一种防水涂料及其制备方法

摘要

本发明提供的防水涂料，包括有以下重量百分比成分的A组份：35％～55％的甲基丙烯酸甲酯树脂、0.5％～1.5％的光敏剂、2％～4.5％的促进剂、18％～35％的甲基丙烯酸丁酯、3％～9％的丙烯酸丁酯、15％～35％的硅微粉；以下重量百分比成分的B组份：25％～45％的甲基丙烯酸甲酯树脂、0.7％～2％的光稳定剂、3％～5％的引发剂、20％～45％的甲基丙烯酸丁酯、5％～15％的丙烯酸丁酯、10％～30％的硅微粉、0.4％～1.2％的石蜡；A组份与B组份的重量比为1∶1～1∶1.5。该防水涂料形成的防水层附着力强、柔韧性好、强度高，有良好的热稳定性，同时可以长期暴露于室外，耐候性强，防水性能好。

权利要求

1.一种防水涂料，其特征在于，包括A组份和B组份；

A组份中包括具有以下重量百分比的成分：甲基丙烯酸甲酯树脂：35％～55％

光敏剂：0.5％～1.5％

促进剂：2％～4.5％

甲基丙烯酸丁酯：18％～35％

丙烯酸丁酯：3％～9％

硅微粉：15％～35％；

B组份中包括具有以下重量百分比的成分：甲基丙烯酸甲酯树脂：25％～45％

光稳定剂：0.7％～2％

引发剂：3％～5％

甲基丙烯酸丁酯：20％～45％

丙烯酸丁酯：5％～15％

硅微粉：10％～30％

石蜡：0.4％～1.2％；

所述A组份与B组份的重量比为1∶1～1∶1.5。

2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述A组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比为40％～50％。

3.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述A组份中的甲基丙烯酸丁酯的重量百分比为20％～30％。

4.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述A组份中的硅微粉的重量百分比为20％～30％。

5.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述B组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比为30％～40％。

6.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述B组份中的甲基丙烯酸丁酯的重量百分比为25％～40％。

7.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述B组份中的硅微粉的重量百分比为15％～25％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的防水涂料，其特征在于，所述光敏剂为重氮类、安息香醚类和芳香族酮类光敏剂中的一种或几种。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的防水涂料，其特征在于，所述促进剂为硅烷偶联剂类促进剂。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的防水涂料，其特征在于，所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的防水涂料，其特征在于，所述引发剂为过氧化物类引发剂和偶氮化合物引发剂中的一种或两种。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的防水涂料，其特征在于，所述A组份和B组份中的硅微粉的粒径为900目～1200目。

13.权利要求1至12中任一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于，包括：将A组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按比例混合；将混合物进行研磨；向研磨后的混合物中加入光敏剂和促进剂；

将B组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按比例混合；将混合物进行研磨；向研磨后的混合物中加入光稳定剂、引发剂和石蜡。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，制备A组份和制备B组份时，所述将混合物进行研磨为将混合物研磨至140μm～160μm。

说明书

一种防水涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料领域，具体涉及一种防水涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，铁路客运专线、高速铁路、城际轨道等线路工程发展很快，这些线路大都是混凝土桥梁，设计寿命较长，为了保证混凝土桥梁中钢筋不受腐蚀，混凝土桥面对防水层的要求相当高。尤其是城际轨道，为了减轻混凝土桥梁的自重，混凝土桥面的防水层不再采用混凝土保护层，这样桥面的防水层将长期直接暴露于室外，因此对防水层除了满足基本的力学性能外，对耐候性的要求极高。

[0003] 防水层一般由防水涂料喷涂形成，防水涂料的耐候性指的是涂料应用于室外在自然环境中，对阳光照射、温度变化、风吹雨淋、细菌等外界条件产生的影响的耐受能力。

[0004] 目前使用比较多的防水涂料是聚氨酯防水涂料和聚脲弹性体防水涂料。聚氨酯防水涂料拉伸强度能达到6MPa以上，断裂伸长率能达到450％以上，但是耐候性很差，还必须在喷涂后形成的防水层表面加盖混凝土保护层，而在混凝土桥面的防水层表面加盖混凝土保护层不利于减轻混凝土桥梁的自重。聚脲弹性体防水涂料拉伸强度能达到16MPa以上，断裂伸长率能达到450％以上，但耐候性也很差，在长时间的室外暴露下，喷涂形成的防水层容易粉化，影响防水层的防水性能，通常还要在其表面再喷涂一层耐候性较好的脂肪族聚氨酯面层，这样既增加成本，又使施工工艺复杂。

