單組份濕固化防水防護與溫致變色涂料及其制備方法
【專利說明】單組份濕固化防水防護與溫致變色涂料及其制備方法 【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑物外墻防水與防護涂料技術領域，尤其涉及一種單組份濕固化防 水防護與溫致變色涂料及其制備方法。 【【背景技術】】
[0002] 隨著城市化進程的加快，城市規模的日益擴大和建筑物的日益密集在為生活帶來 便利的同時，也使人的生活環境和視覺空間產生壓迫感，給人的心理健康帶來負面影響。
[0003] 為此，建筑師們力求在工程美學結構上進行改善，然而目前的這些方式均存在難 以克服的缺陷，例如：玻璃幕墻，盡管美觀但是容易產生陽光反射與聚焦污染；覆蓋瓷磚， 盡管美化效果良好但容易風化脫落，造成安全隱患。
[0004] 彩色涂料因其美化效果靈活、自然，而倍受關注。然而現有的外墻涂料耐候性差且 易褪色剝落，需要頻繁地進行修復，這種大規模翻修也會造成巨大的資源浪費。
[0005] 鑒于以上，亟需開發一種新型防水防護涂料，以克服現有技術中的外墻涂料耐候 性差的缺陷。 【
【發明內容】
】
[0006] 本發明旨在克服現有技術的外墻涂料耐候性差的缺陷，提供一種新型防水防護涂 料以及其制備方法。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：
[0008] -方面，本發明提供一種單組份濕固化防水防護與溫致變色涂料，包含以下按重 量份數計的組分：防水成膜劑1〇〇份；紫外線隔離劑〇. 5-25份；溫致變色劑0-15份；分散 劑0-3份，優選為0-2. 0份；稀釋劑0-100份，優選為5-100份。
[0009] -些實施例中，所述防水成膜劑可以是成分A與成分B摩爾比（0.8-1.2): (1. 8-2. 2)的加成反應產物，其中所述成分A為多端氨基聚硅氧烷、多端氨基聚醚、多端羧 基聚丁二烯丙烯腈液體橡膠，或它們中至少兩種的混合物；所述成分B為環氧醚基烷撐烷 氧基硅烷端封劑、多異氰酸酯端封劑，或他們的混合物。
[0010] 一些實施例中，所述多端氨基聚硅氧烷可以具有如下結構：
[0011]
[0012] 其中，k多1，R2為烴撐、苯撐、取代苯撐、芳環撐、取代芳環撐、雜環撐或取代雜環 撐；R3、R4、R5、R6為烴基、苯基、取代苯基、芳環基、取代芳環基、雜環基或取代雜環基；
[0013] 所述多端氨基聚醚可以具有如下結構：
[0014]
[0015] 其中，n彡 1。
[0016] 一些實施例中，所述多端氨基聚硅氧烷、所述多端氨基聚醚或所述多端羧基聚丁 二稀丙稀腈液體橡膠的數均分子量或粘均分子量為300-3000。
[0017] -些實施例中，所述環氧釀基燒撐烷氧基硅烷端封劑具有如下結構：
[0018]
[0019] 其中，m彡0，n彡1，且札為甲基或乙基；
[0020] 所述的多異氰酸酯端封劑具有如下結構：
[0021] 0CN-R7-NC0
[0022] 其中，R7為烴撐、苯撐、取代苯撐、芳環撐、取代芳環撐、雜環撐或取代雜環撐。
[0023] -些實施例中，所述紫外線隔離劑為茂金屬、烷基茂金屬、納米過渡元素氧化物、 納米稀土元素氧化物，或它們中至少兩種的混合體或共晶體。
[0024] -些實施例中，所述茂金屬為二茂鐵、二茂鈷、二茂鎳，或它們中至少兩種的混合 物；所述烷基茂金屬為含1-3個叔丁基的二茂鐵、含1-3個叔丁基的二茂鈷、含1-3個叔 丁基的二茂鎳，或它們中至少兩種的混合物；所述納米過渡元素氧化物的平均粒徑D50為 2-100nm，優選為2-50nm，并且為氧化紀、氧化銀、氧化鈦、氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅、 氧化鋅，或它們中至少兩種的混合物或共晶體；所述納米稀土元素氧化物的平均粒徑D50 為2-100nm，優選為2-50nm，并且為鑭系或婀系元素氧化物中的一種或至少兩種的混合物 或共晶體。
[0025] -些實施例中，所述溫致變色劑為過渡元素鹵化物及其異種鹵化物共晶體或硫化 物及其異種鹵化物共晶體、過渡元素鹵化物或硫化物與羥基化合物的絡合物、過渡元素鹵 化物或硫化物與胺基化合物的絡合物中的一種或至少兩種的混合物；所述分散劑為cs-c36 的烷基伯胺、Cs-C36的烷基仲胺、CS-C36的烷基醇、CS-C36的羧酸中的一種或至少兩種的混合 物；所述稀釋劑為c2-c4的伯醇、c2-c4的仲醇、c6-c19的烷烴、苯、取代苯、芳環、取代芳環、雜 環烴、取代雜環烴中的一種或至少兩種的混合物。
[0026] 一些實施例中，所述羥基化合物具有如下結構：
[0027]
[0028] 其中，s為彡1的整數；t為彡1的整數；p+q為彡1的整數；R7、RS為烴撐、苯撐、取 代苯撐、芳環撐、取代芳環撐、雜環撐或取代雜環撐；所述胺基化合物具有如下結構：
[0029]
[0030] 其中，s為彡1的整數；t為彡1的整數；p+q為彡1的整數；R7、RS為烴撐、苯撐、取 代苯撐、芳環撐、取代芳環撐、雜環撐或取代雜環撐；所述過渡元素為釩、鈦、鐵、鈷、鎳或銅； 所述過渡元素鹵化物為過渡元素氯化物、過渡元素溴化物或過渡元素碘化物。
