本发明属于建筑涂料领域，具体涉及一种致密性聚脲建筑防水涂料及制备方法。
背景技术：
：中国涂料产业在下游产业的推动下日益壮大，而作为其中一个分支的建筑涂料，也得到了长足的发展。统计数据显示，2011年中国建筑涂料总计产量约351.82万吨，同比增长30%以上。由此可见，中国建筑涂料产业虽然经历了2008年全球性金融危机的影响、原材料价格上涨及央行加息带来的压力，但其发展势头依然不减，且还保持着较高的增长率。其中聚脲涂料具有优异的耐盐雾、耐海水、耐老化、耐介质腐蚀性能，且强度高、延伸性率大，与混凝土附着性好。为此在混凝土桥梁的耐久性防护工程、地下隧地铁、海底隧道等中逐步得到广泛的应用。聚脲防水材料是继高固体分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂料之后,为适应环保需求而开发的一种新型无溶剂、无污染涂料。通常为双组份，喷a组分是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物;b组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合物，并不得含有任何羟基成份和催化剂，但允许含有少量颜料及分散的助剂。尽管聚脲作为防水涂料性能优异，但由于其为双组份涂料，而且反应较快，在3分钟内即可达到定型强度，因此，经常造成聚脲防水涂层鼓包、封层和针孔，影响涂层的致密性。是从而影响聚脲涂层的整体性、连续性，导致防水失效。为了解决上述问题，申请号为cn201410843526.6的中国专利公开了一种聚脲防水涂料及其制备、使用方法和聚脲树脂，该聚脲防水涂料包括如下重量份的组分：聚天门冬氨酸酯聚脲树脂3.5-4.0份、防沉剂0.010-0.015份、钛白0.50-1.0份、滑石粉0.50-1.0份、分散剂0.010-0.015份、消泡剂0.010-0.015份、流平剂0.005-0.01份。该发明聚脲防水涂料采用聚天门冬氨酸酯聚脲树脂为基体组分，在防沉剂、钛白、滑石粉、分散剂、消泡剂和流平剂等组分的作用下，使得该聚脲防水涂料固含量高(固含量≥65%w/w)，稳定性好，而且voc含量低，环保。上述专利利用防沉剂、钛白、滑石粉、分散剂、消泡剂和流平剂等组分的作用下，使得该聚脲防水涂料固含量高，但是经过实验检测，防沉剂、钛白、滑石粉、分散剂、消泡剂和流平剂等组分只能在物理层的角度上降低一部分聚脲防水涂层鼓包、封层和针孔的现象，并未从化学层面根本解决涂层致密性的问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种致密性聚脲建筑防水涂料及制备方法，以解决现有聚脲防水涂料反应剧烈、快速固化，容易产生鼓包、针孔影响防水涂层致密性、完整性、连续性的缺陷。本发明涉及的具体技术方案如下：一种致密性聚脲建筑防水涂料，该涂料是由a组分和b组分按照质量比30-60:70-40混合后制备而成，其中：a组分由如下重量份原料制备而成：3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯40-55份；聚醚多元醇20-25份；溶剂3-5份；全氢聚硅氮烷3-5份；石墨烯0.5-1份；b组分由如下重量份原料制备而成：氨基聚醚30-50份；胺类扩链剂30-50份；氧化钙1-2份；白炭黑3-5份。优选的，该涂料是由a组分和b组分按照质量比50:50混合后制备而成，其中，所述a组分由如下重量份原料制备而成：3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯50份；聚醚多元醇23份；溶剂4份；全氢聚硅氮烷4份；石墨烯0.8份；b组分由如下重量份原料制备而成：氨基聚醚40份；胺类扩链剂40份；氧化钙1.5份；白炭黑4份。优选的，所述溶剂为乙烯基聚二甲基硅氧烷。优选的，所述胺类扩链剂为2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲。本发明还提供一种上述致密性聚脲建筑防水涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、a组分的制备：s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至125-130℃，抽真空进行减压脱水，降温至60-80℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应1-2h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备：s21、将氧化钙研磨至纳米级，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比30-60:70-40混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。在上述研究中，我们知道了聚脲防水涂料反应剧烈、快速固化，容易产生鼓包、针孔影响防水涂层致密性、完整性、连续性的缺陷，从而导致其制备得到的涂料稳定性较低，为了解决上述问题，只有从根本出发，降低聚脲防水涂料活性，使其反应速度下降，变得温和，从而延长固化时间，以减少鼓包、针孔等现象。为此，本发明在a组分加入了由石墨烯负载的全氢聚硅氮烷，其在聚脲涂层形成时，在随着水和氧气、氨环境的影响，逐步形成致密性二氧化硅层，从而阻隔水分的通过，即本发明中通过在a组分加入了由石墨烯负载的全氢聚硅氮烷从而改善涂料在固化过程中水分的通透性，从而延长了涂料固化时间，使得聚脲防水涂料的反应速度得以下降，从而有效降低了因快速剧烈的反应造成的气泡、针眼等问题，除此之外形成致密性二氧化硅层还能有效防止空气中的水蒸气进入涂层内，使得涂层在后期的防潮性能得以提升，进一步提高了防水涂料的防水性能。同时形成的二氧化硅层通过si-o键形成结构稳定的单层片状结构，提升聚脲涂层的致密、连续性。为了进一步减少气泡的产生，本发明在b组分加入由白炭黑负载的氧化钙，其吸收挥发的水汽，氧化钙(calciumoxide)，是一种无机化合物，它的化学式是cao，俗名生石灰。物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性，当氧化钙吸收挥发的水汽后产生碳酸钙作为涂料层凝固。优选的，步骤s11中所述研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min。优选的，步骤s12中所述搅拌的搅拌速率为200-300r/min。优选的，步骤s21中所述氧化钙研磨过程中采用正反转石英磨盘进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至60℃-120℃，研磨后氧化钙粉粒径为10-100nm。在本发明中使用石英磨盘并加热的目的是出去研磨过程中氧化钙吸收的空气水分子，从而保证氧化钙的干燥性，而采用石英磨盘的作用可以防止传统研磨方式造成的研磨不到位的目的，石英磨盘表面存在大量的分子间隙，可使得研磨更为精细。优选的，步骤s22中所述减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%。一般说来含水量越低，防水涂料的保藏性能就越高。优选的，步骤s3中a组分和b组分的混合质量比50:50。本发明与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本发明在a组分加入了由石墨烯负载的全氢聚硅氮烷，其在聚脲涂层形成时，在随着水和氧气、氨环境的影响，逐步形成致密性二氧化硅层，从而阻隔水分的通过。形成的二氧化硅层通过si-o键形成结构稳定的单层片状结构，提升聚脲涂层的致密、连续性；b组分加入由白炭黑负载的氧化钙，其吸收挥发的水汽，进一步减少涂层的鼓包，该涂料能有经受海水、酸、碱、盐等介质的侵蚀。是重大工程的关键防水涂料，适合于城市地铁、高速铁路、隧道桥梁、水利机电、石油化工、海洋钻探、海底隧道等工程领域。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。