一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，涉及防水涂料领域，包括氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液、颜料和保护助剂，所述的颜料包括温变蜡浆，所述的保护助剂包括：抗氧化剂、光吸收剂和热安定剂的一种或几种。本发明专利技术的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料兼具防水性能、防腐性能和节能环保性能于一体。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料及制备方法
本专利技术涉及防水涂料领域，尤其涉及一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料及制备方法。
技术介绍
随着经济发展，房屋结构发生了很大变化，屋顶材料也日新月异。在众多的屋顶材料中，金属屋面由于其自重轻、强度高、塑性及韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高以及综合效益显著等众多优点，成为替代传统建筑屋面的一项建筑技术。尤其近几年，随着金属材料性能以及加工技术的发展，金属屋面已经被广泛应用于机械、轻工、纺织、化工和仓储等行业的厂房车间以及商务等工业和民用建筑的屋顶。金属屋面外露在环境中，经历着风吹日晒雨淋以及酸雨腐蚀，久而久之，不可避免会出现生锈、腐蚀进而渗水、漏水现象，严重影响了建筑物的使用寿命，后期还要反复维修，整体维护成本较高。金属屋面在使用3年后出现渗漏的屡见不鲜，5年之内严重影响使用的亦不在少数。另外，节能环保已经成为建筑物使用过程中必须考虑的问题，金属屋面作为建筑物围护结构中不可缺少的重要组成部分，对建筑物的节能起到了非常重要的作用。而单纯的金属屋面作为一种金属材料，导热性强，保温和隔热性较差，容易造成建筑物出现冬冷夏热的情况，加大了建筑物在使用过程中采暖和空调等方面的能源消耗，节能环保型差。目前针对金属屋面的防水主要有两种方案：一是在屋面顶部铺设沥青基防水卷材或TPO、PVC、EDPM等高分子卷材；二是在屋面上涂刷普通丙烯酸弹性涂料或聚氨酯涂料。但是这两种方式都存在很多问题。用沥青基防水卷材或TPO、PVC、EDPM等高分子卷材施工时，在凹槽、接缝和搭边时对施工要求较高，处理不当时会留有缝隙，水沿缝隙进入夹层后不易挥发，会加重屋面腐蚀，造成屋面漏水，起到适得其反的效果。铺设卷材时，对环境要求较高，基层如果潮湿、不平整或者不洁净时，在基层和卷材之间易产生空鼓，降低卷材使用寿命。更重要的是价格较高，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质量参差不齐，存在着VOC含量高、拉伸性能差、粘接强度低、不耐脏、不耐酸雨腐蚀、不耐老化、不耐沾污等缺点，另外，上述两种方式只是简单的解决了屋顶漏水的情况，在防腐蚀和节能环保方面不太理想。建筑物在使用过程中仍需消耗大量的能源用于采暖和空调等方面，不符合当前节能减排、低碳环保的理念。
技术实现思路
本专利技术提供一种兼具防水性能、防腐性能和节能环保性能于一体的可逆热变色防水涂料，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，包括氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液、颜料和保护助剂，所述的颜料包括温变蜡浆，所述的保护助剂包括：抗氧化剂、光吸收剂和热安定剂的一种或几种；还包括分散剂、润湿剂、杀菌剂、填料、增稠剂、成膜助剂、丙二醇、PH调节剂、水、消泡剂中的一种或几种。通过采用氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液，改善了涂料的拉伸强度小、断裂伸长率低、不耐低温、不耐酸、粘接性能差、吸水率高的情况，做到不发粘、高温不回粘、渗透性强、防腐性能优异、可带锈施工。温变蜡浆不同于常用的温变粉，是一种新型温变材料，性能更加优异，相容性提高更易分散，耐久性更长，变色过程更加精确。温变蜡浆种类较多，有多种颜色、不同的变色温度和多种变色形式。可以根据金属屋面所处地域环境条件和具体需要灵活选择颜色和变色形式。本专利以颜色为彩钢板常用的蓝色，变色形式为低温有色高温白色，变色点为25℃为例，但不限于此。采用温变蜡浆和各保护助剂，解决了普通变色涂料用的温变粉在使用过程中变色不灵敏、不耐老化、性能易衰减、使用年限低等缺点，大大提高了节能效果。进一步的，各组分按重量份计算如下：氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液38～45份，抗氧化剂0.3～0.5份，分散剂0.4～0.6份，光吸收剂0.2～0.6份，润湿剂0.2～0.3份，热安定剂0.4～0.8份，颜料9～13份，杀菌剂0.1～0.2份，填料30～35份，增稠剂0.2～0.3份，成膜助剂0.4～0.5份，丙二醇1.0～1.7份，PH调节剂0.05～0.1份，水8～11份，消泡剂0.5～1.0份，共计100份。优选的，所述的颜料还包括金红石型钛白粉。优选的，所述的填料包括白炭黑、沉淀硫酸钡、高岭土、石英粉、硅微粉、玻化微珠、包覆型纳米氧化锌、隔热粉中的一种或几种。优选的，所述的润湿剂包括烷基聚氧乙烯醚或十二烷基磺酸盐中的一种或两种。优选的，所述的分散剂包括聚丙烯酸酸盐分散剂、聚羧酸盐分散剂、三聚磷酸盐分散剂中的一种或几种。优选的，所述的分散剂包括聚丙烯酸酸盐分散剂、聚羧酸盐分散剂、三聚磷酸盐分散剂中的一种或几种。