CN107099210A - 一种抗裂防水涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗裂防水涂料及制备方法,所述涂料包括如下组分:硅丙乳液、丙烯酸树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、环氧树脂、石墨烯、玻璃纤维、甲基纤维素、玻璃微珠、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯、填充剂、消泡剂。制备方法包括:先将丙烯酸树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物与石墨烯进行改性反应,然后分批次加入剩余组分,混合搅拌均匀,即得所述抗裂防水涂料。本发明所述涂料应用于建筑领域,不仅具有较好的防水效果,还具有较好的抗裂、抗脱落效果,大大提高了建筑的使用安全性,延长了建筑的使用寿命,具有较好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及建材技术领域,具体地,涉及一种抗裂防水涂料及制备方法。
背景技术
建筑物的防水问题不仅关系到人们的工作、生活环境,而且也影响到建筑物的使用寿命。随着国家经济的高速发展,我国的工程建设也在蓬勃发展,尤其是住房、体育设施、道路交通等各项工程的建设,为改善人民生活水平提供了物质条件,如何做好各项工程建设的防水和耐腐蚀问题、是工程建设方最为关心的问题,要攻克技术难关必须依靠科技进步,采用先进技术,包括新材料的应用。早期人们用油毛毡、沥青作防水材料,使用这种材料不仅施工时能耗高,环境污染严重,附着力差,而且其耐候性差,冬天容易发硬和发脆,夏天容易发粘熔化;因此,这种防水材料存在施工困难、使用寿命短和防水性能差的问题。
我国大部分防水工程均采用传统防水材料,传统防水材料存在着耐老化性能差、拉伸强度低、对温度敏感等缺点。传统防水涂料用来屋面防水,容易引起老化、干裂、变形、折断、分层等现象,用于室内防水,对于形状复杂的场所,施工困难,而对渗漏现象,质量更难以保证,人们每隔几年就要花费大量的资金和劳动力进行返修,不仅搅乱了人们的正常生活、工作和生产秩序,而且影响整幢建筑物的使用寿命。
因此,研究开发一种既具有较好的防水效果,又具有抗裂、抗脱落的建筑用涂料,具有较好的应用价值,也符合目前建筑行业的要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种抗裂防水涂料及制备方法,所述涂料应用于建筑领域,不仅具有较好的防水效果,还具有较好的抗裂、抗脱落效果,大大提高了建筑的使用安全性,延长了建筑的使用寿命,具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明涉及一种抗裂防水涂料,包括如下重量份数的各组分:硅丙乳液28~39份、丙烯酸树脂10~18份、乙烯-醋酸乙烯共聚物7~15份、环氧树脂5~12份、石墨烯0.3~1.8份、玻璃纤维5~10份、甲基纤维素3~8份、玻璃微珠2~5份、高粘凹凸棒石粘土10~15份、硬脂酸甘油酯12~16份、填充剂8~17份、消泡剂3~6份,还包括适量的水。
优选地,所述涂料包括如下重量份数的各组分:硅丙乳液36份、丙烯酸树脂13份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、环氧树脂9份、石墨烯1.2份、玻璃纤维8份、甲基纤维素5份、玻璃微珠3份、高粘凹凸棒石粘土12份、硬脂酸甘油酯15份、填充剂10份、消泡剂5份,还包括适量的水。
优选地,所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热活化之后的产物。
优选地,所述填充剂包括轻质碳酸钙、超细滑石粉、白炭黑、钛白粉中的任一种或者多种的混合。
优选地,所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、高碳醇脂肪酸酯复合物中的任一种。
本发明还涉及一种制备抗裂防水涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比分别称取丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应釜中,加入聚合物质量5~10倍量的水,于80~90℃混合搅拌20~30min,然后加入石墨烯,搅拌反应1~2h,得到产物a1;
(2)按照配比称取甲基纤维素加入容器中,加水后于10~20℃条件下搅拌1~2h,得到透明溶液,备用;
(3)按照配比将环氧树脂、玻璃纤维、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯和填充剂与产物a1混合,然后置于转速为2000~2500转/min的剪切机中剪切分散10~20min,得到混合物a2;
(4)然后向混合物a2中加入步骤(2)制备得到的溶液,然后加入硅丙乳液、玻璃微珠和消泡剂,混合搅拌均匀后,将混合物置于超声波条件下超声分散10~30min,即得所述抗裂防水涂料。
优选地,所述步骤(1)中加入石墨烯为石墨烯的水溶液,其中浓度为0.2~0.4g/L。
优选地,所述步骤(2)中加入水的质量为甲基纤维素质量的5~10倍。
优选地,所述步骤(3)中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛,加水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000~4000转/min的离心机中离心处理5~10min,真空抽滤;将滤饼烘干,然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃~1000℃,然后恒温焙烧3~4h,冷却后研磨至粒径为200~300目,得到高粘凹凸棒石粘土。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明所述的抗裂防水涂料,应用于建筑领域,不仅具有较好的防水效果,还具有较好的抗裂、抗脱落效果,大大提高了建筑的使用安全性,延长了建筑的使用寿命,具有较好的应用价值。
