一种二元防水自喷罐及其制备方法与流程

1.本发明属于涂料技术领域，涉及一种二元防水自喷罐及其制备方法。


背景技术：

2.防水涂料是指涂料形成的涂膜能够防止雨水或地下水渗漏的一种涂料。防水涂料可按涂料状态和形式分为：乳液型、溶剂型、反应型和改性沥青。防水涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、弹塑性、抗裂性、抗渗性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用。
3.目前，建筑局部渗水情况时常发生，常规防水补漏措施中使用防水涂料最为方便有效。进行局部修补涂料用量较少，市售多为桶装涂料，使用剩余涂料会产生浪费；且对于阴角渗水部位以及管道接口处的漏水，辊涂和刷涂难以做到均匀涂布，从而影响其防水效果；现有喷涂方式需要大量施工工具的使用。
4.自喷漆是把涂料通过特殊方法处理后通过高压灌装入自喷漆瓶内，方便用户喷涂的一种涂料。
5.目前市场上绝大多数自喷漆，其内容物为溶剂型涂料，其有机溶剂含量高达50％以上，使用时会向大气中排放voc，是空气污染的重要来源，严重威胁着人们的身体健康。部分水性自喷漆则是一元体系，多由抛射剂将内容物喷出，抛射剂即为有机挥发物。
6.cn110330866a公开了光固化自喷漆液料及其制备方法、光固化自喷漆，相对于100重量份的光固化自喷漆液料，所述光固化自喷漆液包括：30-70重量份的光敏树脂、5-20重量份的光引发剂、10-40重量份的溶剂和1-5重量份的助剂；其中，所述光敏树脂为一种以上不含氟丙烯酸酯低聚物与一种以上含氟丙烯酸酯低聚物形成的混合物。该发明的自喷漆液料为溶剂型涂料，不环保。
7.市场上大部分二元体系自喷漆仍存在以下问题：(1)涂料体系不够稳定，长时间储存会出现沉降，导致喷涂出料会有大量水先喷出，影响涂料性能；(2)施工效果差，喷涂不均匀，出现局部堆料严重的问题，形成流挂；(3)涂料喷出率低，造成涂料浪费的比较多。
8.因此，在本领域中，期望开发一种二元防水自喷罐(即二元体系防水自喷漆)，其具有环保、储存稳定、喷涂均匀的特点。


技术实现要素：

9.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二元防水自喷罐及其制备方法。本发明将防水涂料应用于气雾剂技术，将防水涂料装入二元压力罐中得到二元防水自喷罐，具有以下优势：施工便携，方便多种施工条件施工；涂料浪费少，且可达到均匀涂布。
10.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
11.第一方面，本发明提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
12.所述内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0013][0014][0015]
在本发明中，通过粉状增稠剂和液态增稠剂的搭配协同作用，使得内容物体系具有优异的流变性能，解决了现有技术中二元自喷罐涂料施工不稳定、有效喷出率低的问题(现有技术中的二元自喷罐涂料，前50％左右的内容物可以以比较好的雾化效果喷出，后30％-50％的内容物开叉严重、无法呈现均匀喷涂的效果)；本发明提供的内容物几乎可在全程具有稳定的雾化效果，可均匀施涂，只在最后5％左右的余料出现雾化不良，有效喷出率高达95％。
[0016]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，去离子水的用量可以为150份、155份、160份、165份、170份、175份、180份、185份、190份、195份或200份等。
[0017]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，粉状增稠剂的用量可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
[0018]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，丙二醇的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
[0019]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，助剂一的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
[0020]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，消泡剂的用量可以为2份、3份、4份或5份等。
[0021]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，颜填料的用量可以为350份、355份、360份、365份、370份、375份、380份、385份、390份、395份或400份等。