实施例1一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯50g；聚醚多元醇23g；乙烯基聚二甲基硅氧烷4g；全氢聚硅氮烷4g；石墨烯0.8g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至126℃，抽真空进行减压脱水，降温至70℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为250r/min下搅拌反应2h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚40g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲40g，氧化钙1.5g，白炭黑4g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至90℃，研磨后氧化钙粉的平均粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比50:50混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。实施例2一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯50g；聚醚多元醇25g；乙烯基聚二甲基硅氧烷4g；全氢聚硅氮烷5g；石墨烯1g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至125℃，抽真空进行减压脱水，降温至80℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为280r/min下搅拌反应1h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚35g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲30g，氧化钙1.5g，白炭黑4g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至120℃，研磨后氧化钙粉的平均粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比40:60混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。实施例3一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯55g；聚醚多元醇20g；乙烯基聚二甲基硅氧烷5g；全氢聚硅氮烷3.5g；石墨烯1g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至130℃，抽真空进行减压脱水，降温至60℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为300r/min下搅拌反应1h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚50g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲30g，氧化钙1.2g，白炭黑5g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至120℃，研磨后氧化钙粉的平均粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比55:45混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。实施例4一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯43g；聚醚多元醇24g；乙烯基聚二甲基硅氧烷4g；全氢聚硅氮烷5g；石墨烯1g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至128℃，抽真空进行减压脱水，降温至75℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为220r/min下搅拌反应2h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚50g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲40g，氧化钙1g，白炭黑3g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至100℃，研磨后氧化钙粉平均粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比40:60混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。实施例5一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯40g；聚醚多元醇20g；乙烯基聚二甲基硅氧烷3g；全氢聚硅氮烷3g；石墨烯0.5g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至129℃，抽真空进行减压脱水，降温至75℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为230r/min下搅拌反应1.5h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚30g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲30g，氧化钙1g，白炭黑3g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至65℃，研磨后氧化钙粉粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比60:40混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。实施例6一种致密性聚脲建筑防水涂料的制备，包括，s1、a组分的制备，其中，各原料配比为，3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯5g；聚醚多元醇25g；乙烯基聚二甲基硅氧烷5g；全氢聚硅氮烷5g；石墨烯1g；s11、在干燥氮气氛围中将全氢聚硅氮烷与石墨烯研磨分散，研磨分散的研磨时间为60min，研磨速度为800r/min，使石墨烯充分吸附全氢聚硅氮烷；s12、将聚醚多元醇和溶剂升温至130℃，抽真空进行减压脱水，降温至65℃，加入3,3-二甲基-4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，在搅拌速率为250r/min下搅拌反应1.5h，然后降至室温，得到混合溶液；s13、将s11制得的吸附全氢聚硅氮烷的石墨烯加入到混合溶液中混合均匀，得到a组分；s2、b组分的制备，其中，各原料配比为，氨基聚醚50g，2,5-二氨基-1,3,3-三甲基环己甲50g，氧化钙2g，白炭黑5g：s21、采用正反转石英磨盘对氧化钙进行研磨，研磨时，石英磨盘加热至110℃，研磨后氧化钙粉粒径为10-100nm，然后加入白炭黑继续研磨，使白炭黑的微孔负载氧化钙；s22、将氨基聚醚、胺类扩链剂在120℃下抽真空进行减压脱水，使得减压脱水后氨基聚醚、胺类扩链剂的含水量低于2%，降温至60℃，加入负载氧化钙的白炭黑，混合均匀，得到b组分；s3、将a组分和b组分按照质量比45:55混合，分散均匀，得到致密性聚脲建筑防水涂料。对比例1未在a组分中加入由石墨烯负载的全氢聚硅氮烷，其余原料及步骤同实施例1。对比例2在b组分中没有加入负载氧化钙的白炭黑，其余原料及步骤同实施例1。将上述制备的致密性聚脲建筑防水涂料在指定条件下按建筑防水材料的试验方法gb/t16777-1997进行物理力学性能的测试。测试结果见表1所示。表1致密性聚脲建筑防水涂料的性能测试结果实验项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2不透水性/0.4mpa×2h不透水不透水不透水不透水不透水不透水透少量水透少量水当前第1页12