发明内容

[0005] 本发明解决的问题在于提供一种防水涂料，该防水涂料的耐候性强，喷涂形成的防水层能够长期暴露于室外。

[0006] 本发明同时提供这种防水涂料的制备方法。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

[0008] 一种防水涂料，包括A组份和B组份；

[0009] A组份中包括具有以下重量百分比的成分：

[0010] 甲基丙烯酸甲酯树脂：35％～55％

[0011] 光敏剂：0.5％～1.5％

[0012] 促进剂：2％～4.5％

[0013] 甲基丙烯酸丁酯：18％～35％

[0014] 丙烯酸丁酯：3％～9％

[0015] 硅微粉：15％～35％；

[0016] B组份中包括具有以下重量百分比的成分：

[0017] 甲基丙烯酸甲酯树脂：25％～45％

[0018] 光稳定剂：0.7％～2％

[0019] 引发剂：3％～5％

[0020] 甲基丙烯酸丁酯：20％～45％

[0021] 丙烯酸丁酯：5％～15％

[0022] 硅微粉：10％～30％

[0023] 石蜡：0.4％～1.2％；

[0024] 所述A组份与B组份的重量比为1∶1～1∶1.5。

[0025] 作为优选，所述A组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比为40％～50％。

[0026] 作为优选，所述A组份中的甲基丙烯酸丁酯的重量百分比为20％～30％。

[0027] 作为优选，所述A组份中的硅微粉的重量百分比为20％～30％。

[0028] 作为优选，所述B组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比为30％～40％。

[0029] 作为优选，所述B组份中的甲基丙烯酸丁酯的重量百分比为25％～40％。

[0030] 作为优选，所述B组份中的硅微粉的重量百分比为15％～25％。

[0031] 作为优选，所述光敏剂为重氮类、安息香醚类和芳香族酮类光敏剂中的一种或几种。

[0032] 作为优选，所述促进剂为硅烷偶联剂类促进剂。

[0033] 作为优选，所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。

[0034] 作为优选，所述引发剂为过氧化物类引发剂和偶氮化合物引发剂中的一种或两种。

[0035] 作为优选，所述A组份和B组份中的硅微粉的粒径为900目～1200目。

[0036] 所述防水涂料的制备方法，包括：

[0037] 将A组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按比例混合；将混合物进行研磨；向研磨后的混合物中加入光敏剂和促进剂；

[0038] 将B组份中的甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按比例混合；将混合物进行研磨；向研磨后的混合物中加入光稳定剂、引发剂和石蜡。

[0039] 作为优选，制备A组份和制备B组份时，所述将混合物进行研磨为将混合物研磨至140μm～160μm。

[0040] 本发明提供的防水涂料为双组份甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料，在施工喷涂时，两组份发生自由基聚合反应形成防水层，形成的防水层对基体附着力强、柔韧性好、强度高，具有良好的热稳定性，同时可以长期暴露于室外，耐候性强，防水性能好，特别适用于城际轨道交通、客运专线、高速公路的混凝土桥梁桥面。

具体实施方式

[0041] 为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

[0042] 本发明的防水涂料包括A组份和B组份，A组份中包括具有以下重量百分比的成分：35％～55％的甲基丙烯酸甲酯树脂，0.5％～1.5％的光敏剂，2％～4.5％的促进剂，18％～35％的甲基丙烯酸丁酯，3％～9％的丙烯酸丁酯，15％～35％的硅微粉；B组份中包括具有以下重量百分比的成分：25％～45％的甲基丙烯酸甲酯树脂，0.7％～2％的光稳定剂，3％～5％的引发剂，20％～45％的甲基丙烯酸丁酯，5％～15％的丙烯酸丁酯，10％～
30％的硅微粉，0.4％～1.2％的石蜡。其中A组份与B组份的重量比为1∶1～1∶1.5。

[0043] 甲基丙烯酸甲酯树脂为防水涂料的主要成分，是一种硬树脂，玻璃化温度较高。玻璃化温度是高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，对涂料的硬度、柔韧性、附着力都有影响。甲基丙烯酸甲酯树脂的玻璃化温度较高，有较高的硬度和拉伸强度，它的加入可以提高涂料的硬度、耐磨性、耐水性、拉伸强度及透明性，它是亲水性单体，极性基团的引入，可以使聚合物侧链上带有极性基团，这将增大涂料与基材之间的附着力，若含量过多则会导致制成的涂料耐水性和耐腐蚀性下降，含量过少则机械稳定性不好。在A组份中，甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比优选为40％～50％。

