丙乳液、纳米填料等组分紧密结合，提高了外墙防水保温涂料的保温隔热性能，并且提高了外墙防水保温涂料的力学性能。优选的，所述纳米填料包括纳米sio2和纳米zno，纳米sio2和纳米zno的重量比为1：（0.8~1.2）。通过采用上述技术方案，纳米sio2具有耐热值高、高强度等优点；纳米zno粒径小、比表面积大，具有小尺寸效应、表面和界面效应等特性，因此其本身具有较强的散射和吸收紫外线的能力。将纳米sio2和纳米zno按照特定比例混合搭配使用，并应用到外墙防水保温涂料中，可以使得涂料具有屏蔽紫外光、吸收红外光的作用，达到了抗紫外老化和防热老化的目的，明显提高了涂料的保温隔热性能。此外，纳米sio2和纳米zno按照特定比例混合搭配使用，还可以使得涂料具有抗菌防霉和分解甲醛等多种有害物质的作用；同时纳米sio2和纳米zno可以作为补强剂，协同提高涂料的防水性能和力学性能。优选的，所述纳米zno采用以下方法改性：在20~24℃的温度下，将纳米zno、分散剂、硅烷偶联剂和水，在1300~1400r/min的转速下，分散15~20min，再用ph调节剂调节ph值在8.5~9.5，然后超声分散25~30min，得到改性纳米zno，其中纳米zno、分散剂、硅烷偶联剂、水的重量比为（1.8~2.2）：（0.18~0.22）：（0.45~0.55）：（95~105）。通过采用上述技术方案，本申请选用特定的分散剂、硅烷偶联剂，并按照特定的比例对纳米zno进行改性处理，提高了纳米zno在涂料中的分散性，提高了纳米填料与苯丙乳液之间的相容性，从而提高了涂料的致密性，进而使得涂料具有较强的耐水性、稳定性和耐老化性能。本申请分散剂选用分散剂sk-5040，并控制分散剂的用量在特定的比例范围内，可以有效的提高纳米zno的分散性，当纳米zno表面达到饱和吸附后，分散剂中的大分子链会互相缠绕，降低了纳米zno的稳定性，影响了纳米zno的改性效果，同时增加了成本。本申请硅烷偶联剂选用硅烷偶联剂kh560，并控制硅烷偶联剂的用量在特定的比例范围内，对纳米zno进行改性处理，可以使得改性纳米zno在涂料中具有良好的相容性。若是硅烷偶联剂的用量较少，硅烷偶联剂不能与纳米zno充分作用，使得纳米zno由于自身特殊的纳米效应产生团聚、絮凝沉降等现象，影响改性效果；但是若硅烷偶联剂的用量较高，硅烷偶联剂中的大分子链会发生交互缠绕，反而使得部分纳米zno聚集成团，分子链不能舒展，同样影响改性效果。优选的，所述分散剂选用聚乙二醇200和/或聚乙二醇400。优选的，所述成膜助剂选用十二碳醇酯和/或聚醚多元醇十二酸酯。通过采用上述技术方案，本申请采用聚乙二醇200和/或聚乙二醇400作为分散剂、采用十二碳醇酯和/或聚醚多元醇十二酸酯作为成膜助剂按照特定的比例范围加入外墙防水保温涂料中，可以提高涂料中各组分之间的相容性，并促进苯丙乳液的流动性能，降低涂料出现聚结的可能性。第二方面，本申请提供一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在20~24℃的温度下，先将苯丙乳液、纳米填料、增强纤维和分散剂在1300~1500r/min的转速下，混合搅拌15~25min，然后在130~150r/min的转速下，加入tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌5~10min，得到混合乳液；ⅱ：在20~24℃的温度下，将混合乳液、丝素蛋白溶液、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、防腐杀菌剂和水，在150~200r/min的转速下，搅拌20~30min，最后加入成膜助剂，继续搅拌5~10min，得到外墙防水保温涂料。通过采用上述技术方案，本申请先将苯丙乳液、纳米填料、增强纤维和分散剂在特定的温度和转速下，先进行高速混合，使得纳米填料、增强纤维先充分分散在苯丙乳液中，再转为低速，加入tio2修饰空心玻璃微珠，继续混合，使得各组分之间充分结合，得到混合乳液；然后再将丝素蛋白溶液、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、防腐杀菌剂、水与混合乳液在特定的温度和转速下，继续混合，并借助成膜助剂，使得制得的外墙防水保温涂料具有较高的防水性能、保温隔热性能和力学性能。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请以苯丙乳液作为主要成膜物质，并加以其他组分辅助，使得本申请的外墙防水保温涂料具有较高的防水性和保温隔热性能；2.本申请的外墙防水保温涂料中含有增强纤维，并与纳米填料搭配使用，提高了外墙防水保温涂料的力学性能和耐候性能，延长了涂料的使用寿命；3.本申请的外墙防水保温涂料制备方法，提高了涂料中各组分之间的相容性，工艺简单，具有良好的应用前景。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。以下制备例、实施例和对比例中：聚乙二醇200购自江苏省海安石油化工厂；聚乙二醇400购自江苏省海安石油化工厂；甲基丙烯酸十二烷基酯购自上海沪震实业有限公司；聚甲基三乙氧基硅烷购自杭州硅宝化工有限公司；十二碳醇酯购自济南澜海化工有限公司；聚醚多元醇十二酸酯购自江苏省海安石油化工有限公司；防腐杀菌剂购自东莞博高化工有限公司。