(2)本发明所述的抗裂防水涂料中添加有石墨烯,由于石墨烯具有独特的片层状结构,层层叠加形成致密的物理隔绝层,使得石墨烯改性后制备得到的防水涂料具有较好的物理隔绝防水作用,再加上石墨烯具有优异的力学性能,为防水涂料涂层后的力学强度提供了保障,使得涂料具有较好的耐刮擦、抗剥落的性能。
(3)本发明所述的抗裂防水涂料中添加有高粘凹凸棒石粘土,具有较好的粘性和可塑性,乳化率较高,节省了乳化生产过程,降低了生产成本,有利于原料之间的乳化和粘结,应用到涂料中能够大大增加涂料与建筑物的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性,因此,还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂,大大降低了原料消耗及原料成本。
(4)本发明所述的抗裂防水涂料中添加有甲基纤维素、硅丙乳胶,可以有效提高涂料的抗裂性能,为涂料的长效使用提供了保障。
(5)本发明所述的抗裂防水涂料的制备方法简单、操作方便,工艺条件温和,适合工业化推广生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如Sambrook等分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1:
本实施例涉及一种抗裂防水涂料及制备方法;
所述抗裂防水涂料,由如下重量份数的各组分制备而成:
硅丙乳液36份、丙烯酸树脂13份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、环氧树脂9份、石墨烯1.2份、玻璃纤维8份、甲基纤维素5份、玻璃微珠3份、高粘凹凸棒石粘土12份、硬脂酸甘油酯15份、填充剂10份、消泡剂5份,还包括适量的水。
所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热活化之后的产物。
所述填充剂包括轻质碳酸钙、白炭黑的混合物,两者质量比为1:1。
所述消泡剂为乳化硅油。
本发明所述制备抗裂防水涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比分别称取丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应釜中,加入聚合物质量8倍量的水,于80℃混合搅拌30min,然后加入石墨烯,搅拌反应2h,得到产物a1;
(2)按照配比称取甲基纤维素加入容器中,加水后于20℃条件下搅拌2h,得到透明溶液,备用;
(3)按照配比将环氧树脂、玻璃纤维、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯和填充剂与产物a1混合,然后置于转速为2500转/min的剪切机中剪切分散15min,得到混合物a2;
(4)然后向混合物a2中加入步骤(2)制备得到的溶液,然后加入硅丙乳液、玻璃微珠和消泡剂,混合搅拌均匀后,将混合物置于超声波条件下超声分散20min,即得所述抗裂防水涂料。
步骤(1)中加入石墨烯为石墨烯的水溶液,其中浓度为0.3g/L。
步骤(2)中加入水的质量为甲基纤维素质量的8倍。
步骤(3)中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛,加水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min,真空抽滤;将滤饼烘干,然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至900℃,然后恒温焙烧4h,冷却后研磨至粒径为200目,得到高粘凹凸棒石粘土。
实施例2:
本实施例涉及一种抗裂防水涂料及制备方法;
所述抗裂防水涂料,由如下重量份数的各组分制备而成:
硅丙乳液28份、丙烯酸树脂10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物7份、环氧树脂5份、石墨烯0.3份、玻璃纤维5份、甲基纤维素3份、玻璃微珠2份、高粘凹凸棒石粘土10份、硬脂酸甘油酯12份、填充剂8份、消泡剂3份,还包括适量的水。
所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热活化之后的产物。
所述填充剂包括轻超细滑石粉。
所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
本发明所述制备抗裂防水涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比分别称取丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应釜中,加入聚合物质量5倍量的水,于80℃混合搅拌30min,然后加入石墨烯,搅拌反应1h,得到产物a1;
(2)按照配比称取甲基纤维素加入容器中,加水后于10℃条件下搅拌2h,得到透明溶液,备用;
(3)按照配比将环氧树脂、玻璃纤维、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯和填充剂与产物a1混合,然后置于转速为2000转/min的剪切机中剪切分散20min,得到混合物a2;
(4)然后向混合物a2中加入步骤(2)制备得到的溶液,然后加入硅丙乳液、玻璃微珠和消泡剂,混合搅拌均匀后,将混合物置于超声波条件下超声分散10min,即得所述抗裂防水涂料。
步骤(1)中加入石墨烯为石墨烯的水溶液,其中浓度为0.2g/L。
步骤(2)中加入水的质量为甲基纤维素质量的5倍。
步骤(3)中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛,加水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min,真空抽滤;将滤饼烘干,然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃,然后恒温焙烧4h,冷却后研磨至粒径为200目,得到高粘凹凸棒石粘土。
实施例3:
本实施例涉及一种抗裂防水涂料及制备方法;
所述抗裂防水涂料,由如下重量份数的各组分制备而成:
