本发明专利属于涂料
技术领域：
，尤其涉及一种防水涂料及其制备方法。
背景技术：
：现有的建筑防水涂料主要有聚氨酯防水涂料，聚合物水泥防水涂料，沥青类防水涂料和改性乳化沥青类防水涂料，聚合物沥青防水涂料，硅橡胶防水涂料等。其中聚氨酯防水涂料，具有一定的毒性，施工基层面必须干燥，且双组分有一定的配比，施工要求严格。沥青类防水涂料，成膜后抗拉强度及断裂延伸率较低，易产生二次污染。聚合物水泥防水涂料是目前比较受推崇的环保型高强度防水涂料，但是水泥的大量使用与我国目前推行的低碳政策相背离。技术实现要素：本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种防水涂料及其制备方法，在涂料中添加的石墨烯，具有很高的比表面积，表面吸附力强，表面能大，能在涂料干燥时形成网状结构，增强了聚合物涂料和基材之间的吸附作用，使涂层更加致密，增强涂料对基材的附着力，提高涂料层的耐冲击性能；另外，经过溶胶凝胶改性处理后，石墨烯表面被赋予微纳结构，具有更强的防水性能，经过与乳液的两次混合，均匀地分布于涂料层中，赋予涂料层更加均匀良好的防水性能。针对上述问题，本发明提供了一种防水涂料及其制备方法，涂料包括组分A超疏水材料和组分B聚合乳液，按质量份数比计，原料各成分组成如下：组分A超疏水材料：石墨烯35-50份硅酸乙酯2.5-6份硅烷偶联剂5-12份无水乙醇55-75份氨水0.8-2份去离子水8-15份组分B聚合乳液：硬单体35-55份软单体35-55份功能单体2-5份超疏水材料2-10份成膜助剂1-5份增塑剂1-5份乳化剂0.8-1.5份分散剂0.5-1份防腐剂0.5-1份消泡剂0.05-1份引发剂0.05-0.1份所述防水涂料制备包括（一）组分A超疏水材料的制备，（二）组分B聚合乳液的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B聚合乳液的混合，具体步骤如下：（一）组分A超疏水材料的制备：1.1采用去离子水超声波清洗石墨烯25-40min，再置于恒温45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h；1.2将0.8-2份氨水、8-15份去离子水和总量四分之三的无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；1.3将2.5-6份硅酸乙酯和剩余无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；1.4将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入5-12份硅烷偶联剂，得处理液；1.5将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温20-35℃下搅拌4.5-6h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8-7.2，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；（二）组分B聚合乳液的制备：2.1将35-55份硬单体、35-55份软单体、2-5份功能性单体和0.8-1.5份乳化剂加入到去离子水中，均质搅拌处理20-35min制得预乳化液；2.2在装有搅拌装置、冷凝装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入去离子水，开启搅拌装置，将1/5预乳液、1/5用量的引发剂倒入反应釜中，升温至80℃，搅拌，反应至得到带蓝色光泽的乳液，开始滴加剩余预乳化液和引发剂，预乳化液控制在2.5-3.5h滴完，引发剂控制在3.5h-4h滴完，温度保持在80-85℃，搅拌转速控制在100r/min，引发剂滴完后保温30min，继续加入1-5份成膜助剂、1-5份增塑剂、总量一半的分散剂、0.05-1份消泡剂和0.5-1份防腐剂，搅拌转速为80r/min，搅拌时间为15-30min，过滤出料；2.3将步骤1.3中超疏水材料加入到步骤2.2所述的混合液料中，采用超声波进行分散处理，所述超声波处理频率为20~130KHz，处理时间为3-5min，得到组分B聚合乳液；（三）组分A超疏水材料和组分B聚合乳液的混合:3.1将2.3中的聚合乳液静置25-30min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5-1.5min，同时加入剩余的分散剂和步骤1.5中全部超疏水材料，继续搅拌15-20min，搅拌转速控制在100r/min；3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8-12min，分散温度为18-25℃；3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置35-45min，得到所述防水涂料。所述石墨烯是由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以ABC堆垛构成的二维碳材料，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，所述氨水的质量分数为25%。