CN106630840A - 一种防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种防水涂料及其制备方法。本发明提供的防水涂料包括以下组分及其质量百分比：聚氨酯18～22％、氧化石墨烯17～23％、润湿分散剂1～3％、流平剂2～6％、消泡剂1～3％、减水剂1～3％和水泥40～60％。本发明的技术优势在于：采用聚氨酯与氧化石墨烯与其他组分协同作用，是本发明防水涂料具有很好的防水效果而且综合性能好、应用范围广。

Description

一种防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种防水涂料及其制备方法。
背景技术
防水涂料在建筑领域，应用非常普遍，目前，使用较多的水泥基渗透洁净型防水涂料，其主要是利用混凝土中的硅酸根离子、钙离子、氢氧根离子之间的化学及催酶作用，形成硅酸钙晶体的原理，此种防水涂料因为只能修补细微裂缝，因此对于较大的裂缝则处理效果不好，需要借助其他防水材料，因此，限制了其使用范围。另外，还有一种水泥基钢性防水涂料，其主要是以水泥为基材，然后掺以憎水剂及凝胶材料等形成的防水涂料。
中国专利CN103482934B公开了一种水泥基防水涂料，包括硅酸盐水泥、聚合物乳液、石英砂、石英粉、矿物掺合料、活性物质、消泡剂、扩散剂和减水剂，其成本较低，但是其主要用于防水级别较低的部位，无法单独作为一道防水层进行试用。
此外防水材料主要有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥符合防水涂料及聚合物改性乳化沥青防水涂料等，其中聚氨酯防水涂料以优异的物理性能、化学性能及施工性能，已在建筑行业中得到了普遍认可和应用，聚氨酯防水涂料主要分为单组分聚氨酯防水涂料和双组分聚氨酯防水涂料两种。中国专利CN103540253A公开了一种水性双组分聚氨酯涂料，该涂料由A组分和B组分配置而成，其中A组分包括羟基聚丙烯酸酯分散体、流平润湿剂、聚丙烯酸、多异氰酸酯，B组分为多异氰酸酯固化剂，双组分聚氨酯防水涂料在施工现场配料，因配比不准喝搅拌不均匀使其涂膜起泡、鼓泡、发粘及粘结力差等问题时有出现，最终酿成防水质量事故。
因此，解决现有技术存在的问题，研发一种综合性能好、应用范围广的防水涂料是目前的首要任务。
发明内容
为解决现有技术中存在的水泥基防水涂料无法单独作为一道防水层使用以及双组分聚氨酯因各种问题易酿成防水质量事故的作用，本发明提供一种防水涂料及其制备方法。
本发明一种防水涂料，其特征在于，包括以下组分及其质量百分比：
聚氨酯18～22％、氧化石墨烯17～23％、润湿分散剂1～3％、流平剂2～6％、消泡剂1～3％、减水剂1～3％和水泥40～60％。
优选的，所述的防水涂料，由以下组分及其质量百分比组成：
聚氨酯20％、氧化石墨烯20％、润湿分散剂2％、流平剂4％、消泡剂2％、减水剂2％和溶剂50％。
优选的，所述的氧化石墨烯的制备方法为：按质量分数将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制温度小于8℃，加完搅拌均匀后缓慢加入20份高锰酸钾，然后在30℃下反应9小时，升温至75℃后反应1小时，再缓慢加入250份的水，然后加入浓度为25％的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤、洗涤，用20％的氢氧化钠调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
优选的，所述的润湿分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
优选的，所述的流平剂为羟甲基纤维素。
优选的，所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
再优选的，所述的减水剂为聚丙烯酸。
另外，本发明还提供了一种防水涂料的制备方法，包括以下步骤：按照质量百分比将聚氨酯、氧化石墨烯、润湿分散剂、流平剂、消泡剂和减水剂加入搅拌器中，使用电动搅拌器进行搅拌下缓慢加入水泥，匀速搅拌20分钟，直至颗粒全部溶解为止，静置10分钟，待涂料中不再有起泡冒出时即得。
聚氨酯CAS号：51852-81-4；氧化石墨烯CAS号：7782-42-5；乙烯基双硬脂酰胺CAS号：110-30-5；羟甲基纤维素CAS号：9004-32-4；聚二甲基硅氧烷CAS号：9016-00-6；聚丙烯酸CAS号：9003-01-4。
聚氨酯具有与基材粘接性能优异、耐磨损、抗老化、抗霉菌性好等优异的机械性能，聚氨酯防水涂料具有拉伸强度高、断裂伸长率大、耐热耐寒，可以满足不同工程的需要；氧化石墨烯就是石墨的氧化产物超声分散以后的产物，能够稳定的分散在水溶液中，除了导电性与光学性能较差外，力学性能与石墨烯没有区别，且环境友好，这使得氧化石墨烯适合于与高分子材料、无机非金属材料等制备纳米插层复合材料，利用氧化石墨烯优异的力学性能可以显著改善高分子材料的抗拉强度和韧性，除此之外，可以利用氧化石墨烯丰富的含氧官能团调节水泥水化产物晶体的生长，引导水化产物生成微晶体，从而改变水化产物的晶型结构，提高水化产物的抗拉强度以及韧性。
