本發明涉及一種防水涂料及制備方法，具體涉及一種改性丙烯酸防水涂料及制備方法。
背景技術：
聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)，強度大，延伸小，玻璃化溫度高，性能不能滿足涂料，尤其是防水涂料的要求。但甲基丙烯酸甲酯來源廣泛，自由基聚合，簡便可控，涂膜密實，耐候性好，可外露。
目前，采用甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯等同系物自由基共聚，固化反應過程不受溫度、適度影響，粘度低，施工性能好，但斷裂延伸率小，一般低于20％，玻璃化溫度高，低溫彎折性差。作為防水涂料，需要添加大量的丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸辛酯等同系物，應用前景不大。而聚氨酯防水涂料，強度可調，延伸大，低溫柔韌性好，價格便宜，但固化反應受溫度、濕度影響，冬季低溫反應慢，夏季高溫反應快，單組份聚氨酯防水涂料涂膜易出現氣泡，雙組分聚氨酯防水涂料涂施工比例精度要求高，易出現施工質量問題，影響防水性能，同時芳香族聚氨酯耐候性差，不能單獨外露，外露需要脂肪族聚氨酯，脂肪族聚氨酯價格相對比較貴。同時聚氨酯含大量的極性基團，屬于極性材料，而聚甲基丙烯酸甲酯屬于非極性材料，兩者直接混合，相容性差，聚氨酯將會析出，導致表面發粘或性能變差，均能影響施工應用。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，提供一種自由基聚合，低溫柔性良好的改性丙烯酸防水涂料及制備方法。
本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種改性丙烯酸防水涂料，包括以下重量份數的原料制成，丙烯酸單體70～100份，聚氨酯預聚體1～30份，增塑劑0～50份，顏填料0～100份，高性能助劑0～3份，促進劑0.1～3份，引發劑0.1～4份。
進一步，所述丙烯酸選自甲基丙烯酸甲酯，α-甲基丙烯酸，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸辛酯和丙烯酸辛酯中的一種或兩種以上的混合物。
進一步，所述聚氨酯預聚體，含C＝C鍵，可參與丙烯酸自由基聚合，由以下重量份數的原料制成，異氰酸酯5～15重量份、端羥基聚醚30～80重量份，聚醚多元醇30～80份，羥基丙烯酸5～15份，催化劑0.1～0.5份，
進一步，所述異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸(MDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)中的一種或兩種以上的混合物；所述端羥基聚醚選自PPG類聚醚多元醇、POP類聚合物聚醚多元醇和PTMEG類聚四氫呋喃型多元醇中的一種或兩種以上的混合物；所述聚醚多元醇選自聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇中的一種或兩種以上的混合物，分子量500～5000，羥值為40～400mgKOH/g；所述羥基丙烯酸選自N-羥甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯和丙烯酸-2-羥基乙酯中的一種或兩種以上的混合物；所述催化劑為有機金屬催化劑或叔胺類催化劑，其中，有機金屬催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或異辛酸鉛；叔胺類催化劑為脂肪胺類、脂環胺類、芳香胺類、醇胺類和銨鹽類化合物中一種或兩種以上的混合物。
進一步，所述增塑劑選自為鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、檸檬酸酯類和熱塑性丙烯酸樹脂中的一種或兩種以上的混合物。
進一步，所述引發劑為有機過氧化物或偶氮類引發劑，其中，有機過氧化物選自過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯和過氧化甲乙酮中的一種或兩種以上的混合物；偶氮類引發劑選自偶氮二異丁晴(AIBN)和/或偶氮二異庚氰(ABVN)。
進一步，所述促進劑N，N-二甲苯胺(DMA)、N，N-二甲基-對甲苯胺(DMT)，環烷酸鈷和對氯苯亞硫酰胺酰二氯中一種或兩種以上的混合物。
進一步，所述顏填料為炭黑、鈦白粉、鐵黃、高嶺土、水泥、重鈣、硫酸鋇、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石、硅微粉和滑石粉中的一種或兩種以上的混合物。
進一步，所述高性能助劑為消泡劑、流平劑、防沉劑、偶聯劑和抗氧劑中的一種或兩種以上的混合物，上述所述的助劑是本領域所常用的，為本領域技術人員廣為周知。
本發明進一步解決其技術問題采用的技術方案是：一種改性丙烯酸防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)在反應容器中加入30～80重量份的聚醚多元醇攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃，高速攪拌下加入5～15重量份異氰酸酯，反應3～5小時后，加入5～15重量份羥基丙烯酸以及0.1～0.5份重量分催化劑，繼續反應2～3小時后出料即可得到聚氨酯預聚體；
(3)在拉缸中加入70～100重量份的丙烯酸單體，1～30重量份的制得的聚氨酯預聚體，0～50重量份增塑劑，0～100重量份顏填料，0～3重量份高性能助劑，0.1～3重量份促進劑，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂料。