[0022]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，成膜物的用量可以为400份、410份、420份、430份、440份、450份、460份、470份、480份、490份或500份等。
[0023]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，助剂二的用量可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份或12份等。
[0024]
在本发明中，所述内容物的制备原料中，液态增稠剂的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
[0025]
优选地，所述抛射剂的重量份数为5-10份，例如5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
[0026]
优选地，所述抛射剂包括氮气、二氟乙烷、氧气或二氧化碳中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述去离子水为通过离子交换设备去除水中的离子态杂质而得到的水。
[0027]
优选地，所述粉状增稠剂包括粉状有机增稠剂和粉状无机增稠剂。
[0028]
优选地，所述粉状有机增稠剂包括羟乙基纤维素醚。
[0029]
优选地，所述粉状无机增稠剂包括凹凸棒土和/或膨润土。
[0030]
优选地，所述液态增稠剂包括市售碱溶胀型增稠剂和/或聚氨酯类增稠剂。
[0031]
作为本发明的优选技术方案，粉状增稠剂同时包括粉状有机增稠剂和粉状无机增稠剂，而液态增稠剂均为液态有机增稠剂，使得涂料体系具有更为优异的流变性能。
[0032]
优选地，所述丙二醇为市售丙二醇。
[0033]
优选地，所述助剂一包括ph调节剂、分散剂或润湿剂中的任意一种或至少两种的组合。
[0034]
优选地，所述助剂一包括ph调节剂1-3份(例如1份、2份或3份等)、分散剂8-15份(例如8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等)和润湿剂1-2份(例如1份、1.5份或2份等)。
[0035]
优选地，所述ph调节剂包括氨水和/或市售amp-95。
[0036]
优选地，所述分散剂包括市售钠盐阴离子型分散剂。
[0037]
优选地，所述润湿剂包括聚氧乙烯型润湿剂和/或多元醇型润湿剂。
[0038]
优选地，所述消泡剂包括市售矿物油型消泡剂和/或有机硅型消泡剂。
[0039]
优选地，所述颜填料包括钛白粉、石英粉、重质碳酸钙、氧化锌或滑石粉中的任意一种或至少两种的组合。
[0040]
优选地，所述成膜物包括丙烯酸酯共聚乳液、有机硅改性丙烯酸乳液或水性聚氨酯乳液中的任意一种或至少两种的组合。
[0041]
优选地，所述助剂二包括硅烷偶联剂和/或成膜助剂。
[0042]
优选地，所述助剂二包括硅烷偶联剂1-2份(例如1份、1.5份或2份等)和成膜助剂5-10份(例如5份、6份、7份、8份、9份或10份等)。
[0043]
优选地，所述硅烷偶联剂包括市售含硫硅烷偶联剂、氨基类硅烷偶联剂或环氧基类硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。
[0044]
优选地，所述成膜助剂包括市售的十二碳醇酯和/或乙二醇单丁醚。
[0045]
优选地，所述二元压力罐为市售二元压力罐，其结构包括活动连接阀门、罐体连接件、罐体、真空囊袋。
[0046]
优选地，所述活动连接阀门为市售气雾阀。
[0047]
优选地，所述罐体的最小形变气压为1.5-2.0mpa，例如1.5mpa、1.6mpa、1.7mpa、1.8mpa、1.9mpa或2.0mpa等。
[0048]
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的二元防水自喷罐的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0049]
(1)将配方量的去离子水、粉状增稠剂、丙二醇、助剂一、部分消泡剂以及颜填料混合，得到第一混合物；
[0050]
(2)在搅拌条件下，向步骤(1)得到的第一混合物中加入配方量的成膜物、助剂二、
剩余消泡剂以及液态增稠剂，混合分散，得到内容物；
[0051]
(3)将步骤(2)的内容物充入带有抛射剂的二元压力罐内，得到所述二元防水自喷罐。
[0052]
优选地，步骤(1)所述部分消泡剂为消泡剂总用量的1/3-1/2，例如1/3、5/12或1/2等。
[0053]
优选地，步骤(1)所述混合在分散机中进行。
[0054]
优选地，步骤(1)所述混合具体包括：先低速混合，再高速混合。
[0055]
优选地，所述低速混合的转速为300-500rpm，例如300rpm、330rpm、350rpm、380rpm、400rpm、430rpm、450rpm、480rpm或500rpm等，低速混合的时间为5-10min，例如5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
[0056]