[0031] 另一方面，本發明提供一種用于制備上述單組份濕固化防水防護與溫致變色涂料 的方法，包括步驟：高溫減壓脫水：使成分A、紫外線隔離劑、溫致變色劑混合，并高溫減壓 脫水至水分含量降至原料總量的0.lwt%以下，優選0. 07wt%以下，更優選0. 05wt%以下， 得到脫水產物；加成預聚：在保護性氣體存在下，使成分B、分散劑和稀釋劑與脫水產物混 合，并進行加成預聚反應，得到單組份濕固化防水防護與溫致變色涂料，其中成分A與成分 B的摩爾比為（0? 8-1. 2) : (1. 8-2. 2)。
[0032] 高溫減壓脫水優選在50_180°C的溫度、常壓的1/3到1%的壓力進行，更優選在 8〇-l2〇°C的溫度、-0? 〇9MPa的壓力進行。
[0033] 加成預聚反應優選在25-120°C反應0. 5-4小時，更優選在35-60°C反應3小時，或 者在25-45°C保溫3小時。
[0034] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明制備的單組份濕固化防水防 護與溫致變色涂料能過有效隔離水分滲入被保護的噴繪裝飾涂層，并且能夠有效隔離酸雨 對噴繪裝飾涂層的腐蝕，其溫至變色效應顯著且可調。當單組份濕固化防水防護與溫致變 色涂料的涂層厚度在〇. 1-0. 5mm范圍內時，涂膜的拉伸強度和斷裂伸長率半衰期超過8年， 對紫外線的隔離率可達86%，溫致變色效應明顯。
[0035] 可見，本發明的涂料具有改善的耐候性，能避免建筑外墻的彩色裝飾噴繪圖案受 水分風化、酸雨腐蝕和紫外線破壞，同時還具有溫致變色效果，以減輕陽光反射對眼睛致炫 作用。本發明的制備方法簡單易行，可應用于工業化生產。 【【具體實施方式】】
[0036] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限 定本發明。
[0037] 第一組（實施例L1-L3)
[0038] 原料:防水成臘劑中成分A為二端氨基二甲基聚硅氧烷（商品名稱PAM-E)，成分 B為y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（商品名稱A-187,作為端封劑）。紫外線隔離劑 為叔丁基二茂鐵，其中一至三叔丁基的比例受自化學平衡的控制，利用叔丁基二茂鐵向界 面迀移匯集效應構成隔離紫外線的透明屏障。溫致變愾劑為FeCl,與荼多酚摩爾比1 :3的 絡合物，三氯化鐵與3摩爾茶多酚絡合物的含量在2%以下時，室溫顯輕微淡藍色，在太陽 照射下墻體時溫度升高至60°C以上時表現為輕微的粉紅色至茶色，顏色可隨溫度升降而逆 變。分散劑無，由于叔丁基二茂鐵和三氯化鐵茶多酚絡合物在防水成膜劑和稀釋劑中的自 分散性良好，無需添加額外的分散劑。稀釋劑為無水酒精，適于人工刷涂和機械噴涂。
[0039] 制備:高溫減壓脫水:將成分A、溫致變愾劑投入帶加熱夾套的反應釜中，攪拌下 升溫至80-120°C，抽真空使反應釜內的壓力降低到-0. 09MPa，使原料所帶進水分含量按重 量計降到所加物料總量的〇. 10%以下:加成預聚:在高溫減壓脫水步驟完成之后，通入經 過干燥的空氣，保持0.OIMPa正壓以隔離外界含水分的空氣。將物料降溫到35-60°C，投入 成分B、紫外線隔離劑和稀釋劑，于35-60°C保溫3小時，最后加入稀釋劑，冷卻到室溫，得到 產品。
[0040] 其中加成預聚反應式如下所示：
[0041]
[0042]第二組（實施例 2. 1-2. 3)
[0043] 原料:防水成臘劑中成分A為二端氨基二甲基聚硅氣掠(商品名稱KF-8010)成分 B為異氟爾酮二異氰酸酯（商品名稱IPDI，作為端封劑），。縶外線隔離劑為透明納米二氧 化鈦，平均粒徑D50在20-50nm之間。溫致變愾劑為碘化汞碘化銀的共晶體,共晶體的平均 粒徑D50在20-50nm之間，其在外墻體為溫度45-50°C時由輕微淺黃色可逆地變為輕微淺紅 色。分散劑為硬脂酸，其能夠促使透明納米二氧化鈦和碘化汞碘化銀共晶體良好分散。趣 釋劑為甲苯，成品粘度10_30mPa.s，適于人工刷涂和機械噴涂。
[0044] 制備：高溫減壓脫水，將成分A、縶外線隔離劑、溫致變色劑、分散劑投入到帶加 熱夾套和高剪切分散器的反應釜中，在高剪切攪拌下將物料升溫到80-120°C，抽真空使 反應釜內的壓力降低到_〇.〇9MPa，使原料所帶進水分含量按重量計降至所加物料總量 的0. 10 %以下:加成預聚,在高溫減壓脫水步驟完成之后，通入經過干燥的空氣，保持 0.OIMPa正壓以隔離外界含水分的空氣。將物料降溫到35-65°C，并投入成分B，于25-45°C 之間保溫3小時，最后加入稀釋劑，冷卻到室溫，得到產品。
[0045] 其中，加成預聚反應式如下：
[0046]
[0047] 第三組（實施例3. 1-3. 3)
[0048] 原料:防水成臘劑中成分A為二端氨基聚醚（商品名稱PEA，分子量2000)，成分 B為y-縮水