[发明专利]一种彩色防水涂料及其制备方法

说明书

本发明提供一种彩色防水涂料，包括颜料、骨料、有机硅改性苯丙乳液、水性聚氨酯预聚体、10％硅油、硬脂酸镁、N,N～二甲基乙醇胺、助剂和去离子水。本发明的骨料选用不燃并与涂料有良好亲和性的材料且材料本身具有一定耐磨性，如玻璃珠、陶瓷粉、寒水石、耐磨骨料碳酸钙粉、石英砂、二氧化硅中的一种或者多种；丙二醇甲醚作为溶剂及成膜剂。按照上述配比，制备安全，得到的彩色防水涂料，颜色可调整、可直接涂刷无需现场复配，防水效果好并且成本低。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种彩色防水涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和环境的逐渐恶化，含有VOC的涂料正在逐渐被市场淘汰，转而被水性涂料所代替。水性聚氨酯具有韧性好、耐高温、耐低温、抗紫外线性能优异的特点，并且不具有易挥发、易燃、易爆、有毒等缺点，目前已成为涂料应用较多的成膜物质。但是目前的水性聚氨酯涂料的耐水性、固化时间和耐老化性能还无法满足工业设备防腐的要求，需要进行改性。

聚氨酯具有较好的耐磨、耐水、耐溶剂和优异的机械性能，目前在弹性体、泡沫塑料、涂料、黏合剂及生物医用材料等方面获得了广泛应用。聚氨酯涂料因其涂膜具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐化学品性、硬度大、高弹性等优点，且组分调节灵活，已广泛用作木器漆、建筑涂料、汽车漆及防水涂料等，虽然聚氨酯具有优异的性能，但是其也存在某些局限，例如，其分子链上的亲水性基团易吸水，导致聚氨酯耐水性能下降，在水环境下严重影响聚氨酯涂层的耐腐蚀性和使用寿命，从而限制其应用范围。

文献《双组分水性聚氨酯涂料的合成与工业应用》(白昀，陈新等人发表的复旦大学硕士学位论文，2011)将丙烯酸多元醇接枝到端-NCO的聚氨酯预聚体上制备了双组分聚氨酯涂料，但其聚氨酯预聚体上没有引入疏水基团，所得到的产品耐水性很差，且在制备过程中有CO2逸出，不能满足环保要求，其硬度、耐化学性等性能也达不到双组分漆的要求。

中国专利CN 103773210A双组分水性聚氨酯涂料组合物，由A和B组成，A组分是一种或多种多元醇水性分散体或水性乳液；B组分是一种或多种亲水改性的异佛尔酮二异氰酸酯多聚体或预聚体。该专利所述双组分水性聚氨酯涂料组合物具有耐高温黄变性，由其制备的涂膜在150℃下烘烤1天后的色差值小于3.0。所得的产品没有疏水基团，耐水性很差，且不能常温固化。

为了满足环保要求，中国专利CN 106398503A制备了水性双组份聚氨酯面漆涂料，由A和B组成，A组分是由水性羟基聚丙烯酸酯分散体、水性阴离子聚丙烯酸酯分散体、消泡剂、流平剂、润湿分散剂、防流挂助剂、附着力促进剂、防老化剂和水共混，搅拌5-10分钟；再加入耐紫外填料、体积填料高速搅拌30-40分钟；B组分是将溶剂加入亲水改性脂肪族聚异氰酸酯固化剂搅拌所得。所得的产品VOC过高，不能满足环保要求，其耐水性也达不到双组分面漆的要求。

尽管聚氨酯防水涂料是目前普遍应用的一种防水涂料，具有优良的物理性能。但是该涂料也具有多方面难以克服的缺陷，例如，聚氨酯防水涂料中普遍使用溶剂和稀释剂，溶剂和稀释剂的使用严重污染了环境，在密闭空间操作该涂料时涂料组分易导致操作人员窒息和中毒；由于现有聚氨酯防水涂料的阻燃性能不高，最高只能达到B2级阻燃级别，因此现有防水涂料的使用受到限制，无法应用于阻燃级别要求高的领域。

目前一些机构和厂家对水性聚氨酯涂料进行了研究和应用，但实际效果和预期效果差距较大，主要原因在于受目前水性聚氨酯乳液技术所限，使得所得产品的性能指标和溶剂型产品的性能指标存在较大差距；另外原料价格较高，也是现有水性聚氨酯涂料难以推广的一个重要因素。

因此如何解决现在聚氨酯涂料面临的污染、性能差、价格高和阻燃级别不够等问题，是防水材料研究领域的新课题。

并且双组分在实际使用中有诸多不便，如何开发一种直接涂刷，无须两种组分勾兑的涂料是我们研发的主要目的。

发明内容