制备例1丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在70℃的温度下，先将10g氯化钙、90g水、30g乙醇混合，搅拌3min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与90g混合溶液混合，反应50min，得到丝素蛋白溶液。制备例2丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在72℃的温度下，先将10g氯化钙、95g水、32.5g乙醇混合，搅拌4min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与100g混合溶液混合，反应60min，得到丝素蛋白溶液。制备例3丝素蛋白溶液采用以下方法制得：在74℃的温度下，先将10g氯化钙、100g水、35g乙醇混合，搅拌5min，得到混合溶液，然后将10g家蚕丝纤维与110g混合溶液混合，反应70min，得到丝素蛋白溶液。制备例4tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在20℃的温度下，将80g无水乙醇、10g钛酸丁酯和20g乙酸，在1300r/min的转速下，搅拌5min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为20%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为5min，然后在20℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入48g浅黄色透明溶胶中，在100r/min的转速下，搅拌10min，静置、分离、在60℃的温度下干燥1h、在580℃的温度下，高温煅烧110min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。制备例5tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在22℃的温度下，将90g无水乙醇、10g钛酸丁酯和25g乙酸，在1400r/min的转速下，搅拌7.5min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为22.5%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为6.5min，然后在21.5℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入49g浅黄色透明溶胶中，在125r/min的转速下，搅拌15min，静置、分离、在70℃的温度下干燥1.25h、在640℃的温度下，高温煅烧120min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。制备例6tio2修饰空心玻璃微珠采用以下方法制得：s1：在24℃的温度下，将100g无水乙醇、10g钛酸丁酯和30g乙酸，在1500r/min的转速下，搅拌10min，得到混合溶液；s2：将质量浓度为25%的乙醇溶液匀速滴加入步骤s1得到的混合溶液中，滴加时间为8min，然后在23℃的温度下，静置陈化，得到浅黄色透明溶胶，再将10g空心玻璃微珠加入50g浅黄色透明溶胶中，在130r/min的转速下，搅拌20min，静置、分离、在80℃的温度下干燥1.5h、在700℃的温度下，高温煅烧130min，得到tio2修饰空心玻璃微珠。实施例1一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在20℃的温度下，先将40g苯丙乳液、10g纳米填料（纳米sio25.56g、纳米zno4.44g）、20g增强纤维（氧化铝纤维10g、硅酸铝纤维10g）和1g分散剂（聚乙二醇200）在1300r/min的转速下，混合搅拌15min，然后在130r/min的转速下，加入5g制备例4制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌5min，得到混合乳液；ⅱ：在20℃的温度下，将混合乳液、12g制备例1制备的丝素蛋白溶液、5g环氧大豆油、2g甲基丙烯酸十二烷基酯、4g聚甲基三乙氧基硅烷、0.5g防腐杀菌剂和25g水，在150r/min的转速下，搅拌20min，最后加入1g成膜助剂（十二碳醇酯），继续搅拌5min，得到外墙防水保温涂料。实施例2一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在22℃的温度下，先将50g苯丙乳液、12g纳米填料（纳米sio25.45g、纳米zno6.55g）、17.5g增强纤维（氧化铝纤维7.95g、硅酸铝纤维9.55g）和2g分散剂（1g聚乙二醇200、1g聚乙二醇400）在1400r/min的转速下，混合搅拌20min，然后在140r/min的转速下，加入7.5g制备例5制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌7.5min，得到混合乳液；ⅱ：在22℃的温度下，将混合乳液、11g制备例2丝素蛋白溶液、4g环氧大豆油、2.5g甲基丙烯酸十二烷基酯、3.5g聚甲基三乙氧基硅烷、0.35g防腐杀菌剂和20g水，在175r/min的转速下，搅拌25min，最后加入1.5g成膜助剂（十二碳醇酯1g、聚醚多元醇十二酸酯0.5g），继续搅拌7.5min，得到外墙防水保温涂料。