一种彩色隔热的防水涂料技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种彩色隔热的防水涂料。
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。
而如今防水涂料不仅仅满足于耐水等性能，还对隔热、装饰的作用有新的要求，目
前建筑反射隔热涂料以合成树脂乳液为基料，以水为分散介质，加入功能性颜填料（主要为
太阳光反射、辐射、阻隔类颜填料）和助剂，经过一定的工艺过程制成的具有反射隔热功效
的防水涂料。因此，开发一种具有耐水性好环保无毒的改性防水涂料，且具有隔热和装饰性
能的防水涂料，仍然是人们研究的重要课题。现在专门针对防水涂料的耐候性和隔热性研
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以及装饰面，但其制备的工艺流
程复杂，要求较高，且搭配不合理耐沾污性差，导致丧失隔热装饰的作用。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种彩色隔热的防水涂料，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，其拉伸强度和涂膜硬度也显著提
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，且制备过程简单。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种彩色隔热的防水涂料，包括成膜剂、溶剂、助剂、紫外线吸光剂、颜填料、成膜助剂，
将成膜剂、溶剂、助剂、紫外线吸光剂、颜填料依次加入塑料罐中，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
氢氧化钠溶液调节pH值至8～9，混合均匀得到防水涂料；所述成膜剂、溶剂、助剂、紫外线吸
光剂、颜填料、成膜助剂按照重量份数比计为：成膜剂65～100份、溶剂35～45份、助剂8～15
份、紫外吸收剂为0.5～1.2份、颜填料15～20份、成膜助剂8～15份；所述溶剂为硅丙乳液和
醋丁纤维素溶液的共混乳液，它们的质量比为2～3:1；所述颜填料按照重量份配比由钛白
粉1-2份、碱性硫酸铅2-5份、镉黄0.5-2份、玻璃短纤维1-2份、硅胶粉3-5份、滑石粉3-5份和
重钙5-8份混合而成；所述紫外线吸光剂是2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-5-氯化苯并三
唑。
作为本发明的优选方案，所述成膜剂为改性酪素树脂，其制备方法为：将质量比为
6～9：5～7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
质量比乙二醇丁醚：甲基丙烯酸羟乙酯=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70～90℃，加入醋酸锌，在氮气保护下缓慢升温至醋酸锌完全溶解时，边搅拌边升温
到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加入按质量比松香改性酚醛树脂：有机硅树脂：桃
胶：黄瓜提取液：二甲胺基丙胺=3：1：5：2：3，保持温度为160-200℃，搅拌反应1～2h，冷却至
常温得到改性酪素树脂。
作为本发明的优选方案，成膜剂的制备方法中酪素液是将干酪素加入到其重量8
～15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0.2～0.3。
作为本发明的优选方案，成膜剂的制备方法中所述搅拌的速度为130～150r/min。
作为本发明的优选方案，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。
作为本发明的优选方案，所述助剂为增塑剂、稳定剂、消泡剂、催化剂和偶联剂，它
们的质量比为3～5:1～2:0.3～0.5:0.2～0.5:1～3。
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，所述稳定剂为羧乙基纤维素钠或聚乙烯醇。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂或硼酸酯偶联剂。
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，通过添加松香改性酚醛树脂、有机硅树脂、桃胶和黄瓜提取
液，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、耐曲挠性、耐热等综
合性能，松香改性酚醛树脂、有机硅树脂、桃胶和黄瓜提取液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；加入醋酸锌，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，添加二
甲胺基丙胺，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、本发明添加的不同颜填料精细颗粒的合理搭配，减少涂膜中的空隙率，提高涂
层整体的平整度，从而得到耐沾污性优良的反射隔热防水涂层，提高热稳定性，增加了涂料
的多色性，解决了色彩单一，装饰性差的问题；颜料填料调配的颜色具有高效的反射隔热效
果，颜料与所搭配的填料具有更显著的隔热效果，在红外灯下，同样照射时间，本发明采用
的颜填料制成的涂料相较于一般防水涂料在红外灯下和阳光下隔热效果更佳显著，同时还
能提高材料的冲击强度，降低有害气体并减少烟雾及烟雾释放，以及改善涂料表面性能，提
高耐磨性。
3、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。
4、本申请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。
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。
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
一种彩色隔热的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂90kg
成膜助剂：丙二醇甲醚6kg、乙二醇丁醚4kg、乙二醇单甲醚醋酸酯3kg
溶剂：硅丙乳液和醋丁纤维素溶液的共混乳液 40kg
颜填料：钛白粉2kg、碱性硫酸铅3kg份、镉黄1kg、玻璃短纤维2kg、硅胶粉3kg、滑石粉
3kg和重钙5kg；
紫外线吸光剂：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 0.6kg
助剂为增塑剂、稳定剂、消泡剂、催化剂和偶联剂，其中增塑剂：硬脂酸丁酯5kg、氧化蓖
