一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，涉及防水涂料領(lǐng)域，包括氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液、顏料和保護(hù)助劑，所述的顏料包括溫變蠟漿，所述的保護(hù)助劑包括：抗氧化劑、光吸收劑和熱安定劑的一種或幾種。本發(fā)明專利技術(shù)的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料兼具防水性能、防腐性能和節(jié)能環(huán)保性能于一體。

A reversible thermochromic energy-saving waterproof coating for metal roofing and its preparation method

The invention discloses a reversible thermochromic energy-saving water-proof coating for metal roofing, which relates to the field of waterproof coatings, including graphene oxide modified core shell type acrylic high elastic emulsion, pigment and protective auxiliaries. The pigment comprises a temperature changing wax slurry, and the protective assistant comprises one or more kinds of antioxidants, light absorbers and thermal stabilizers. The reversible thermochromic energy-saving waterproof coating for metal roofing of the invention has waterproof performance, anti-corrosion performance and energy-saving and environmental protection performance in one.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料及制備方法
本專利技術(shù)涉及防水涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料及制備方法。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，房屋結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，屋頂材料也日新月異。在眾多的屋頂材料中，金屬屋面由于其自重輕、強(qiáng)度高、塑性及韌性好、抗震性能優(yōu)越、工業(yè)裝配化程度高以及綜合效益顯著等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為替代傳統(tǒng)建筑屋面的一項(xiàng)建筑技術(shù)。尤其近幾年，隨著金屬材料性能以及加工技術(shù)的發(fā)展，金屬屋面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、輕工、紡織、化工和倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)的廠房車間以及商務(wù)等工業(yè)和民用建筑的屋頂。金屬屋面外露在環(huán)境中，經(jīng)歷著風(fēng)吹日曬雨淋以及酸雨腐蝕，久而久之，不可避免會(huì)出現(xiàn)生銹、腐蝕進(jìn)而滲水、漏水現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑物的使用壽命，后期還要反復(fù)維修，整體維護(hù)成本較高。金屬屋面在使用3年后出現(xiàn)滲漏的屢見(jiàn)不鮮，5年之內(nèi)嚴(yán)重影響使用的亦不在少數(shù)。另外，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為建筑物使用過(guò)程中必須考慮的問(wèn)題，金屬屋面作為建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要組成部分，對(duì)建筑物的節(jié)能起到了非常重要的作用。而單純的金屬屋面作為一種金屬材料，導(dǎo)熱性強(qiáng)，保溫和隔熱性較差，容易造成建筑物出現(xiàn)冬冷夏熱的情況，加大了建筑物在使用過(guò)程中采暖和空調(diào)等方面的能源消耗，節(jié)能環(huán)保型差。目前針對(duì)金屬屋面的防水主要有兩種方案：一是在屋面頂部鋪設(shè)瀝青基防水卷材或TPO、PVC、EDPM等高分子卷材；二是在屋面上涂刷普通丙烯酸彈性涂料或聚氨酯涂料。但是這兩種方式都存在很多問(wèn)題。用瀝青基防水卷材或TPO、PVC、EDPM等高分子卷材施工時(shí)，在凹槽、接縫和搭邊時(shí)對(duì)施工要求較高，處理不當(dāng)時(shí)會(huì)留有縫隙，水沿縫隙進(jìn)入夾層后不易揮發(fā)，會(huì)加重屋面腐蝕，造成屋面漏水，起到適得其反的效果。