一种高粘度环保型的防水涂料技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种高粘度环保型的防水涂料。
背景技术
随着人们环保意识的增强，水性涂料成了市场的热门产品，我国防水涂料的研制
和应用始于60 年代，早期曾以各种化工下脚料为原料研制产品，均因质量性能不稳定而停
止发展。在同一时期，我国对于以高聚物改善石油沥青配置防水涂料方面，也进行了较大量
的工作。60年代中期出现了氯丁橡胶—沥青防水涂料，70年代初期出现了再生橡胶—沥青
防水涂料，并在工程上获得较成功的应用。随着我国合成高分子材料工业的稳定发展，以各
种优质合成橡胶和合成树脂为原料研制的防水涂料，在80年代相继投入使用：如双组分聚
氨酯防水涂料、丙烯酸酯类的浅色防水涂料、阳离子氯丁胶乳沥青防水涂料和硅橡胶防水
涂料等，橡胶沥青类和合成高分子类防水涂料在我国防水工程应用中，正占有越来越大的
比重。以石油沥青为主，以高聚物进行改性的技术途径，在我国已有较长的历史，它原料来
源广泛，成本较低，适用于量大面光的一般防水工程；以合成高分子材料为主制成的涂料，
性能较优，但价格较高；由于建筑变形，墙体龟裂从而造成涂料表面开裂，降低防水效果。因
此，沥青类防水涂料的使用越来越少，而聚氨酯防水涂料由于具有优异的弹性、耐久性、防
水层轻、施工维修方便，组分易于调节、可用于建筑物不同部位及整体性好等诸多优点而受
到重视。
目前，与发达国家相比，我国聚氨酯防水涂料整体性能较差，质量也不稳定。聚氨
酯防水涂料又分单组份和双组份。单组分聚氨酯防水涂料容易因空气中的湿度不够而造成
固化时间较长、延误工期。而双组份聚氨酯防水涂料中常使用疑为对人体有致癌物质的
MOCA（3，3-二氯-4，4-二氨基二苯基甲烷，俗称摩卡）作为固化剂，并且含有大量的挥发性有
机溶剂（如甲苯、二甲苯和古马隆树脂等）, 双组分聚氨酯涂料由于物料成分复杂，使用时
又受现场条件限制，质量难以稳定；水性聚氨酯涂料虽符合发展趋势，但因分子中引入了亲
水性基团，其涂膜的耐水性、耐化学性较差，尤其不适用于长期浸水环境。随着环保理念的
增强和环保法规的出台，2014年8月1日实施的GB/T 19250—2013《聚氨酯防水涂料》中增加
了有害物质限量，现今聚氨酯防水涂料正朝着环保、健康的方向发展。
因此，开发高性能的单组分低VOC新型防水涂料或具有耐水性好环保无毒的改性
防水涂料，仍然是人们研究的重要课题。
现在的防水涂料，专门针对防水涂料的耐候性和耐热性研究比比皆是，现今利用
纳米材料作为防水材料的原料，能提高涂层的耐候性和防水性能，例如中国专利CN
105254234A公开的《一种双组份水性纳米防水涂料及其制备方法》，但是成本极高，采用双
组份由于物料成分复杂，使用时又受现场条件限制，质量难以稳定；也有利用改变颜料和填
料的配方来改善制备成的涂料的耐热性能，但其制备的工艺流程复杂，要求较高，所使用的
原料毒性大不环保，对人的健康造成损害，对环境造成污染。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高粘度环保型的防水涂料，通
过将对成膜剂进行改性后作为制备本申请涂料的重要原料，其拉伸强度、涂膜硬度以及粘
度也显著提高，不仅能使得制成的涂料在室外条件下具有良好的耐候性和防水性，还具有
耐腐蚀耐高温的显著效果，且无毒无污染。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高粘度环保型的防水涂料，由以下重量份的原料制成，成膜剂80～100份、溶剂40
～50份、成膜助剂10～15份、颜填料15～25份、助剂15～30份；该防水涂料的制备方法是将
成膜剂、溶剂和助剂依次加入塑料罐中，搅拌8～10min至混合均匀，在1500r/min的转速下
搅拌25～28min，使之充分分散，再加入成膜助剂高速分散3～5min制得分散体系，然后加入
质量比为1:1的丙酮和乙酸乙酯混合溶剂调节粘度，最后加入氢氧化铵溶液调节pH值至7.5
～8.5，混合均匀即得；
所述成膜剂为改性酪素树脂，所述成膜剂的制备方法为：将质量比为3～5：1～3的酪素
液和环氧树脂混合，然后加入水，在18℃～25℃条件下浸泡20min，加入按质量比丙烯酸甲
酯：乙二醇丁醚：=2～3:1～2组成的混合溶剂对混合物进行溶解，置于装有搅拌器、恒压漏
斗、冷凝管和氮气导管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，缓慢搅拌升温至75～90℃，加入
酸酐，在氮气保护下缓慢升温至酸酐完全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降