麻油3kg；稳定剂：羧乙基纤维素钠1.5kg；消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.6kg；催化剂：辛酸锌
0.4kg、二月桂酸酸二丁基锡：0.5kg；偶联剂：硅烷偶联剂1kg。
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)将质量比为3:2的酪素液60kg和环氧树脂30kg混合，然后加入水18kg，在22℃
条件下浸泡20min，加入按质量比乙二醇丁醚：甲基丙烯酸羟乙酯=2:1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℃，加入醋酸锌0.5kg，在氮气保护下缓慢升温至醋酸锌完
全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加入按质量比松香改性
酚醛树脂：有机硅树脂：桃胶：黄瓜提取液：二甲胺基丙胺=3：1：5：2：3的混合物14kg，保持温
度为200℃，搅拌反应1h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
(3)将成膜剂、溶剂、助剂、紫外线吸光剂、颜填料依次加入塑料罐中，搅拌10min至混合
均匀，在1500r/min的转速下搅拌25min，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1kg调节粘度，并加入氢氧化
钠溶液调节pH值至8.0，混合均匀得到防水涂料。
实施例2
一种彩色隔热的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂100kg
溶剂：硅丙乳液和醋丁纤维素溶液的共混乳液 45kg
颜填料：钛白粉1kg、碱性硫酸铅5kg份、镉黄0.5kg、玻璃短纤维1kg、硅胶粉3kg、滑石粉
3kg和重钙6kg；
紫外线吸光剂：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 0.6kg
成膜助剂：二甘醇单丁醚醋酸酯6kg、乙二醇单甲醚醋酸酯3kg
助剂为增塑剂、稳定剂、消泡剂、催化剂和偶联剂，其中增塑剂：亚麻油3kg、氧化蓖麻油
2kg；稳定剂：聚乙烯醇1kg；消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.45kg；催化剂：辛酸锌0.5kg、二月桂
酸酸二丁基锡：0.3kg；偶联剂：硼酸酯偶联剂1kg。
本实施例的制备方法为：
（1）取适量干酪素加入到其重量15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）将质量比为6:5的酪素液55kg和环氧树脂45kg混合，然后加入水20kg，在18℃
条件下浸泡20min，加入按质量比乙二醇丁醚：甲基丙烯酸羟乙酯=1:1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80℃，加入醋酸锌0.5kg，在氮气保护下缓慢升温至醋酸锌完
全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加入按质量比松香改性
酚醛树脂：有机硅树脂：桃胶：黄瓜提取液：二甲胺基丙胺=3：1：5：2：3的混合物15kg，保持温
度为180℃，搅拌反应2h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
（3）将成膜剂、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2kg调节粘度，最后加入pH调节剂调节pH值至8.5，
混合均匀得到防水涂料。
实施例3
一种彩色隔热的防水涂料，以kg计，原料为
成膜剂：改性酪素树脂65kg
溶剂：硅丙乳液和醋丁纤维素溶液的共混乳液 35kg
颜填料：钛白粉1kg、碱性硫酸铅2kg份、镉黄0.5kg、玻璃短纤维1kg、硅胶粉3kg、滑石粉
3kg和重钙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、稳定剂、消泡剂、催化剂和偶联剂，其中增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯6kg；
稳定剂：聚乙烯醇1kg；消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.6kg；催化剂：辛酸锌0.4kg；二月桂酸酸二
丁基锡：0.4kg；偶联剂：硅烷偶联剂0.5kg、硼酸酯偶联剂1kg。
本实施例的制备方法为：
（1）取适量干酪素加入到其重量15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）将质量比为3:2的酪素液40kg和环氧树脂25kg混合，然后加入水12kg，在18℃
条件下浸泡20min，加入按质量比乙二醇丁醚：甲基丙烯酸羟乙酯=4:3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℃，加入醋酸锌0.5kg，在氮气保护下缓慢升温至醋酸
锌完全溶解时，边搅拌边升温到250℃，保温反应2.5h,降温至200℃，再加入按质量比松香
改性酚醛树脂：有机硅树脂：桃胶：黄瓜提取液：二甲胺基丙胺=3：1：5：2：3的混合物13kg，保
持温度为160℃，搅拌反应2h，冷却至常温得到改性酪素树脂；
（3）将成膜剂、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26min，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1.5kg调节粘度，最后加入pH调节剂调节pH值至9，混
合均匀得到防水涂料。
本发明彩色隔热的防水涂料性能测试试验如下：
取实施例1制备得到的耐热阻燃防水涂料，将其涂在钢试片（钢试片规格 ：80 mm×80
mm×2mm，材料牌号：GH60）上涂覆1.5±0.2mm的厚度，然后在烃类火焰中进行耐高温隔热灼
烧实验。实验发现，涂层较实验前膨胀了约38倍，在保证涂层表面温度1000℃的情况下，基
体温度随时间的变化情况如下：实验时间为5min时，基体温度为230℃；实验时间为15min
时，基体温度为270℃；实验时间为30min 时，基体温度为330℃。耐高温隔热性能实验结果
表明，本实施例的膨胀型耐高温隔热涂料保证了在受热半小时的情况下基体温度在380℃
以内。实施例2-3与实施例1制备所得的防水涂料，试验效果相近。
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，且反射隔热效果好，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。