优选的，所述的光吸收剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑中的一种或几种。优选的，所述的热稳定剂包括受阻胺类热安定剂。优选的，所述的抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂。上述的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料的制备方法，制备步骤包括：(1)将水、润湿剂、分散剂、25％的消泡剂加入分散釜中，分散均匀；(2)将不包含温变蜡浆的颜料、填料加入分散釜中进行打浆；(3)将分散釜温度控制在温变蜡浆的变色点温度，将温变蜡浆、抗氧化剂、光吸收剂和热安定剂依次加入分散釜，分散至均匀；(4)加入50％消泡剂，继续搅拌；(5)加入氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液搅拌；(6)加入成膜助剂、杀菌剂、25％消泡剂搅拌；(7)加入PH调节剂搅拌，随后加入提前混合均匀的水、丙二醇和增稠剂的混合物搅拌；(8)检测细度均匀合格后下料。采用本专利技术技术方案生产的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料具有性能和施工方面具有优势：1、性能优势：1)随温变色的节能特性在涂料配方中添加一定量的温变蜡浆，温变蜡浆在收到外界温度变化的信息时及时做出适应性的改变，使得涂层颜色发生变化：比如夏季温度较高时，涂层颜色变浅，加大对太阳光线反射，减少对太阳热量吸收，使得室内温度维持在较低水平。冬季温度较低时，涂层颜色加深，减少对太阳光线反射，增加对太阳热量的吸收，使得室内温度维持在较高水平。另外，隔热粉、玻化微珠等填料的加入也在一定程度上起到了节能效果。通过以上两个方面大大降低了建筑物在使用过程中采暖和空调的能源消耗，保守估计，将节能30％以上。将变色、节能与外露屋面防水涂料相结合，这在防水行业属于首创，具有非常明显的创新性。2)一定的抗腐蚀性能硅烷包覆型纳米氧化锌不仅能在碱性环境中形成络合离子，提高改性自交联丙烯酸乳液交联度，还克服了普通纳米氧化锌在涂料体系中难分散的难题。使得成膜在强度和延伸性能有很大提高。按照《金属屋面丙烯酸高弹防水涂料》JG/T375—2012中用2％(质量分数)酸溶液进行浸泡7天处理后，拉伸强度保持率仍能达到150％，断裂伸长率能达到400％，耐酸性能优异，这是在市面上普通外露丙烯酸涂料难以达到的。氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液，在自身保持丙烯酸乳液优良性能的同时，将石墨烯引入涂料体系，避免了石墨烯单独加入涂料体系时难分散、相溶性差、容易发生层叠的缺点。利用石墨烯特殊的片层共轭结构和优良的导电性能，隔绝水和空气等物质与金属基材接触，减少金属基材的化学腐蚀和电化学腐蚀，对金属屋面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，包括氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液、颜料和保护助剂，所述的颜料包括温变蜡浆，所述的保护助剂包括：抗氧化剂、光吸收剂和热安定剂的一种或几种；还包括分散剂、润湿剂、杀菌剂、填料、增稠剂、成膜助剂、丙二醇、PH调节剂、水、消泡剂中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，包括氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液、颜料和保护助剂，所述的颜料包括温变蜡浆，所述的保护助剂包括：抗氧化剂、光吸收剂和热安定剂的一种或几种；还包括分散剂、润湿剂、杀菌剂、填料、增稠剂、成膜助剂、丙二醇、PH调节剂、水、消泡剂中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，各组分按重量份计算如下：氧化石墨烯改性核壳型丙烯酸高弹乳液38～45份，抗氧化剂0.3～0.5份，分散剂0.4～0.6份，光吸收剂0.2～0.6份，润湿剂0.2～0.3份，热安定剂0.4～0.8份，颜料9～13份，杀菌剂0.1～0.2份，填料30～35份，增稠剂0.2～0.3份，成膜助剂0.4～0.5份，丙二醇1.0～1.7份，PH调节剂0.05～0.1份，水8～11份，消泡剂0.5～1.0份。3.根据权利要求1所述的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，所述的颜料还包括金红石型钛白粉。4.根据权利要求1所述的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，所述的填料包括白炭黑、沉淀硫酸钡、高岭土、石英粉、硅微粉、玻化微珠、包覆型纳米氧化锌、隔热粉中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的金属屋面用可逆热变色节能型防水涂料，其特征在于，所述的润湿剂包括烷基聚氧乙烯醚或十二烷基磺酸盐中的一种或两种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：常志，张永宾，刘晓东，张冬冬，马伟伟，鞠立波，刘子玉，段学伟，宋冠成，
申请(专利权)人：潍坊市宏源防水材料有限公司，广东宏源防水科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37