温至200℃，再加入按质量比氨基树脂：丙烯酸衍生物树脂：桃胶：三甲基六亚甲基二胺=1：
5：6：3，保持温度为150～200℃，搅拌反应1～2h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
所述溶剂按重量份配比由丙烯酸羟酯8～15份、聚乳酸5～10份、氰基乙烯5～10份、甲
基丙烯酸钠5～10份、磷酸酯10～15份混合而成。
所述颜填料按重量份配比由磷酸锌3～5份、氧化铝1～3份、硫酸钡2～3份、云母粉
3～8份、滑石粉3～10份、碳化硅3～10份、钛白粉2～5份。
作为本发明的优选技术方案，所述成膜助剂为丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二甘醇单
丁醚醋酸酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单丁醚醋酸酯、十二碳醇
酯中至少两种混合物。
作为本发明的优选技术方案，成膜剂的制备方法中酪素液是将干酪素加入到其重
量8～10倍的去离子水中，搅拌均匀，超声3～5min，再加入干酪素重量0.2～0.3的氢氧化铵
溶液调节pH值为8～9，搅拌反应30～45min，得到酪素液。
作为本发明的优选技术方案，成膜剂的制备方法中所述加入水的重量为酪素液与
环氧树脂总重量的0.3。
作为本发明的优选技术方案，成膜剂的制备方法中所述搅拌的速度为150r/min。
作为本发明的优选技术方案，所述助剂为增塑剂、消泡剂、催化剂、流平剂、润湿
剂，它们的质量比为2～5:4～6:1～2:1～3:1～2。
进一步地，所述增塑剂为硬脂酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、氧化蓖麻油、亚麻油中
的一中或至少两种以上的混合物。
进一步地，所述催化剂为辛酸锌和二月桂酸酸二丁基锡的混合物。
进一步地，所述消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。
进一步地，所述流平剂为聚甲基烷基硅氧烷、二丙酮醇、含反应性官能团的丙烯酸
中一种或二种混配。
进一步地，所述润湿剂为聚醚改性的聚二甲基聚硅氧烷。
在本申请中涉及的原料与器材均能在市面上采购得到。
本与现有技术相比较，本发明具有的有益效果为：
1、本发明利用先后利用化学改性将酪素和环氧树脂进行改性，得到的改性酪素树脂作
为本申请防水涂料原料中的成膜剂，在碱性环境下，环氧值增加，环氧树脂分子中含有反应
活性很高的环氧基，该活性基团与酪素中氨基、羧基和羟基等亲水基团发生反应，提高了改
性成膜剂的耐水性和耐湿擦性，通过添加氨基树脂、丙烯酸衍生物树脂和桃胶，阻断酪素分
子链间极性基团形成氢键，从而提高成膜剂的延伸性和耐曲挠性等综合性能，氨基树脂、丙
烯酸衍生物树脂和桃胶的加入不仅起到减少环氧树脂和干酪素的加入，降低成本，还起到
降低整个涂料的拉丝性，同时保证涂料在粘接时的性能最好；加入酸酐，除了提高粘性，还
使得涂料的干燥时间缩短且耐水性提高；酪素与环氧树脂分子之间的相互作用，提高了改
性酪素树脂的产品拉伸性能，断裂伸长率增大，添加三甲基六亚甲基二胺，对环氧树脂以及
其他树脂起到增稠固化作用，提高耐腐蚀且粘接性能好、韧性强。制备方法通过化学反应，
控制反应的温度，调节酸碱性环境，保证改性酪素树脂在优良的条件下反应，避免反应过
慢、增加制备的时间或者反应过快以及改性过火出现结块的问题，环氧树脂引入酪素中，降
低了改性后的酪素树脂的亲水性，提高了成膜的防水性能，同时提高涂膜的耐热性能。
2、本发明中选用的溶剂是专门针对本申请中的成膜剂（改性酪素树脂）设计的，能
够快速将成膜剂溶解，整个过程不进行研磨，直接加入搅拌机中与其他混料混合均匀，本申
请采用的溶剂满足防水涂料对断裂伸长性和低温柔性的要求，所含的羟基官能团与成膜剂
以及其他分子发生反应，能显著提高材料的强度和耐水性以及与混凝土等的粘接力，并解
决目前防水涂料中为了调节基体粘度以及分子质量大需添加甲苯等毒性大的有机溶剂的
问题，本申请所配备的溶剂的添加无毒无污染。
3、本发明使用的助剂能够整体的完善本发明涂料的各种性能，针对本申请选用的
成膜剂助剂，专门选用相配合的助剂，增强本发明涂料的各种性能，例如选用的稳定剂，调
节反应速度，过快就减慢反应速度，保持化学平衡，降低表面张力，防止光、热分解或氧化分
解等作用；选用的消泡剂能够抑制泡沫产生的物质，它与液体起泡物质一同吸附于气泡上，
使表面张力降低，泡膜变薄，导致破损，可预防起泡现象。
