防水涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种防水涂料组合物，它包括水、填料和丙烯酸类聚合物乳液。以聚合物的重量为基准，所述的聚合物含有１０－３０％（重量）甲基丙烯酸烷基酯或苯乙烯或其混合物；６５－８０％（重量）丙烯酸烷基酯；１－５％（重量）Ｎ－羟烷基丙烯酰胺或Ｎ－羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物；１－５％（重量）乙烯类不饱和羧酸或羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯或其混合物。这种涂料可用作建筑物防渗漏和装饰材料，也可用作纺织品和纸张的防水处理材料。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防水涂料组合物，特别是涉及一种用于建筑物防漏、防渗及防潮的丙烯酸酯类防水涂料组合物。建筑物的防水问题不仅关系到人们的工作、生活环境，而且也影响到建筑物的使用寿命。因此，它是一个人们一直渴望解决的问题。早期人们用油毛毡、沥青作防水材料。使用这种材料不仅施工时能耗高，环境污染严重，附着力差，而且其耐候性差，冬天容易发硬和发脆，夏天容易发粘熔化。因此，这种防水材料存在施工困难、使用寿命短和防水性能差的问题。八十年代以来，人们开发了用合成树脂、合成橡胶改性的沥青防水材料，如氯丁橡胶沥青、丁基橡胶沥青和再生胶橡胶沥青等材料。这些防水材料虽带来了施工上的方便，但它仍不能解决沥青防水材料耐侯性差、使用寿命短和防水性能差的问题。九十年代以来，人们用丙烯酸类树脂作防水材料。例如，日本公开特许公报(A)昭60-127374揭示了一种二液型防水涂料组合物。该防水涂料由一种丙烯酸类聚合物乳液和一种多价金属盐水溶液现场调配而成。虽然这种防水涂料具有成本低，耐酸碱性好，耐候性好的优点，但双组份涂料不仅存在存放、施工不方便的问题，而且如果双组份比例现场调配不当，会影响涂层的性能。另外，因为在该防水涂料的丙烯酸类聚合物乳液中含有丙烯腈组份，给乳液的合成带来了困难。中国专利技术专利申请公开说明书91111158.1中揭示了一种丙烯酸类建筑防水涂料。该防水涂料的胶粘剂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯和丙烯酸丁酯在甲苯和/或苯中经自由基聚合而成。这种防水涂料虽可以制成单组份涂料使用，但由于该涂料含有甲苯或苯溶剂，施工时不仅会损害施工人员的健康，而且会引起环境污染。另外，因为该胶粘剂中不含可交联单体，必定会影响涂层的机械强度。本专利技术的目的是提供一种不仅成本低，耐酸碱性和耐候性好以及施工方便，而且无环境污染，整体性好，附着力强的橡胶型水性防水涂料。本专利技术的防水涂料包括水、填料和丙烯酸类聚合物乳液。以丙烯酸类聚合物的重量为基准，所述的丙烯酸类聚合物含有10-30％(重量)甲基丙烯酸烷基酯或苯乙烯或其混合物；65-80％(重量)丙烯酸烷基酯；1-5％(重量)N-羟烷基丙烯酰胺或N-羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物；1-5％(重量)乙烯类不饱和羧酸或羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯。所述的丙烯酸类聚合物乳液是在表面活性剂和聚合催化剂作用下，以水为溶剂进行常规乳液聚合而得。本专利技术的防水涂料组合物可用作建筑物防渗漏和装饰材料，特别适用作建筑物屋面的防水材料。本专利技术的防水涂料组合物也可涂在纺织品和纸张上，以制作防水织物和防水纸。由于本专利技术防水涂料组合物的丙烯酸类聚合物中丙烯酸酯类软单体与硬单体的比为2∶1-8∶1，这样使得由本专利技术防水涂料组合物形成的涂层具有橡胶特性。因此，该涂层具有拉伸强度高、断裂延伸率大和低温柔性佳的优点。其拉伸强度超过国家标准80％左右，断裂延伸率超出国家标准40％左右。另外，本专利技术防水涂料组合物的丙烯酸类聚合物中包括可室温交联的单体N-羟烷基丙烯酰胺或N-羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物。这类单体在涂层室温干燥过程中可相互或与其它单体的官能团发生交联反应。这样进一步提高了涂层的强度、整体性、涂层与建筑物表面以及涂层与涂层间的粘接性，提高了涂层的防水能力和耐候性。还有，由于本专利技术防水涂料组合物不含挥发性的有机溶剂，提高了存储安全性，减少了对环境的污染和施工人员健康的损害。本专利技术的防水涂料组合物由丙烯酸类聚合物乳液和含填料、颜料、消泡剂、分散剂、增稠剂的填料浆调制而成。以下分别介绍丙烯酸类聚合物乳液、填料浆和防水涂料组合物的制备方法。一、丙烯酸类聚合物乳液的制备本专利技术丙烯酸类聚合物乳液可用常规乳液聚合方法制成，即将单体混合物、水、表面活性剂和聚合催化剂制成乳化液，在反应釜中加热至70-85℃，反应1-8小时。冷却后将生成的聚合物乳液用氨水中和。所得聚合物的分子量为20万-200万，玻璃化转变温度在-40℃-+15℃。聚合所用的催化剂通常为过硫酸钾和过硫酸铵。聚合所用的表面活性剂通常为阴离子或非离子表面活性剂，如SDS/OS-15配合物(十二烷基硫酸钠/脂肪醇环氧乙烷缩合物)或SDS/O-10配合物(十二烷基硫酸钠/脂肪醇环氧乙烷缩合物)，其中SDS购自西安化学试剂厂，OS-15和O-10为天津助剂厂的产品。配合物中SDS/OS-15或SDS/O-10＝1∶6-6∶1。