所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酰胺中的一种或几种；所述功能性单体为羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚乙氧基醚硫酸铵、SPAN系列和吐温系列中的一种或几种。与现有技术相比，本发明的有益成果如下：在涂料中添加的石墨烯，具有很高的比表面积，表面吸附力强，表面能大，能在涂料干燥时形成网状结构，增强了聚合物涂料和基材之间的吸附作用，使涂层更加致密，增强了涂料对基材的附着力，提高了涂料层的耐冲击性能；另外，经过溶胶凝胶改性处理后，石墨烯表面被赋予了微纳结构，具有更强的防水性能，经过与乳液的两次混合，均匀地分布于涂料层中，赋予了涂料层更加均匀良好的防水性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。实施例一一种防水涂料及其制备方法，涂料包括组分A超疏水材料和组分B聚合乳液，按质量份数比计，原料各成分组成如下：组分A超疏水材料：石墨烯40份、正硅酸乙酯3份、甲基丙烯酰氧基硅烷8份、无水乙醇60份、氨水1.2份和去离子水12份；组分B聚合乳液：苯乙烯40份、丙烯酸丁酯35份、丙烯酸5份、改性石墨烯5份、丙二醇丁醚2份、邻苯二甲酸二丁酯1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份、聚丙烯酰胺0.8份、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）0.5份、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物0.05份和过硫酸铵0.05份；制备过程如下：（一）组分A超疏水材料的制备：1.1采用去离子水超声波清洗石墨烯30min，再置于恒温60℃的干燥箱中干燥4.5h；1.2将1.2份氨水、12份去离子水和45份无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；1.3将3份正硅酸乙酯和剩余15份无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；1.4将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入甲基丙烯酰氧基硅烷8份，得处理液；1.5将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温25℃下搅拌4.5h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；（二）组分B聚合乳液的制备：2.1将苯乙烯40份，丙烯酸丁酯35份，丙烯酸5份和脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份加入到去离子水中，均质搅拌处理25min制得预乳化液；2.2在装有搅拌装置、冷凝装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入去离子水，开启搅拌装置，将1/5预乳液、1/5用量即0.01份的过硫酸铵倒入反应釜中，升温至80℃，搅拌，反应至得到带蓝色光泽的乳液，开始滴加剩余预乳化液和过硫酸铵，预乳化液控制在2.5h滴完，过硫酸铵控制在3.5h滴完，温度保持在80-85℃，搅拌转速控制在100r/min，引发剂滴完后保温30min，继续加入丙二醇丁醚2份、邻苯二甲酸二丁酯1.5份、聚丙烯酰胺0.4份、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）0.5份、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物0.05份，搅拌转速为80r/min，搅拌时间为20min，过滤出料；2.3将步骤1.3中超疏水材料加入到步骤2.2所述的混合液料中，采用超声波进行分散处理，所述超声波处理频率为80KHz，处理时间为3min，得到组分B聚合乳液；（三）组分A超疏水材料和组分B聚合乳液的混合:3.1将2.3中的聚合乳液静置25min，加入到搅拌器中，机械搅拌1min，同时加入剩余0.4份聚丙烯酰胺和步骤1.5中全部超疏水材料，继续搅拌18min，搅拌转速控制在100r/min；3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8min，分散温度为20℃；3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置40min，得到所述防水涂料。经检验，本实例中涂膜的各指标如下：标准要求检验结果拉伸强度（浸水后）≥1.5/1.2/1.0MPa2.1MPa断裂延伸率（浸水后）≥300％/200％/100％243%粘结强度（浸水后）≥1.0/0.8/0.6MPa1.2MPa不透水性（水压0.3Mpa，30min）不透水不透水抗渗性（背水面）≥0.6/0.8MPa0.97MPa耐低温性（-40℃±2℃，2h）不剥落，无裂纹不剥落，无裂纹当前第1页1 2 3