[0044] 光敏剂吸收紫外光光能后，首先裂变成具有反应活性的自由基，它对光敏感而对热稳定，这种反应活性很大的自由基能够攻击不饱和双键结构引发自由基聚合反应，在短时间内完成涂料的固化。本发明中光敏剂优选为重氮类、安息香醚类和芳香族酮类光敏剂中的一种或几种。

[0045] 促进剂能够提高反应速率，促进引发剂分解。本发明中促进剂优选为硅烷偶联剂类促进剂。

[0046] A组份中使用甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯作为溶剂调节涂料的粘度。甲基丙烯酸丁酯可以提高涂料对基体的附着力、耐光性。本发明中甲基丙烯酸丁酯的重量百分比优选为20％～30％。

[0047] 丙烯酸丁酯属于软单体，软单体是指均聚物玻璃化温度较低的单体，参与树脂共聚时能够赋予树脂一定的柔韧性。因此，丙烯酸丁酯加入涂料中能够提高涂料在基体上形成的涂层的柔韧性和成膜性。

[0048] 硅微粉由纯净石英粉经超细磨工艺流程加工而成，颗粒细，悬浮性能好，在涂料体系中具有良好的悬浮性、分散性、稳定性和防止流挂的性能，能有效提高涂膜的抗腐蚀性、耐磨性、耐水性、绝缘性、耐高温、致密性等性能，在提高涂料性能的同时还能有效降低涂料的成本，是一种理想填料。本发明优选粒径为900目～1200目的硅微粉，硅微粉的重量百分比优选为20％～30％。

[0049] 在B组份中，同样含有甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉。作为优选，甲基丙烯酸甲酯树脂的重量百分比为30％～40％，甲基丙烯酸丁酯的重量百分比为25％～40％，硅微粉的重量百分比为15％～25％。

[0050] 另外B组份中还含有光稳定剂、引发剂和石蜡。

[0051] 加入光稳定剂能够保持涂料的稳定，防止涂料分解老化。涂料在日光作用下，会因吸收紫外线而引发自动氧化，导致聚合物降解，使得涂料形成的防水层的机械性能恶化。光稳定剂能够有效的吸收紫外线或具有捕获因光氧化产生的自由基的能力，能够阻止导致防水层老化的自由基反应，抑制光氧化，防止防水层受到紫外线破坏，且自身的光稳定性及热稳定性好。本发明中稳定剂优选二苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。

[0052] 引发剂在聚合反应中能引起单体活化而产生自由基，可以引发自由基聚合反应。本发明中引发剂优选为过氧化物类引发剂和偶氮化合物引发剂中的一种或两种。引发剂和促进剂必须配合使用才能获得理想的效果，并且二者平时不能直接混合，否则自由基聚合反应在促进剂和引发剂的共同作用下，反应速度较快，2～3小时就会完全反应，防水涂料便会固化。因此引发剂和促进剂要分开存放，分别与其它成分混合分成A组份和B组份。这样防水涂料的储存期一般可以达到12个月，在施工使用时，才将A组份和B组份混合在一起。

[0053] 石蜡具有疏水性，加入石蜡能够封闭防水层的表面，使得防水层不沾水、不透水，并具有耐粘污性能。

[0054] 本发明的防水涂料的制备方法：

[0055] 1)将甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按照A组份中的比例投入分散罐中，通过高速搅拌混合均匀；然后用砂磨机进行研磨，优选研磨至140μm～160μm；向研磨后的混合物中加入符合A组份中比例的光敏剂和促进剂，分散均匀后即制得A组份。

[0056] 2)将甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和硅微粉按照B组份中的比例投入分散罐中，通过高速搅拌混合均匀；然后用磨砂机进行研磨，优选研磨至140μm～160μm；向研磨后的混合物中加入符合B组份中比例的光稳定剂、引发剂和石蜡，分散均匀后即制得B组份。

[0057] 在现场进行施工时，将A组份和B组份按照重量比为1∶1～1∶1.5混合后，采用双组份喷涂机进行喷涂施工。A组份与B组份混合后，促进剂与引发剂相遇，自由基聚合反应被引发，在2h～3h内完全反应，防水涂料涂至基体上后固化，形成一层防水层。