优选地，所述高速混合的转速为1000-1400rpm，例如1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm、1250rpm、1300rpm、1350rpm或1400rpm等，高速混合的时间为20-25min，例如20min、21min、22min、23min、24min或25min等。
[0057]
优选地，步骤(2)所述搅拌的转速为600-800rpm，例如600rpm、630rpm、650rpm、680rpm、700rpm、730rpm、750rpm、780rpm或800rpm等。
[0058]
优选地，步骤(2)所述混合分散的时间为5-10min，例如5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
[0059]
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0060]
在本发明中，通过粉状增稠剂和液态增稠剂的搭配协同作用，使得内容物体系具有优异的流变性能，解决了现有技术中二元自喷罐涂料施工不稳定、有效喷出率低的问题；本发明提供的二元防水自喷罐具有良好的施工性，可达到全程稳定施工、均匀施工，且内容物的有效喷出率高达95％；自喷罐内的内容物稳定性优异，不会出现分水，储存后不会出现施工性能明显下降的问题。
附图说明
[0061]
图1为打分为10的内容物的喷涂效果图。
[0062]
图2为打分为1的内容物的喷涂效果图。
具体实施方式
[0063]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0064]
抛射剂的选择：
[0065] 选择例1选择例2选择例3选择例4抛射剂氮气二氧化碳氧气二氟乙烷
[0066]
将真空囊袋装入罐体内，并在真空囊袋与罐体之间充入抛射剂；将水按真空囊袋的容量注入真空囊袋内，然后用压力表测试不同温度下的罐内压力(mpa)，如下表所示。
[0067]
温度选择例1选择例2选择例3选择例40-5℃0.810.700.750.8325℃0.870.80.820.88
50℃0.920.850.870.94
[0068]
选择例2和选择例3在低温状态下压力偏低，会降低内容物的喷涂效果和喷出率，不宜在低温条件下使用。选择例1和选择例4在低温状态下仍保持较高压力，可以保证内容物的喷涂效果及高喷出率。
[0069]
实施例1
[0070]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0071]
其中，抛射剂的重量份数为6份，抛射剂为二氟乙烷；
[0072]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0073][0074]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(2份，牌号为：natrosol 250hbr)和膨润土(4份，牌号为：hms-401)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为sn-5040，消泡剂的牌号为nxz，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为钛白粉r996，成膜物为丙烯酸酯共聚乳液(牌号为百历摩tm2471)，硅烷偶联剂的牌号为sca-r75m，成膜助剂的牌号为texanol，液态增稠剂为碱溶胀型增稠剂(牌号为tt-935)。
[0075]
二元防水自喷罐的制备方法包括以下步骤：
[0076]
(1)将配方量的去离子水、粉状增稠剂、丙二醇、ph调节剂、分散剂、润湿剂、消泡剂(消泡剂总用量的1/2)以及颜填料在分散机400rpm状态下混合10min，然后高速(1200rpm)
分散20min，得到第一混合物；
[0077]
(2)在700rpm条件下，向步骤(1)得到的第一混合物中加入配方量的成膜物、硅烷偶联剂、成膜助剂、剩余消泡剂以及液态增稠剂，分散10min，得到内容物；
[0078]
(3)将步骤(2)的内容物充入带有抛射剂的二元压力罐内，得到所述二元防水自喷罐。
[0079]
实施例2
[0080]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0081]
其中，抛射剂的重量份数为8份，抛射剂为氮气；
[0082]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0083][0084][0085]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(1份，牌号为：natrosol 250hhbr)和膨润土(4份，牌号为：bentonitex-ls)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为特好散tm 731a，消泡剂的牌号为byk-011，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为800目重钙，成膜物为水性聚氨酯乳液(牌号为fs-1551)，硅烷偶联剂的牌号为sca-kc6m，成膜助剂的牌号为oe300，液态增稠剂为聚氨酯类增稠剂(牌号为rm-8w)。