实施例3一种外墙防水保温涂料的制备方法，包括以下步骤：ⅰ：在24℃的温度下，先将60g苯丙乳液、14g纳米填料（纳米sio27g、纳米zno7g）、15g增强纤维（氧化铝纤维7.14g、硅酸铝纤维7.86g）和3g分散剂（聚乙二醇400）在1500r/min的转速下，混合搅拌25min，然后在150r/min的转速下，加入10g制备例6制备的tio2修饰空心玻璃微珠，搅拌10min，得到混合乳液；ⅱ：在24℃的温度下，将混合乳液、10g制备例3制备的丝素蛋白溶液、3g环氧大豆油、3g甲基丙烯酸十二烷基酯、3g聚甲基三乙氧基硅烷、0.2g防腐杀菌剂和15g水，在200r/min的转速下，搅拌30min，最后加入2g成膜助剂（聚醚多元醇十二酸酯），继续搅拌10min，得到外墙防水保温涂料。实施例4一种外墙防水保温涂料的制备方法，与实施例2的不同之处在于：纳米zno采用以下方法改性：在20℃的温度下，将1.8g纳米zno、0.18g分散剂sk-5040、0.45g硅烷偶联剂kh560和95g水，在1300r/min的转速下，分散15min，再用ph调节剂（碳酸钠）调节ph值在8.5，然后超声分散25min，得到改性纳米zno。实施例5一种外墙防水保温涂料的制备方法，与实施例2的不同之处在于：纳米zno采用以下方法改性：在24℃的温度下，将2.2g纳米zno、0.22g分散剂sk-5040、0.55g硅烷偶联剂kh560和105g水，在1400r/min的转速下，分散20min，再用ph调节剂（碳酸钠）调节ph值在9.5，然后超声分散30min，得到改性纳米zno。对比例1普通外墙涂料，购自珠海市环耐环保科技有限公司，货号8085。对比例2与实施例2的不同之处在于：增强纤维10g、tio2修饰空心玻璃微珠2g、丝素蛋白溶液5g、纳米填料5g、环氧大豆油1g、甲基丙烯酸十二烷基酯0.5g、聚甲基三乙氧基硅烷2g、分散剂0.5g、防腐杀菌剂0.05g、成膜助剂0.5g。对比例3与实施例2的不同之处在于：增强纤维30g、tio2修饰空心玻璃微珠15g、丝素蛋白溶液15g、纳米填料20g、环氧大豆油8g、甲基丙烯酸十二烷基酯4.5g、聚甲基三乙氧基硅烷5.5g、分散剂4g、防腐杀菌剂0.8g、成膜助剂2.5g。性能检测以下对采用实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料进行防水性能、保温隔热性能、力学性能测试，检测结果如表1所示：防水性能测试：根据gb/t1733-1993中的测定方法，将实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料涂覆在马口铁板上，调节水温为47~50℃，向水中加入浓度为3%nacl，将涂覆涂料的马口铁板完全浸没在盐水中，每48h观察一次，记录脱落、鼓泡或开裂时间（d）；保温隔热性能：采用南京特电子科技有限公司的wnk-200d型平板高温热导仪根据gb/t17171-2008中规定的稳态法测试25℃的导热系数（w/(m·k)）；力学性能测试：根据gb/t50081-2002中的检测方法，将实施例1~5、对比例1~3制得的外墙防水保温涂料均匀涂抹混凝土块表面，涂抹厚度相同，检测29d抗折强度（mpa）。表1项目时间（d）导热系数（w/(m·k)）抗折强度（mpa）实施例1180.0386.71实施例2200.0356.75实施例3180.0376.72实施例4240.0307.01实施例5240.0297.05对比例170.0683.51对比例2100.0504.21对比例3120.0524.26从表1可以看出，实施例1~3制得的外墙防水保温涂料导热系数明显低于对比例1，抗折强度明显高于对比例1，并且实施例1~5制得的外墙防水保温涂料在18天后才出现脱落、鼓泡或开裂的现象，而对比例1在第7天已经出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明实施例1~5制得的外墙防水保温涂料具有较高的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。实施例4~5的导热系数低于实施例2，抗折强度高于实施例2，并且实施例4~5制得的外墙防水保温涂料在第24天出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明对纳米zno进行改性处理，可以明显提高外墙防水保温涂料的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。对比例2~3的导热系数高于实施例2，抗折强度低于实施例2，并且对比例2~3制得的外墙防水保温涂料在10~12天出现脱落、鼓泡或开裂的现象，说明增强纤维、tio2修饰空心玻璃微珠、丝素蛋白溶液、纳米填料、环氧大豆油、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷、分散剂、防腐杀菌剂、成膜助剂之间的比例过低或过高，都会降低外墙防水保温涂料的防水性能、保温隔热性能以及力学性能。本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。当前第1页1 2 3
起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】
与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。
此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除
热门咨询
tips