[0058] 本发明提供的防水涂料喷涂于建筑物表面后形成的防水层具有良好的防水性能和耐候性，可以长期暴露于室外，具体的组成参考如下实施例。

[0059] 实施例1：

[0060] 1)制备A组份，称取

[0061] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂215Kg，天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯100Kg，浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯25Kg，福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉125Kg，将以上物质投入分散罐中，高速搅拌混合均匀；

[0062] 然后用砂磨机研磨至150μm左右；

[0063] 称取临朐虹美化工有限公司的重氮光敏剂3Kg，15Kg江苏晨光偶联剂有限公司的硅烷偶联剂KH-550，加入研磨后的混合物中分散均匀。

[0064] 2)制备B组份，称取黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂180Kg、天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯150Kg、浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯50Kg、福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉100Kg，将以上物质投入分散罐中，高速搅拌混合均匀；

[0065] 然后用磨砂机研磨至150μm左右；

[0066] 称取北京天恒健科技发展有限公司的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮5Kg，常熟市冠今化工有限公司的过氧化二苯甲酰15Kg，杭州化工原料有限公司的石蜡2.5Kg，加入研磨后的混合物中分散均匀。

[0067] 实施例2：

[0068] 同实施例1的制备方法相同，A组份包括：

[0069] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂250Kg，

[0070] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯120Kg，

[0071] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯20Kg，

[0072] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉150Kg，

[0073] 江苏永华精细化学品有限公司的二苯甲酮3.5Kg，

[0074] 20Kg江苏晨光偶联剂有限公司的硅烷偶联剂KH-560。

[0075] B组份包括：

[0076] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂165Kg，

[0077] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯165Kg，

[0078] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯40Kg，

[0079] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉150Kg，

[0080] 南京伽银可以有限公司的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚6Kg，

[0081] 湖北成宇制药有限公司的偶氮二异丁腈20Kg，

[0082] 杭州化工原料有限公司的石蜡3.5Kg。

[0083] 实施例3：

[0084] 同实施例1的制备方法相同，A组份包括：

[0085] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂275Kg，

[0086] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯120Kg，

[0087] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯30Kg，

[0088] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉125Kg，

[0089] 嘉兴大明实业有限公司的安息香二甲醚2.5Kg，

[0090] 13Kg江苏晨光偶联剂有限公司的硅烷偶联剂KH-570。

[0091] B组份包括：

[0092] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂190Kg，

[0093] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯150Kg，

[0094] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯60Kg，

[0095] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉110Kg，

[0096] 6Kg温州塑化助剂厂的光稳定剂944，

[0097] 常熟市冠今化工有限公司的过氧化二苯甲酰18Kg，

[0098] 杭州化工原料有限公司的石蜡2.5Kg。

[0099] 实施例4：

[0100] 同实施例1的制备方法相同，A组份包括：

[0101] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂280Kg，

[0102] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯115Kg，

[0103] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯34Kg，

[0104] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉145Kg，

[0105] 临朐虹美化工有限公司的重氮光敏剂4.8Kg，

[0106] 16Kg江苏晨光偶联剂有限公司的硅烷偶联剂DL-151。

[0107] B组份包括：

[0108] 黑龙江龙新化工有限公司的甲基丙烯酸甲酯树脂170Kg，

[0109] 天津科密欧化学试剂开发中心的甲基丙烯酸丁酯175Kg，

[0110] 浙江日出精细化工有限公司的丙烯酸丁酯72Kg，

[0111] 福建三祥工业新材料有限公司的硅微粉130Kg，

[0112] 北京天恒健科技发展有限公司的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮6Kg[0113] 湖北成宇制药有限公司的偶氮二异丁腈19Kg，

[0114] 杭州化工原料有限公司的石蜡2.5Kg。

[0115] 对比例1：

[0116] 聚氨酯防水涂料。

[0117] 对比例2：

[0118] 聚脲弹体防水涂料。

[0119] 分别对各实施例和对比例的防水涂料进行主要技术指标的测试，测试方法为本领域技术人员所公知，实验结果见表1：

[0120] 表1防水涂料性能测试结果

[0121]1000h紫外
低温弯折 80℃，1000h
拉伸强 线加热老
防水 断裂伸长 性 加热老化，
度 不透水性 化，拉伸强
涂料 率(％) (≤-35℃ 拉伸强度保
(MPa) 度保持率
) 持率(％)
(％)
实施 0.5MPa，24
12.3 155 无裂纹 95 92
例1 h，不透水
实施 0.5MPa，24
11.7 160 无裂纹 95 90
例2 h，不透水
实施 0.5MPa，24
13.4 150 无裂纹 96 93
例3 h，不透水