[0086]
二元防水自喷罐的制备方法参照实施例1。
[0087]
实施例3
[0088]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0089]
其中，抛射剂的重量份数为10份，抛射剂为二氧化碳；
[0090]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0091][0092][0093]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(4份，牌号为：natrosol plus 330)和膨润土(6份，牌号为：bentonitex-ns5)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为sn-5040，消泡剂的牌号为byk-024，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为325-800目石英粉，成膜物为丙烯酸酯共聚乳液(牌号为fs-230)，硅烷偶联剂的牌号为kh 560，成膜助剂的牌号为oe400，液态增稠剂为碱溶胀型增稠剂(牌号为tt-9034)。
[0094]
二元防水自喷罐的制备方法参照实施例1。
[0095]
实施例4
[0096]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0097]
其中，抛射剂的重量份数为7份，抛射剂为二氧化碳；
[0098]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0099][0100][0101]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(6份，牌号为：natrosol 250h4br)和膨润土(2份，牌号为：laponite-rd)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为特好散tm 731a，消泡剂的牌号为byk-022，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为氧化锌，成膜物为丙烯酸酯共聚乳液(牌号为百历摩tm2471)，硅烷偶联剂的牌号为sca-r75m，成膜助剂的牌号为texanol，液态增稠剂为碱溶胀型增稠剂(牌号为tt-935)。
[0102]
二元防水自喷罐的制备方法参照实施例1。
[0103]
实施例5
[0104]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0105]
其中，抛射剂的重量份数为9份，抛射剂为氧气；
[0106]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0107][0108]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(2份，牌号为：natrosol 250hbr)和膨润土(6份，牌号为：laponite-rds)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为sn-5040，消泡剂的牌号为byk-011，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为钛白粉r996，成膜物为丙烯酸酯共聚乳液(牌号为百历摩fs-926t)，硅烷偶联剂的牌号为sca-kc6m，成膜助剂的牌号为oe300，液态增稠剂为碱溶胀型增稠剂(牌号为tt-615)。
[0109]
二元防水自喷罐的制备方法参照实施例1。
[0110]
实施例6
[0111]
本实施例提供一种二元防水自喷罐，所述二元防水自喷罐包括二元压力罐、抛射剂和内容物；
[0112]
其中，抛射剂的重量份数为10份，抛射剂为氮气；
[0113]
内容物的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
[0114][0115]
其中，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(2份，牌号为：natrosol 250hhbr)和膨润土(8份，牌号为：hms-401)的混合物，ph调节剂的牌号为amp-95，分散剂的牌号为特好散tm 731a，消泡剂的牌号为byk-024，润湿剂的牌号为bd-109，颜填料为800目重钙，成膜物为丙烯酸酯共聚乳液(牌号为fs-230)，硅烷偶联剂的牌号为kh 560，成膜助剂的牌号为oe400，液态增稠剂为碱溶胀型增稠剂(牌号为tt-9034)。
[0116]
二元防水自喷罐的制备方法参照实施例1。
[0117]
实施例7