(4)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加0.1～4重量份的引發劑，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
本發明通過在聚氨酯預聚體中引入雙鍵，采用自由基聚合，與丙烯酸單體共聚，合成得到聚氨酯改性丙烯酸防水涂料無溶劑，粘度低，強度大，反應固化過程中不受溫度、濕度影響，施工簡便，質量可靠，可適用于用于建筑、橋面、種植屋面等工程防水。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明，下述所用的原料，均有市售。
實施例1
1、原料配比
2、工藝過程
(1)在反應容器中加入30重量份的聚醚二元醇2000D攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃，高速攪拌下加入5重量份異氰酸酯，反應反應3～5小時后，加入3重份羥基丙烯酸以及0.1份重量份有機錫催化劑T-12，繼續反應2～3小時后出料即可得到聚氨酯預聚體；
(3)在拉缸中加入70重量份的丙烯酸單體(甲基丙烯酸甲酯)，1重量份的制得的聚氨酯預聚體，0.5重量份消泡劑，0.5重量份抗氧劑，0.1重量份促進劑(N，N-二甲苯胺)，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂料。
(4)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加0.1重量份的引發劑(過氧化苯甲酰)，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
實施例2
1、原料配比
2、工藝過程
(1)在反應容器中加入50重量份的聚醚三元醇330N攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃以下，高速攪拌下加入10重量份異氰酸酯，反應反應3～5小時后，加入10重量份甲基丙烯酸-2-羥基乙酯以及0.2份重量份催化劑，繼續反應2～3小時后出料即可得到聚氨酯預聚體；
(3)在拉缸中加入80重量份的丙烯酸單體，26重量份的制得的聚氨酯預聚體，60重量份顏填料，1重量份促進劑，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂；
(4)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加2重量份的引發劑，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
實施例3
1、原料配比
2、工藝過程：
(1)在反應容器中加入70重量份的聚醚多元醇攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃，高速攪拌下加入10重量份異氰酸酯，反應反應3～5小時后，加入10重量份甲基丙烯酸-2-羥基乙酯以及0.2份重量份有機錫催化劑T-12，繼續反應2～3小時后出料即可得到聚氨酯預聚體；
(3)在拉缸中加入35重量份的丙烯酸單體(甲基丙烯酸甲酯)，30重量份的聚氨酯預聚體，30重量份顏填料，2重量份消泡劑，2重量份促進劑，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂。
(4)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加3重量份的引發劑(偶氮二異丁晴)，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
實施例4
1、原料配比
2、工藝過程
(1)在反應容器中加入80重量份的聚醚多元醇攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃，高速攪拌下加入15重量份異氰酸酯，反應反應3～5小時后，加入15重量份甲基丙烯酸-2-羥基乙酯以及0.5份重量分催化劑，繼續反應2～3小時后出料即可得到聚氨酯預聚體；
(3)在拉缸中加入90重量份的丙烯酸單體，25重量份的聚氨酯預聚體，100重量份顏填料，3重量份抗氧劑，3重量份促進劑，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂；
(4)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加4重量份的引發劑，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
對比例1
1、原料配比
2、工藝過程
(1)在拉缸中加入100重量份的丙烯酸單體，40重量份顏填料，2重量份抗氧劑，2重量份促進劑，高速攪拌均勻后即可得改性丙烯酸防水涂。
(2)施工過程中在改性丙烯酸防水涂中添加1重量份的引發劑，現場攪拌均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
對比例2
1、原料配比
2、工藝過程
(1)在反應容器中加入70重量份的聚醚多元醇，50重量份增塑劑，40重量份顏填料攪拌升溫到100～120℃，真空為-0.01MPa的條件下脫水2～3小時；
(2)將溫度降到50～100℃以下，高速攪拌下加入10重量份異氰酸酯，反應反應3～5小時后，0.3份重量分催化劑，繼續反應2～3小時；
(3)降溫至50℃一下加入0.2重量份消泡劑，15重量份溶劑，高速攪拌均勻后即可得單組份聚氨酯防水水涂。
(4)現場均勻后即可刮涂或滾涂或噴涂施工。
表1-產品性能測試結果