CN107189664A - 一种防水涂膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水涂膜及制备方法，属于防水涂膜技术领域。所述防水涂膜制备方法，包括如下步骤：按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，混合搅拌2~3h；再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于70~90℃条件下搅拌1~2h，再加入稳定剂，继续反应20~30min；反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，搅拌10~30min，再采用高剪切机剪切5~10min，冷却，即得所述防水涂膜。所述防水涂膜具有较好的防水性能和粘结性能，避免了因防水涂膜粘结不牢导致的开裂、脱落现象，具有较好的应用前景；所述制备方法简单、条件温和、操作安全，适合推广应用。

Description

一种防水涂膜及制备方法

技术领域

本发明涉及防水涂膜技术领域，具体涉及一种防水涂膜及制备方法。

背景技术

防水材料广泛应用于各种工业与民用建筑的屋面、地下室的工程防水，以及地铁、隧道、公路桥梁等市政及水利设施的工程防水中，目前的防水卷材抗破坏力差，易出现刺破或撕裂现象，需耗费人力、物力进行修补，缩短了防水材料的使用寿命，造成资源和资金的浪费。

防水涂膜防水材料是继沥青防水和砂浆防水之后，目前在工业和民用建筑中广泛使用的一种新材料。这种涂膜分为固化沥青橡胶防水涂膜和非固化沥青橡胶防水涂膜，两种涂膜各有各的优缺点，广泛应用于各种工业，民用建筑物，屋顶，天沟，阳台，外墙，卫生间，厨房，地下室，水池，下水道，矿井，隧道，管道，桥梁灌缝，地下地上金属管道，高低温管道，保温管内外壁等防水，防潮，防腐蚀等工程。

防水涂膜材料是一种液态施工的单组分环保型防水涂料，是以进口聚氨酯预聚体为基本成份，无焦油和沥青等添加剂。它是空气中的湿气接触后固化，在基层表面形成一层坚固的坚韧的无接缝整体防水膜。

目前，现有技术中的上水卷材用防水涂料多以沥青为主体，这类防水卷材存在以下缺点 ：(1) 制备方法复杂，需要大量设备，成本高，投资大 ； (2) 污染严重，在制备过程中，产生大量的污染物质，破坏环境 ；(3) 防水效果差，这类防水卷材的防水效果差，经常会出现渗漏、漏水等现象发生。

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防水涂膜及制备方法，本发明制备得到的防水涂膜分散均匀，容易涂覆，且涂覆后的防水膜具有较强的韧性和防水效果，具有较好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种防水涂膜，包括如下重量份数的各原料：聚氨酯50~80份、环氧树脂10~30份、氧化石墨烯5~15份、填充剂10~30份、改性剂10~20份、增塑剂5~10份、稳定剂5~10份、固化剂1~5份、增稠剂1~5份、促凝剂1~8份。

优选地，包括如下重量份数的各原料：聚氨酯60份、环氧树脂20份、氧化石墨烯8份、填充剂20份、改性剂15份、增塑剂8份、稳定剂8份、固化剂3份、促凝剂5份。

优选地，所述填充剂为滑石粉、碳酸钙和云母粉中的一种。

优选地，所述改性剂为丁基橡胶。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。

优选地，所述固化剂为脂肪族二胺。

优选地，所述稳定剂为三盐基硫酸铅。

本发明还涉及一种防水涂膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照配比称取氧化石墨烯，将其配置成浓度为0.1~0.5g/mL的氧化石墨烯水溶液；

（2）按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，60~80℃混合搅拌2~3h；

（3）再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于70~90℃条件下搅拌1~2h，再加入稳定剂，继续反应20~30min；

（4）反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，60~80℃下搅拌10~30min，再采用高剪切机剪切5~10min，冷却，即得所述防水涂膜。

优选地，所述步骤（4）中的剪切速率为2000~3000r/min。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的防水涂膜，通过添加氧化石墨烯改性聚氨酯和环氧树脂，得到氧化石墨烯改性聚合物纳米复合涂料，使得涂料具有较好的力学性能及稳定性。

（2）由于石墨烯独特的片层共轭结构，层层叠加形成致密的防护层，能够有效抑制水对涂料的浸润与渗透；将氧化石墨烯应用于改性聚氨酯，使得得到的聚氨酯防水涂膜表面形成致密的保护膜，大大提高了防水涂膜的防水、防腐蚀效果。

（3）所述防水涂膜中含有氧化石墨烯改性环氧树脂复合材料，能够大大增加涂膜的粘结性能，增强防水涂膜的牢固性，避免了因防水涂膜粘结不牢导致的开裂、脱落现象，进一步避免了因防水涂膜的开裂、脱落导致的建筑漏水、渗水现象的发生，具有较好的应用前景；此外，所述制备方法简单、条件温和、操作安全，适合推广应用。

