一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法与流程

本技术涉及防水涂料，更具体地说，它涉及一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法。

背景技术：

1、外墙防水是保证建筑物(构筑物)的结构不受水的侵袭、内部空间不受水的危害的一项分部防水工程。外墙防水工程在整个建筑工程中占有重要的地位。外墙防水工程涉及到建筑物(构筑物)的地下室外墙、住房外墙等诸多外墙结构，其功能就是要使建筑物或构筑物在设计耐久年限内，防止雨水、生活用水的渗漏和地下水的浸蚀，确保建筑结构、内部空间不受到污损，为人们提供一个舒适和安全的生活环境。

2、目前随着城市的不断发展，多层、高层楼房日益增多，楼房外墙发生渗漏水的现象也逐渐多起来。分析渗漏的原因有许多，如：结构沉降、温差变形引起墙体产生裂缝，以及外墙粉刷、面砖或马赛克粘贴施工方面的原因墙体产生局部裂缝。另外，现今许多建筑物采用框架结构，墙体为多孔砖砌筑、一旦粉刷层、面层墙体产生局部裂缝，多孔砖墙体是不防水的，这也是墙体产生渗漏水的重要原因。解决外墙渗漏的方法和材料有许多，主要是根据渗漏的部位和墙体的结构而决定。

3、外墙防水施工有许多材料和方法，以前采用一般沥青防水涂料对此种工程进行防水施工，虽然也能起到防水效果，但是对外墙污染太严重，此种方法已经被淘汰。目前，有用大面积喷涂无色外墙防水剂的方法对外墙进行防水施工的，但是这种方法是治标不治本，外墙裂缝没有处理，只靠无色外墙防水剂的防水，使用期不会很长。还有用胶凝剂掺纯水泥进行勾缝，大面积喷涂无色外墙防水剂的方法，效果还是不错的，但是和纯丙多功能透明弹性防水涂料对外墙进行防水施工相比还是有不足之处。用纯丙处理外墙防水，外墙不粘灰尘、基本上无色差，使用期更长。

4、纯丙乳液，即丙烯酸酯乳液，其是由丙烯酸酯类单体，主要是丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯在乳液中共聚而成，但实际工程应用中，单靠乳液中单体共聚物的成膜形成防水层，其性能远远达不到使用的要求。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本技术提供一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法，本技术制备的涂料结膜后呈无色透明状，有极佳的力学性能、防水性能，以及优异的耐候性。

2、第一方面，本技术提供一种透明弹性的水不粘涂料，采用如下的技术方案：

3、一种透明弹性的水不粘涂料，包括如下重量份数的组分：改性丙烯酸酯乳液80-100份、二氧化硅气凝胶10-20份、有机蒙脱土1-3份、硅烷偶联剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.3份；

4、所述改性丙烯酸酯乳液由如下制备步骤获得：

5、将70-80％的乳化剂、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸酯基硅油、70-80％水混合，加热并进行搅拌，得到稳定的预乳化液；

6、将70-80％的甲基丙烯酸甲酯、70-80％的丙烯酸丁酯加入至上述的预乳化液中，加热进行搅拌，得到稳定的次乳化液；

7、将20-30％的乳化剂、20-30％的水混合，加热进行搅拌均匀，先后加入20-30％的引发剂、20-30％的甲基丙烯酸甲酯、20-30％的丙烯酸丁酯，保温反应，得到种子溶液；

8、将种子溶液加入至次乳化液中，加热反应，加入70-80％的引发剂，继续反应，降温调ph，得到改性丙烯酸酯乳液。

9、通过采用上述技术方案，有机氟聚合物对基材附着力不佳、有机硅聚合物的耐化学性则相对较差，本技术为克服上述问题，采用有机氟、有机硅复合改性丙烯酸树脂的方式，结合有机氟与有机硅之间的协同作用，使得丙烯酸树脂表现出更加优异的综合性能。通过采用有机氟和有机硅共同对丙烯酸树脂进行改性，还可以通过减少含氟单体的含量使得成本降低。本技术制备的氟硅改性丙烯酸树脂结合了有机硅树脂优异的耐候性、耐磨性等性能，还具有有机氟树脂耐水、耐化学性的特点。