本专利技术的丙烯酸类聚合物包括10-30％(重量)甲基丙烯酸烷基酯或苯乙烯或其混合物；甲基丙烯酸烷基酯中烷基含有1-2个碳原子，具体的甲基丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸烷基酯和苯乙烯是硬单体，这类单体能使本专利技术防水涂料组合物形成的涂层具有一定的硬度。本专利技术的丙烯酸类聚合物还包括65-80％(重量)丙烯酸烷基酯。所述的丙烯酸烷基酯选自烷基含4-10个碳原子的丙烯酸烷基酯。具体的例子包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯。所述的丙烯酸烷基酯是一类软单体，这类软单体能提供本专利技术防水涂料组合物形成的涂层足够的柔性。本专利技术中提高软单体的比例是为了增加涂层的弹性，从而提高涂层的断裂延伸率和低温柔性。另外，本专利技术的丙烯酸类聚合物包括1-5％(重量)羟烷基丙烯酰胺或羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物。所述的N-羟烷基丙烯酰胺和N-羟烷基甲基丙烯酰胺中烷基为含1-3个碳原子的烷基，例如甲基、乙基和丙基。这类单体通常选自N-羟甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺。这类单体的官能团能在室温成膜过程中相互或与其它单体的官能团发生交联，这样进一步提高了涂层的强度、整体性、涂层与建筑物表面以及涂层与涂层间的粘接性，从而提高了涂层的防水能力和耐候性。本专利技术的丙烯酸类聚合物还包括1-5％(重量)乙烯类不饱和羧酸或羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯。所述的乙烯类不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸。所述的羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯中烷基为含1-3个碳原子的烷基，例如甲基、乙基和丙基。所述的羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯通常是丙烯酸羟乙酯。在本专利技术的防水涂料组合物加入这类的单体是为了使涂层与底材有一定的粘附性。以下是一些特别有用的丙烯酸类聚合物的具体例子。其中丙烯酸类聚合物中各单体的含量单位为重量百分数，重量百分数以聚合物的重量为基准。表1 本专利技术的丙烯酸类聚合物乳液具有良好的稳定性，如稀释稳定性、钙离子稳定性和机械稳定性。本专利技术的丙烯酸类聚合物乳液的固含量一般为40-60％(重量)。二、填料浆的制备填料浆用按本行业中普通技术人员熟知的方法制备，即将填料和/或颜料、水和分散剂等助剂加入高速分散机中进行分散，然后用胶体研磨机研磨，形成均匀的填料浆。常用的填料可选自瓷土、滑石粉、云母粉、重晶石、微细二氧化硅、硅藻土、碳酸钙、合成硅酸铝以及其它本行业中熟知的填料。填料的用量一般占填料浆重量的65-75％(重量)。为使本专利技术的防水涂料组合物具有装饰作用，可任选地在其中加入颜料。常用的颜料可选自金属氧化物和炭黑等。所述的金属氧化物包括二氧化钛、氧化锌以及各种颜色的铁氧化物。颜料的用量一般占填料浆重量的1-5％(重量)。为提高填料浆的稳定性，在制备填料浆过程中还需加入分散剂。常用的分散剂可选自聚磷酸盐如三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六聚磷酸钠；高分子电解质如烷基萘磺酸钠的甲醛缩合物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水涂料组合物，它包括水、填料和丙烯酸类聚合物乳液，其特征在于以丙烯酸类聚合物的重量为基准，所述的丙烯酸类聚合物含有１０－３０％（重量）甲基丙烯酸烷基酯或苯乙烯或其混合物；６５－８０％（重量）丙烯酸烷基酯；１－５％（重量）Ｎ－羟烷基丙烯酰胺或Ｎ－羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物；１－５％（重量）乙烯类不饱和羧酸或羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯或其混合物。

【技术特征摘要】
1.一种防水涂料组合物，它包括水、填料和丙烯酸类聚合物乳液，其特征在于以丙烯酸类聚合物的重量为基准，所述的丙烯酸类聚合物含有10-30％(重量)甲基丙烯酸烷基酯或苯乙烯或其混合物；65-80％(重量)丙烯酸烷基酯；1-5％(重量)N-羟烷基丙烯酰胺或N-羟烷基甲基丙烯酰胺或其混合物；1-5％(重量)乙烯类不饱和羧酸或羟烷基乙烯类不饱和羧酸酯或其混合物。2.按照权利要求1所述的防水涂料组合物，其特征在于所述的甲基丙烯酸烷基酯中的烷基选自含1-2个碳原子的烷基。3.按照权利要求2所述的防水涂料组合物，其特征在于所述的甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯。4.按照权利要求1所述的防水涂料组合物，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯中的烷基选自含4-10个碳原子的烷基。5.按照权利要求4所述的防水涂料组合物，其特征在于所述的丙烯酸烷基酯选自丙烯酸丁酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗祥福，
申请(专利权)人：上海中惠新特材料公司，复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]