4、本发明不同颜填料的合理搭配，优化涂料的附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性
的性能，提高涂料的粘接力和粘度，还具有显著的吸附、吸湿性能，可消除室内污染、调节室
内湿度、消除异味、隔离噪音，涂饰表面肌理感强，防火阻燃，解决目前部分防水涂料毒性大
的问题。
5、本发明的防水涂料具有独特防水性、高弹性和整体性，涂膜连续无任何接缝，抗
渗漏，对建筑各种基材粘结性好，不易剥落，并且防腐效果优异、抗老化效果好、装饰性强，
耐久性好等优点，还具有吸附吸湿功能，净化环境，是一种绿色环保的防水涂料。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥
的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）
中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。
即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种高粘度环保型的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂80kg
溶剂：丙烯酸羟酯15kg、聚乳酸5kg、氰基乙烯5kg、甲基丙烯酸钠10kg、磷酸酯10kg
颜填料：磷酸锌5kg、氧化铝1kg、硫酸钡2kg、云母粉3kg、滑石粉6kg、碳化硅5kg、钛白粉
2kg
成膜助剂：丙二醇甲醚5kg、乙二醇丁醚5kg、乙二醇单甲醚醋酸酯2kg
助剂为增塑剂、消泡剂、催化剂、流平剂、润湿剂，其中增塑剂：硬脂酸丁酯3kg、邻苯二
甲酸二辛酯4kg；消泡剂：聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚8kg；催化剂：辛酸锌1kg和二月桂酸酸二
丁基锡1kg；流平剂：聚甲基烷基硅氧烷2kg、二丙酮醇1kg；润湿剂：聚醚改性的聚二甲基聚
硅氧烷4kg
本实施例的制备方法为：
(1)取适量干酪素加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，超声5min，再加入干酪
素重量0.3的氢氧化铵溶液调节pH值为8.5，搅拌反应40min，得到酪素液。
(2)成膜剂为改性酪素树脂，其制备方法为：将质量比为1：1的酪素液40kg和环氧
树脂40kg混合，然后加入水16kg，在25℃条件下浸泡20min，加入按质量比丙烯酸甲酯：乙二
醇丁醚：=2:组成的混合溶剂2kg对混合物进行溶解，置于装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管和
氮气导管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，缓慢搅拌升温至90℃，加入酸酐，在氮气保护
下缓慢升温至酸酐完全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加
入按质量比氨基树脂：丙烯酸衍生物树脂：桃胶：三甲基六亚甲基二胺=1：5：6：3，保持温度
为150℃，搅拌反应1h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
(3)将改性酪素树脂、溶剂和助剂依次加入塑料罐中，搅拌8min至混合均匀，在1500r/
min的转速下搅拌25min，使之充分分散，再加入成膜助剂高速分散3min制得分散体系，然后
加入质量比为1:1的丙酮和乙酸乙酯混合溶剂2kg调节粘度，最后加入氢氧化铵溶液调节pH
值至8.5，混合均匀即得。
实施例2
一种高粘度环保型的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂90kg
溶剂：丙烯酸羟酯10kg、聚乳酸8kg、氰基乙烯6kg、甲基丙烯酸钠10kg、磷酸酯15kg
颜填料：磷酸锌3kg、氧化铝2kg、硫酸钡2kg、云母粉3kg、滑石粉3kg、碳化硅10kg、钛白
粉2kg
成膜助剂：乙二醇丁醚3kg、十二碳醇5kg、乙二醇单甲醚醋酸酯2kg
助剂为增塑剂、消泡剂、催化剂、流平剂、润湿剂，其中增塑剂：硬脂酸丁酯5kg、氧化蓖
麻油2kg；消泡剂：聚二甲基硅氧烷9kg；催化剂：辛酸锌2kg和二月桂酸酸二丁基锡1kg；流平
剂：含反应性官能团的丙烯酸2kg；润湿剂：聚醚改性的聚二甲基聚硅氧烷2kg
本实施例的制备方法为：
（1）取适量干酪素加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，超声3min，再加入干酪
