CN104650725A - 一种成膜性能优良的防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成膜性能优良的防水涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.3-0.6、铝矾土2-5、无水氯化钙5-7、二聚甘油2-3、阿拉伯胶1-2、环氧蓖麻油2-4、邻苯二甲酸酯1-3、硅灰石10-14；本发明的防水涂料将弹性防水涂层和渗透防水层两种功能结合起来，防水效果优异，不会出现渗漏的现象，后期无需维护和返修，添加的石墨烯实现超久的耐候性和憎水性，对水泥砂浆、混凝土基体、玻璃等建筑材料有很好的粘结性、渗透性，解决了一般防水涂料易剥落、脱皮的问题。

Description

一种成膜性能优良的防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种成膜性能优良的防水涂料及其制备方法。

背景技术

目前，各类建筑物的防水作业是一个关键的问题。通常使用的防水材料多为各类防水卷材、防水涂料、防水胶泥等。防水卷材一般以热施工为主，多以火烤，主要不足是粘接不全面，有接缝，对一些不易施工的部位不好处理，易造成渗水，且不易维修的难题，一般还使用水泥基体防水施工，但是易出现砂浆空鼓的现象，影响建筑的质量。本发明的防水涂料施工方便，喷涂、滚涂皆可，一次进行涂刷，无接缝施工，粘接力强，具有独特的高弹性、防水性、整体性，对水泥砂浆、混凝土基体、木材、陶瓷、玻璃等建筑材料有很好的粘结性、渗透性，无毒环保，应用前景广泛。

发明内容

本发明的目的是提供一种成膜性能优良的防水涂料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种成膜性能优良的防水涂料，由下列重量份的原料制成：有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.3-0.6、铝矾土2-5、无水氯化钙5-7、二聚甘油2-3、阿拉伯胶1-2、环氧蓖麻油2-4、邻苯二甲酸酯1-3、硅灰石10-14；

所述石墨烯预制分散体是由下列重量份的原料制成：石墨粉10-15、硅烷偶联剂KH-5501-2、无水乙醇20-40、水合肼2-4、N,N-二甲基甲酰胺5-8、蒸馏水80-120；制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100°C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N,N-二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体；

所述乳液型消泡剂是由下列重量份的原料制成：3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1-2、聚硅氧烷10-15、失水山梨醇单油酸酯0.2-0.4、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3-0.4、去离子水10-20、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1-2、聚乙烯醚1-2、疏水二氧化硅3-5、聚乙二醇1-2、氧化亚铜1-2、蓖麻酸钙0.5-0.7；制备方法是（1）将苯胺甲基三乙氧基硅烷和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150°C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；（2）将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60°C，加到步骤（1）的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80°C，低速搅拌；（3）将去离子水缓慢、匀速的加到步骤（2）中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。

本发明所述一种成膜性能优良的防水涂料，由以下具体步骤制成：

（1）将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟；

（2）将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤（1）中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入铝矾土、无水氯化钙和硅灰石搅拌分散15-20分钟；

（3）将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤（2）中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。

本发明的优点是：本发明的防水涂料将弹性防水涂层和渗透防水层两种功能结合起来，防水效果优异，不会出现渗漏的现象，后期无需维护和返修，添加的石墨烯实现超久的耐候性和憎水性，对水泥砂浆、混凝土基体、玻璃等建筑材料有很好的粘结性、渗透性，解决了一般防水涂料易剥落、脱皮的问题。

具体实施方案  

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

 一种成膜性能优良的防水涂料，由下列重量份（公斤）的原料制成：有机硅橡胶乳液45、有机硅防水剂8、石墨烯预制分散体4、乳液型消泡剂0.5、羧甲基纤维素钠0.4、铝矾土4、无水氯化钙6、二聚甘油3、阿拉伯胶1、环氧蓖麻油3、邻苯二甲酸酯2、硅灰石12；

所述石墨烯预制分散体是由下列重量份(公斤)的原料制成：石墨粉10、硅烷偶联剂KH-5502、无水乙醇40、水合肼2、N,N-二甲基甲酰胺7、蒸馏水120；制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100°C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N,N-二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体；

所述乳液型消泡剂是由下列重量份（公斤）的原料制成：3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1、聚硅氧烷12、失水山梨醇单油酸酯0.3、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3、去离子水16、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1、聚乙烯醚2、疏水二氧化硅4、聚乙二醇1、氧化亚铜2、蓖麻酸钙0.6；制备方法是（1）将苯胺甲基三乙氧基硅烷和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150°C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；（2）将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60°C，加到步骤（1）的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80°C，低速搅拌；（3）将去离子水缓慢、匀速的加到步骤（2）中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。

本发明所述一种成膜性能优良的防水涂料，由以下具体步骤制成：

（1）将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟；

（2）将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤（1）中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入铝矾土、无水氯化钙和硅灰石搅拌分散15-20分钟；

（3）将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤（2）中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。

经过检测，上述实施例所得的防水涂料具有以下特性 ：

耐碱性实验（饱和氢氧化钙和0.1%的氢氧化钠混合溶液，15°C浸泡15天）：不起鼓，不脱落；

耐热性实验（100±1℃，6小时）：不起鼓，不流淌，不脱落；

加热伸缩率（%）：伸长≤1，缩短≤1；

不透水性( 0.5 MPa,30min)：不透水；

拉伸强度＞1.5MPa；

断裂伸长率＞300%；

低温柔韧性（绕Φ 10mm棒）：-20°C 无裂纹；

老化处理后的拉伸强度保持率（%）：

加热处理  ＞100；

紫外线处理 ＞100；

碱处理（饱和氢氧化钙和0.1%的氢氧化钠混合溶液）＞100；

酸处理（20% H2SO4浸泡） ＞100。

Claims (2)

1.一种成膜性能优良的防水涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.3-0.6、铝矾土2-5、无水氯化钙5-7、二聚甘油2-3、阿拉伯胶1-2、环氧蓖麻油2-4、邻苯二甲酸酯1-3、硅灰石10-14；

所述石墨烯预制分散体是由下列重量份的原料制成：石墨粉10-15、硅烷偶联剂KH-5501-2、无水乙醇20-40、水合肼2-4、N,N-二甲基甲酰胺5-8、蒸馏水80-120；制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100°C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N,N-二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体；

所述乳液型消泡剂是由下列重量份的原料制成：3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1-2、聚硅氧烷10-15、失水山梨醇单油酸酯0.2-0.4、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3-0.4、去离子水10-20、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1-2、聚乙烯醚1-2、疏水二氧化硅3-5、聚乙二醇1-2、氧化亚铜1-2、蓖麻酸钙0.5-0.7；制备方法是（1）将苯胺甲基三乙氧基硅烷和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150°C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；（2）将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60°C，加到步骤（1）的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80°C，低速搅拌；（3）将去离子水缓慢、匀速的加到步骤（2）中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。

2.根据权利要求1所述一种成膜性能优良的防水涂料，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟；

（2）将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤（1）中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入铝矾土、无水氯化钙和硅灰石搅拌分散15-20分钟；

（3）将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤（2）中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。