硅丙乳液39份、丙烯酸树脂18份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、环氧树脂12份、石墨烯1.8份、玻璃纤维10份、甲基纤维素8份、玻璃微珠5份、高粘凹凸棒石粘土15份、硬脂酸甘油酯16份、填充剂17份、消泡剂6份,还包括适量的水。
所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热活化之后的产物。
所述填充剂包括轻超细滑石粉、钛白粉的混合,两者质量比1:1。
所述消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物。
本发明所述制备抗裂防水涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按照配比分别称取丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应釜中,加入聚合物质量10倍量的水,于90℃混合搅拌20min,然后加入石墨烯,搅拌反应2h,得到产物a1;
(2)按照配比称取甲基纤维素加入容器中,加水后于20℃条件下搅拌1h,得到透明溶液,备用;
(3)按照配比将环氧树脂、玻璃纤维、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯和填充剂与产物a1混合,然后置于转速为2500转/min的剪切机中剪切分散10min,得到混合物a2;
(4)然后向混合物a2中加入步骤(2)制备得到的溶液,然后加入硅丙乳液、玻璃微珠和消泡剂,混合搅拌均匀后,将混合物置于超声波条件下超声分散30min,即得所述抗裂防水涂料。
步骤(1)中加入石墨烯为石墨烯的水溶液,其中浓度为0.4g/L。
步骤(2)中加入水的质量为甲基纤维素质量的10倍。
步骤(3)中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛,加水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理5min,真空抽滤;将滤饼烘干,然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至1000℃,然后恒温焙烧3h,冷却后研磨至粒径为300目,得到高粘凹凸棒石粘土。
综上所述,本发明所述的抗裂防水涂料,应用于建筑领域,不仅具有较好的防水效果,还具有较好的抗裂、抗脱落效果,大大提高了建筑的使用安全性,延长了建筑的使用寿命,具有较好的应用价值。本发明所述的抗裂防水涂料的制备方法简单、操作方便,工艺条件温和,适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种抗裂防水涂料,其特征在于,包括如下重量份数的各组分:硅丙乳液28~39份、丙烯酸树脂10~18份、乙烯-醋酸乙烯共聚物7~15份、环氧树脂5~12份、石墨烯0.3~1.8份、玻璃纤维5~10份、甲基纤维素3~8份、玻璃微珠2~5份、高粘凹凸棒石粘土10~15份、硬脂酸甘油酯12~16份、填充剂8~17份、消泡剂3~6份,还包括适量的水。
2.根据权利要求1所述的抗裂防水涂料,其特征在于,所述涂料包括如下重量份数的各组分:硅丙乳液36份、丙烯酸树脂13份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、环氧树脂9份、石墨烯1.2份、玻璃纤维8份、甲基纤维素5份、玻璃微珠3份、高粘凹凸棒石粘土12份、硬脂酸甘油酯15份、填充剂10份、消泡剂5份,还包括适量的水。
3.根据权利要求1所述的抗裂防水涂料,其特征在于,所述高粘凹凸棒石粘土为天然凹凸棒石粘土经提纯、热活化之后的产物。
4.根据权利要求1所述的抗裂防水涂料,其特征在于,所述填充剂包括轻质碳酸钙、超细滑石粉、白炭黑、钛白粉中的任一种或者多种的混合。
5.根据权利要求1所述的抗裂防水涂料,其特征在于,所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、高碳醇脂肪酸酯复合物中的任一种。
6.一种制备如权利要求1~5任一项所述的抗裂防水涂料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按照配比分别称取丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应釜中,加入聚合物质量5~10倍量的水,于80~90℃混合搅拌20~30min,然后加入石墨烯,搅拌反应1~2h,得到产物a1;
(2)按照配比称取甲基纤维素加入容器中,加水后于10~20℃条件下搅拌1~2h,得到透明溶液,备用;
(3)按照配比将环氧树脂、玻璃纤维、高粘凹凸棒石粘土、硬脂酸甘油酯和填充剂与产物a1混合,然后置于转速为2000~2500转/min的剪切机中剪切分散10~20min,得到混合物a2;
(4)然后向混合物a2中加入步骤(2)制备得到的溶液,然后加入硅丙乳液、玻璃微珠和消泡剂,混合搅拌均匀后,将混合物置于超声波条件下超声分散10~30min,即得所述抗裂防水涂料。
7.根据权利要求6所述的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中加入石墨烯为石墨烯的水溶液,其中浓度为0.2~0.4g/L。
8.根据权利要求6所述的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中加入水的质量为甲基纤维素质量的5~10倍。
9.根据权利要求6所述的抗裂防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中高粘凹凸棒石粘土的制备方法为:
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛,加水,搅拌形成悬浮泥浆,取上层悬浊液于3000~4000转/min的离心机中离心处理5~10min,真空抽滤;将滤饼烘干,然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃~1000℃,然后恒温焙烧3~4h,冷却后研磨至粒径为200~300目,得到高粘凹凸棒石粘土。
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