素重量0.2的氢氧化铵溶液调节pH值为8，搅拌反应45min，得到酪素液。
（2）成膜剂为改性酪素树脂，其制备方法为：将质量比为1：1的酪素液50kg和环氧
树脂50kg混合，然后加入水，在25℃条件下浸泡20min，加入按质量比丙烯酸甲酯：乙二醇丁
醚：=3:2组成的混合溶剂3kg对混合物进行溶解，置于装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管和氮气
导管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，缓慢搅拌升温至75℃，加入酸酐，在氮气保护下缓
慢升温至酸酐完全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加入按
质量比氨基树脂：丙烯酸衍生物树脂：桃胶：三甲基六亚甲基二胺=1：5：6：3的共混物15kg，
保持温度为150℃，搅拌反应2h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
（3）将改性酪素树脂、溶剂和助剂依次加入塑料罐中，搅拌8min至混合均匀，在1500r/
min的转速下搅拌28min，使之充分分散，再加入成膜助剂高速分散5min制得分散体系，然后
加入质量比为1:1的丙酮和乙酸乙酯混合溶剂调节粘度，最后加入氢氧化铵溶液调节pH值
至8.5，混合均匀即得。
实施例3
一种高粘度环保型的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂100kg
溶剂：丙烯酸羟酯15kg、聚乳酸5kg、氰基乙烯5kg、甲基丙烯酸钠10kg、磷酸酯15kg
颜填料：磷酸锌4kg、氧化铝2kg、硫酸钡2kg、云母粉5kg、滑石粉3kg、碳化硅3kg、钛白粉
5kg
成膜助剂：乙二醇单丁醚醋酸酯5kg、丙二醇甲醚6kg
助剂为增塑剂、消泡剂、催化剂、流平剂、润湿剂，其中增塑剂：氧化蓖麻油4kg、亚麻油
2kg；消泡剂：聚二甲基硅氧烷10kg；催化剂：辛酸锌1kg和二月桂酸酸二丁基锡2kg；流平剂：
聚甲基烷基硅氧烷1kg、含反应性官能团2kg的丙烯酸；润湿剂：聚醚改性的聚二甲基聚硅氧
烷2kg
本实施例的制备方法为：
（1）取适量干酪素加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，超声3min，再加入干酪
素重量0.2的氢氧化铵溶液调节pH值为8，搅拌反应45min，得到酪素液。
（2）成膜剂为改性酪素树脂，其制备方法为：将质量比为5：3的酪素液60kg和环氧
树脂36kg混合，然后加入水20kg，在18℃条件下浸泡20min，加入按质量比丙烯酸甲酯：乙二
醇丁醚：=3:2组成的混合溶剂2.5kg对混合物进行溶解，置于装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管
和氮气导管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，缓慢搅拌升温至90℃，加入酸酐，在氮气保
护下缓慢升温至酸酐完全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再
加入按质量比氨基树脂：丙烯酸衍生物树脂：桃胶：三甲基六亚甲基二胺=1：5：6：3的共混物
15kg，保持温度200℃，搅拌反应1.5h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
（3）将改性酪素树脂、溶剂和助剂依次加入塑料罐中，搅拌10min至混合均匀，在1500r/
min的转速下搅拌28min，使之充分分散，再加入成膜助剂高速分散3min制得分散体系，然后
加入质量比为1:1的丙酮和乙酸乙酯混合溶剂调节粘度，最后加入氢氧化铵溶液调节pH值
至7.5，混合均匀即得。
对实施例1-3中所制备的防水涂料的物理性能进行测试，取适量实施例1-3制备
得到的防水涂料在常温下固化，制取涂膜，保证涂膜厚度1.5±0.2mm固化后的材料按照中
华人民共和国建材行业标准指标检测涂料的各项性能，检测结果表明该涂料的各项常规性
能指标均符合国家标准要求。性能检测结果如表1所示：
表1防水涂料的各项物理性能检测结果
由上表可知，本发明实施例1-3制备得到的防水涂料具有独特防水性、高弹性和整体
性，涂膜连续无任何接缝，抗渗漏，对建筑各种基材粘结性好，不易剥落，并且防腐效果优
异、抗老化效果好、装饰性强，涂层附着力强，密度高，耐候性好，是理想的防水涂料。