[0118]
本实施例与实施例1的不同之处仅在于，粉状增稠剂为羟乙基纤维素醚(6份，牌号为：natrosol 250hbr)。
[0119]
实施例8
[0120]
本实施例与实施例1的不同之处仅在于，粉状增稠剂为膨润土(6份，牌号为：hms-401)。
[0121]
对比例1
[0122]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，粉状增稠剂的用量为3重量份，其中，羟乙基纤维素醚的用量为1重量份，膨润土的用量为2重量份。
[0123]
对比例2
[0124]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，碱溶胀型增稠剂的用量为9重量份。
[0125]
对比例3
[0126]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，粉状增稠剂的用量为3重量份，其中，羟乙基纤维素醚的用量为1重量份，膨润土的用量为2重量份，溶胀型增稠剂的用量为9重量份。
[0127]
对比例4
[0128]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，粉状增稠剂的用量为11重量份，其中，羟乙基纤维素醚的用量为3重量份，膨润土的用量为8重量份。
[0129]
对比例5
[0130]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，碱溶胀型增稠剂的用量为16重量份。
[0131]
对比例6
[0132]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，粉状增稠剂的用量为11重量份，其中，羟乙基纤维素醚的用量为3重量份，膨润土的用量为8重量份，碱溶胀型增稠剂的用量为16重量份。
[0133]
对比例7
[0134]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，粉状增稠剂为硅酸镁锂类增稠剂(6重量份，牌号为：crs-902)。
[0135]
对比例8
[0136]
本对比例与实施例1不同之处仅在于，液态增稠剂为聚酰胺类增稠剂(10重量份，牌号为：byk-440)。
[0137]
对实施例以及对比例提供的二元防水自喷罐的内容物按标准jc/t 864-2008中5.4.2进行样品制备，然后按照以下测试方法进行性能测试：
[0138]
(1)拉伸性能：包括拉伸强度和断裂伸长率，按gb/t 16777-1997中8.2.2进行，拉伸速度为200mm/min；
[0139]
(2)加热处理后拉伸性能：包括加热处理后拉伸强度和加热处理后断裂伸长率，按gb/t 16777-1997中8.2.3进行加热处理，拉伸性能按jc 864-2008标准中5.4.3.1规定进行测试；
[0140]
(3)低温柔性：按标准jc 864-2008中5.4.4规定进行测试；
[0141]
(4)不透水性：按gb/t 16777-1997第11章进行测试。
[0142]
性能测试结果如表1所示。
[0143]
表1
[0144]
[0145][0146]
由表1可以看出，实施例1-6提供的二元防水自喷罐的内容物具有优异的力学性能(拉伸强度：1.85-2.20mpa，加热处理后拉伸强度：5.45-6.70mpa，断裂伸长率：480-530％，加热处理后断裂伸长率：200-260％)、低温柔性(-10℃无裂纹)和不透水性，均能达到jc/t864-2008中ⅰ型的要求标准。
[0147]
与实施例1相比，实施例7-8提供的二元防水自喷罐的内容物的力学性能稍微下降。
[0148]
与实施例1相比，对比例1-8提供的二元防水自喷罐的内容物的拉伸强度和加热处理后拉伸强度均降低。
[0149]
将上述实施例及对比例提供的二元防水自喷罐进行喷涂施工测试。并对二元防水自喷罐进行50℃的高温储存，分别在1周，3周，1个月后进行喷涂测试。测试数据如表2所示，其中，喷涂效果以打分的形式表现，1表示喷涂没有雾化效果，不能做到均匀喷涂(如图2)；10表示喷涂雾化效果优异，且能均匀涂布于基材表面，形成连续涂膜(如图1)；6表示可接受范围内的施工效果。
[0150]
表2
[0151]
[0152][0153]
由表2可以看出，本发明实施例1-6提供的二元防水自喷罐的内容物刚制备完成时均具有优异的喷涂效果，在50℃下热储1个月后仍具有可接受范围内的施工效果。
[0154]
相比于实施例1，实施例7提供的二元防水自喷罐的内容物现做料喷涂效果和热储1周喷涂效果均稍微下降，实施例8提供的二元防水自喷罐的内容物热储1周、3周和1个月的喷涂效果均稍微下降。
[0155]
相比于实施例1，对比例1-8提供的二元防水自喷罐的内容物的施工效果较差，特别是热储后施工效果极差，无法达到施工要求。
[0156]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的二元防水自喷罐及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。