10、本技术采用氟硅对丙烯酸树脂改性时，采用多次预乳化的方式，制备得到的改性丙烯酸树脂乳液具有较好的稳定性，成膜后表现出优异的耐候性、耐污性和耐水性。

11、进一步优选为，所述改性丙烯酸乳液由包括如下重量份数的组分制成：甲基丙烯酸甲酯20-40份、丙烯酸丁酯30-50份、甲基丙烯酸3-5份、甲基丙烯酸三氟乙酯3-5份、丙烯酸酯基硅油3-5份、引发剂1-3份、乳化剂0.1-0.5份、水100-120份。

12、进一步优选为，所述乳化剂为由二甲基二烯丙基氯化铵、op-10组成的混合物，所述二甲基二烯丙基氯化铵与op-10的重量比为1:(1-2)。

13、通过采用上述技术方案，采用二甲基二烯丙基氯化铵与op-10进行复配，并采用合适的配比，可以得到稳定较高的预乳化液、次乳化液和种子乳液，同时得到的改性丙烯酸酯乳液具有粒径小、机械性能优异且稳定的特性。

14、进一步优选为，所述二氧化硅气凝胶由正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、水、酸性催化剂按照溶胶-凝胶法制得。

15、通过采用上述技术方案，正硅酸作为有机物的水解前驱体，经过水解缩聚反应后可以得到纳米二氧化硅颗粒，同时通过加入硅烷偶联剂对二氧化硅颗粒表面进行修饰，提高其与有机相的相容性，改善二氧化硅颗粒在丙烯酸酯聚合物中的分散性问题。

16、进一步优选为，所述二氧化硅气凝胶制备时，硅烷偶联剂采用十三氟辛基三甲氧基硅烷。

17、通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂采用十三氟辛基三甲氧基硅烷，除了能够改善二氧化硅颗粒在有机相中的分散性问题，同时降低二氧化硅颗粒表面自由能，提高疏水性。

18、进一步优选为，所述有机蒙脱土由如下制备步骤制得：将蒙脱土、十八烷基二甲基苄基氯化铵、聚丙烯酰胺、水混合，搅拌均匀，加热反应，加入聚乙二醇搅拌均匀，即得所述有机蒙脱土。

19、进一步优选为，所述蒙脱土、十八烷基二甲基苄基氯化铵、聚丙烯酰胺的质量比为1:(0.03-0.05):(0.1-0.3)。

20、通过采用上述技术方案，十八烷基二甲基苄基氯化铵的烷基铵离子通过离子交换反应进入蒙脱土的片层间，片层表面被有机离子上的烷基长碳链覆盖，从而使其表面变为亲油性，增加了蒙脱土与高分子聚合物的亲和性，烷基分子链在片层间以一定的方式排列，有利于聚合物大分子聚丙烯酰胺插层，使层间距进一步增大，使得有机蒙脱土更好的对丙烯酸酯乳液进行插层改性，提高涂料成膜后的力学性能。

21、第二方面，本技术提供一种透明弹性的水不粘涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

22、一种透明弹性的水不粘涂料的制备方法，包括以下步骤：

23、将改性丙烯酸酯乳液、二氧化硅气凝胶混合，搅拌均匀，继续加入有机蒙脱土、硅烷偶联剂并搅拌均匀，最后加入消泡剂，搅拌均匀，即得所述透明弹性的水不粘涂料。

24、通过采用上述技术方案，本技术提供的涂料制备工艺，操作简单，不涉及高温高压等特殊条件，生产效率较高，适合工业规模化生产，制备得到的透明弹性的水不粘涂料具有优异的防水性能、力学性能。

25、综上所述，本技术具有以下有益效果：

26、(1)本技术采用氟单体、硅单体对丙烯酸树脂共改性，氟硅协同作用向漆膜表面迁移，制备的透明弹性涂料具有良好的疏水性能；

27、(2)本技术采用氟硅单体改性丙烯酸酯乳液时，通过调整原料加入顺序，采用预乳化单体，预乳化功能单体，再进行混合反应的方式，得到的改性丙烯酸酯乳液具有高稳定性的特点，原料反应完全，得到的涂料具有防水性能高、力学性能优异的特点；

28、(3)通过加入二氧化硅气凝胶，在于改性丙烯酸树脂乳液共聚合成膜时，二氧化硅纳米结构既能增强树脂的力学性能，同时能够构建高稳定性超疏水仿生界面，提高涂料的疏水防水性能；

29、(4)本技术通过对蒙脱土进行插层改性，使其具有亲油性能，增加蒙脱土与丙烯酸酯的共聚稳定性，提高蒙脱土在丙烯酸酯中的插层成功性，相应的，提高涂料稳定性和力学性能。