乙烯基双硬脂酰胺具有很好的润湿及分散能力，提高色彩强度和颜料稳定性。
羟甲基纤维素是一种较好的流平剂，能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂饰液的表面张力，提高其流平性和均匀性，可改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。
聚二甲基硅氧烷在常温下具有消泡速度快、抑泡效果好、抑泡时间长、热稳定好等特点。
聚丙烯酸是效果很好的减水剂，在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的外加剂，对混合物颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善流动性节约水泥用量。
本发明配伍合理、科学，各组分相互配合、协同作用，是该发明涂料在保持原有性能的基础上具有更好的防水效果。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：采用聚氨酯与氧化石墨烯与其他组分协同作用，是本发明防水涂料具有很好的防水效果而且综合性能好、应用范围广。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。
实施例1-3，对比例1
表1列出了本发明所提供的防水涂料的具体实施例1-3及对比例1的组成及原料配比。
表1实施例和对比例组分及原料配比
对比例1与实施例2的区别在于：不含氧化石墨烯，增加聚氨酯和水泥的含量。
实施例2防水涂料的制备方法：按照质量百分比将聚氨酯、氧化石墨烯、润湿分散剂、流平剂、消泡剂和减水剂加入搅拌器中，使用电动搅拌器进行搅拌下缓慢加入水泥，匀速搅拌20分钟，直至颗粒全部溶解为止，静置10分钟，待涂料中不再有起泡冒出时即得。
实施例1、实施例3和对比例1防水涂料的制备方法与实施例2类似。
产品性能评价测试
将配置好的涂料按照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水材料》中的要求制备涂膜并进行物理力学性能测试，本发明实施例1-3和对比例1涂料的物理力学性能测试对照表如表2所示。
表2物理力学性能测试对照表
从表2结果可以看出，本发明防水涂料的拉伸强度、抗渗性等力学性能均远高于GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》的要求，并且具有环境友好、无污染的特点。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防水涂料，其特征在于，包括以下组分及其质量百分比：
聚氨酯18～22％、氧化石墨烯17～23％、润湿分散剂1～3％、流平剂2～6％、消泡剂1～3％、减水剂1～3％和水泥40～60％。
2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，由以下组分及其质量百分比组成：
聚氨酯20％、氧化石墨烯20％、润湿分散剂2％、流平剂4％、消泡剂2％、减水剂2％和水泥50％。
3.根据权利要求1或2所述的防水涂料，其特征在于，所述的氧化石墨烯的制备方法为：按质量分数将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制温度小于8℃，加完搅拌均匀后缓慢加入20份高锰酸钾，然后在30℃下反应9小时，升温至75℃后反应1小时，再缓慢加入250份的水，然后加入浓度为25％的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤、洗涤，用20％的氢氧化钠调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
4.根据权利要求1或2所述的防水涂料，其特征在于，所述的润湿分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1或2所述的防水涂料，其特征在于，所述的流平剂为羟甲基纤维素。
6.根据权利要求1或2所述的防水涂料，其特征在于，所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1或2所述的防水涂料，其特征在于，所述的减水剂为聚丙烯酸。
8.根据权利要求1-7任一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照质量百分比将聚氨酯、氧化石墨烯、润湿分散剂、流平剂、消泡剂和减水剂加入搅拌器中，使用电动搅拌器进行搅拌下缓慢加入水泥，匀速搅拌20分钟，直至颗粒全部溶解为止，静置10分钟，待涂料中不再有起泡冒出时即得。
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