鋪設(shè)卷材時(shí)，對(duì)環(huán)境要求較高，基層如果潮濕、不平整或者不潔凈時(shí)，在基層和卷材之間易產(chǎn)生空鼓，降低卷材使用壽命。更重要的是價(jià)格較高，成本成倍增加。而目前市面上普通的丙烯酸防水涂料和聚氨酯防水涂料質(zhì)量參差不齊，存在著VOC含量高、拉伸性能差、粘接強(qiáng)度低、不耐臟、不耐酸雨腐蝕、不耐老化、不耐沾污等缺點(diǎn)，另外，上述兩種方式只是簡(jiǎn)單的解決了屋頂漏水的情況，在防腐蝕和節(jié)能環(huán)保方面不太理想。建筑物在使用過(guò)程中仍需消耗大量的能源用于采暖和空調(diào)等方面，不符合當(dāng)前節(jié)能減排、低碳環(huán)保的理念。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種兼具防水性能、防腐性能和節(jié)能環(huán)保性能于一體的可逆熱變色防水涂料，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，包括氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液、顏料和保護(hù)助劑，所述的顏料包括溫變蠟漿，所述的保護(hù)助劑包括：抗氧化劑、光吸收劑和熱安定劑的一種或幾種；還包括分散劑、潤(rùn)濕劑、殺菌劑、填料、增稠劑、成膜助劑、丙二醇、PH調(diào)節(jié)劑、水、消泡劑中的一種或幾種。通過(guò)采用氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液，改善了涂料的拉伸強(qiáng)度小、斷裂伸長(zhǎng)率低、不耐低溫、不耐酸、粘接性能差、吸水率高的情況，做到不發(fā)粘、高溫不回粘、滲透性強(qiáng)、防腐性能優(yōu)異、可帶銹施工。溫變蠟漿不同于常用的溫變粉，是一種新型溫變材料，性能更加優(yōu)異，相容性提高更易分散，耐久性更長(zhǎng)，變色過(guò)程更加精確。溫變蠟漿種類較多，有多種顏色、不同的變色溫度和多種變色形式。可以根據(jù)金屬屋面所處地域環(huán)境條件和具體需要靈活選擇顏色和變色形式。本專利以顏色為彩鋼板常用的藍(lán)色，變色形式為低溫有色高溫白色，變色點(diǎn)為25℃為例，但不限于此。采用溫變蠟漿和各保護(hù)助劑，解決了普通變色涂料用的溫變粉在使用過(guò)程中變色不靈敏、不耐老化、性能易衰減、使用年限低等缺點(diǎn)，大大提高了節(jié)能效果。進(jìn)一步的，各組分按重量份計(jì)算如下：氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液38～45份，抗氧化劑0.3～0.5份，分散劑0.4～0.6份，光吸收劑0.2～0.6份，潤(rùn)濕劑0.2～0.3份，熱安定劑0.4～0.8份，顏料9～13份，殺菌劑0.1～0.2份，填料30～35份，增稠劑0.2～0.3份，成膜助劑0.4～0.5份，丙二醇1.0～1.7份，PH調(diào)節(jié)劑0.05～0.1份，水8～11份，消泡劑0.5～1.0份，共計(jì)100份。優(yōu)選的，所述的顏料還包括金紅石型鈦白粉。優(yōu)選的，所述的填料包括白炭黑、沉淀硫酸鋇、高嶺土、石英粉、硅微粉、玻化微珠、包覆型納米氧化鋅、隔熱粉中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述的潤(rùn)濕劑包括烷基聚氧乙烯醚或十二烷基磺酸鹽中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述的分散劑包括聚丙烯酸酸鹽分散劑、聚羧酸鹽分散劑、三聚磷酸鹽分散劑中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述的分散劑包括聚丙烯酸酸鹽分散劑、聚羧酸鹽分散劑、三聚磷酸鹽分散劑中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述的光吸收劑包括2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述的熱穩(wěn)定劑包括受阻胺類熱安定劑。優(yōu)選的，所述的抗氧化劑包括受阻酚類抗氧化劑。上述的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料的制備方法，制備步驟包括：(1)將水、潤(rùn)濕劑、分散劑、25％的消泡劑加入分散釜中，分散均勻；(2)將不包含溫變蠟漿的顏料、填料加入分散釜中進(jìn)行打漿；(3)將分散釜溫度控制在溫變蠟漿的變色點(diǎn)溫度，將溫變蠟漿、抗氧化劑、光吸收劑和熱安定劑依次加入分散釜，分散至均勻；(4)加入50％消泡劑，繼續(xù)攪拌；(5)加入氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液攪拌；(6)加入成膜助劑、殺菌劑、25％消泡劑攪拌；(7)加入PH調(diào)節(jié)劑攪拌，隨后加入提前混合均勻的水、丙二醇和增稠劑的混合物攪拌；(8)檢測(cè)細(xì)度均勻合格后下料。采用本專利技術(shù)技術(shù)方案生產(chǎn)的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料具有性能和施工方面具有優(yōu)勢(shì)：1、性能優(yōu)勢(shì)：1)隨溫變色的節(jié)能特性在涂料配方中添加一定量的溫變蠟漿，溫變蠟漿在收到外界溫度變化的信息時(shí)及時(shí)做出適應(yīng)性的改變，使得涂層顏色發(fā)生變化：比如夏季溫度較高時(shí)，涂層顏色變淺，加大對(duì)太陽(yáng)光線反射，減少對(duì)太陽(yáng)熱量吸收，使得室內(nèi)溫度維持在較低水平。冬季溫度較低時(shí)，涂層顏色加深，減少對(duì)太陽(yáng)光線反射，增加對(duì)太陽(yáng)熱量的吸收，使得室內(nèi)溫度維持在較高水平。另外，隔熱粉、玻化微珠等填料的加入也在一定程度上起到了節(jié)能效果。通過(guò)以上兩個(gè)方面大大降低了建筑物在使用過(guò)程中采暖和空調(diào)的能源消耗，保守估計(jì)，將節(jié)能30％以上。將變色、節(jié)能與外露屋面防水涂料相結(jié)合，這在防水行業(yè)屬于首創(chuàng)，具有非常明顯的創(chuàng)新性。2)一定的抗腐蝕性能硅烷包覆型納米氧化鋅不僅能在堿性環(huán)境中形成絡(luò)合離子，提高改性自交聯(lián)丙烯酸乳液交聯(lián)度，還克服了普通納米氧化鋅在涂料體系中難分散的難題。使得成膜在強(qiáng)度和延伸性能有很大提高。按照《金屬屋面丙烯酸高彈防水涂料》JG/T375—2012中用2％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))酸溶液進(jìn)行浸泡7天處理后，拉伸強(qiáng)度保持率仍能達(dá)到150％，斷裂伸長(zhǎng)率能達(dá)到400％，耐酸性能優(yōu)異，這是在市面上普通外露丙烯酸涂料難以達(dá)到的。氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液，在自身保持丙烯酸乳液優(yōu)良性能的同時(shí)，將石墨烯引入涂料體系，避免了石墨烯單獨(dú)加入涂料體系時(shí)難分散、相溶性差、容易發(fā)生層疊的缺點(diǎn)。利用石墨烯特殊的片層共軛結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的導(dǎo)電性能，隔絕水和空氣等物質(zhì)與金屬基材接觸，減少金屬基材的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，對(duì)金屬屋面本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，包括氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液、顏料和保護(hù)助劑，所述的顏料包括溫變蠟漿，所述的保護(hù)助劑包括：抗氧化劑、光吸收劑和熱安定劑的一種或幾種；還包括分散劑、潤(rùn)濕劑、殺菌劑、填料、增稠劑、成膜助劑、丙二醇、PH調(diào)節(jié)劑、水、消泡劑中的一種或幾種。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，包括氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液、顏料和保護(hù)助劑，所述的顏料包括溫變蠟漿，所述的保護(hù)助劑包括：抗氧化劑、光吸收劑和熱安定劑的一種或幾種；還包括分散劑、潤(rùn)濕劑、殺菌劑、填料、增稠劑、成膜助劑、丙二醇、PH調(diào)節(jié)劑、水、消泡劑中的一種或幾種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，各組分按重量份計(jì)算如下：氧化石墨烯改性核殼型丙烯酸高彈乳液38～45份，抗氧化劑0.3～0.5份，分散劑0.4～0.6份，光吸收劑0.2～0.6份，潤(rùn)濕劑0.2～0.3份，熱安定劑0.4～0.8份，顏料9～13份，殺菌劑0.1～0.2份，填料30～35份，增稠劑0.2～0.3份，成膜助劑0.4～0.5份，丙二醇1.0～1.7份，PH調(diào)節(jié)劑0.05～0.1份，水8～11份，消泡劑0.5～1.0份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，所述的顏料還包括金紅石型鈦白粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，所述的填料包括白炭黑、沉淀硫酸鋇、高嶺土、石英粉、硅微粉、玻化微珠、包覆型納米氧化鋅、隔熱粉中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬屋面用可逆熱變色節(jié)能型防水涂料，其特征在于，所述的潤(rùn)濕劑包括烷基聚氧乙烯醚或十二烷基磺酸鹽中的一種或兩種。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：常志，張永賓，劉曉東，張冬冬，馬偉偉，鞠立波，劉子玉，段學(xué)偉，宋冠成，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：濰坊市宏源防水材料有限公司，廣東宏源防水科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東,37