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。

实施例1：

本发明优选实施例的一种防水涂膜及制备方法；

所述防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成：聚氨酯60份、环氧树脂20份、氧化石墨烯8份、填充剂20份、改性剂15份、增塑剂8份、稳定剂8份、固化剂3份、促凝剂5份。其中，所述填充剂为滑石粉，所述改性剂为丁基橡胶，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，所述固化剂为脂肪族二胺，所述稳定剂为三盐基硫酸铅。

所述防水涂膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照配比称取氧化石墨烯，将其配置成浓度为0.3 g/mL的氧化石墨烯水溶液；

（2）按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，70℃混合搅拌2h；

（3）再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于80℃条件下搅拌1.5 h，再加入稳定剂，继续反应20min；

（4）反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，70℃下搅拌20min，再采用剪切速率为2500 r/min的高剪切机剪切8min，冷却，即得所述防水涂膜。

实施例2：

本发明优选实施例的一种防水涂膜及制备方法；

所述防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成：聚氨酯50份、环氧树脂10份、氧化石墨烯5份、填充剂10份、改性剂10份、增塑剂5份、稳定剂5份、固化剂1份、增稠剂1份、促凝剂1份。其中，所述填充剂为碳酸钙，所述改性剂为丁基橡胶，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，所述固化剂为脂肪族二胺，所述稳定剂为三盐基硫酸铅。

所述防水涂膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照配比称取氧化石墨烯，将其配置成浓度为0.1g/mL的氧化石墨烯水溶液；

（2）按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，60℃混合搅拌3h；

（3）再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于70℃条件下搅拌2h，再加入稳定剂，继续反应20min；

（4）反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，80℃下搅拌10min，再采用剪切速率为2000r/min的高剪切机剪切10min，冷却，即得所述防水涂膜。

实施例3：

本发明优选实施例的一种防水涂膜及制备方法；

所述防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成：聚氨酯80份、环氧树脂30份、氧化石墨烯15份、填充剂30份、改性剂20份、增塑剂10份、稳定剂10份、固化剂5份、增稠剂5份、促凝剂8份。其中，所述填充剂为云母粉，所述改性剂为丁基橡胶，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，所述固化剂为脂肪族二胺，所述稳定剂为三盐基硫酸铅。

所述防水涂膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照配比称取氧化石墨烯，将其配置成浓度为0.5g/mL的氧化石墨烯水溶液；

（2）按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，80℃混合搅拌2h；

（3）再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于90℃条件下搅拌1h，再加入稳定剂，继续反应30min；

（4）反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，60℃下搅拌30min，再采用剪切速率为3000r/min的高剪切机剪切5min，冷却，即得所述防水涂膜。

性能测试：

将实施例1~3制备得到的防水涂膜分别通过检测标准GB/T19250-2013《聚氨酯防水涂 料》进行性能检测，具体结果如下：

	实干时间/h	断裂强度N/mm	不透水性	粘结强度/MPa
					实施例1	5	43	0.3MPa,120min,不透水	3.5
实施例2	5.5	40	0.3MPa,120min,不透水	3.3
					实施例3	5	41	0.3MPa,120min,不透水	3.5

由上述结果可知，本发明所制备的防水涂膜不仅具有较好的防水效果，还具有较好的力学性能和粘结强度，且具有较快的干燥速度，为防水涂膜的应用提供了方便。

综上所述，本发明所述的防水涂膜，通过添加氧化石墨烯改性聚氨酯和环氧树脂，得到氧化石墨烯改性聚合物纳米复合涂料，使得涂料具有较好的力学性能及稳定性。由于石墨烯独特的片层共轭结构，层层叠加形成致密的防护层，能够有效抑制水对涂料的浸润与渗透；将氧化石墨烯应用于改性聚氨酯，使得得到的聚氨酯防水涂膜表面形成致密的保护膜，大大提高了防水涂膜的防水、防腐蚀效果。

本发明所述的防水涂膜中含有氧化石墨烯改性环氧树脂复合材料，能够大大增加涂膜的粘结性能，增强防水涂膜的牢固性，避免了因防水涂膜粘结不牢导致的开裂、脱落现象，进一步避免了因防水涂膜的开裂、脱落导致的建筑漏水、渗水现象的发生，具有较好的应用前景；此外，所述制备方法简单、条件温和、操作安全，适合推广应用。

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)

1.一种防水涂膜，其特征在于：包括如下重量份数的各原料：聚氨酯50~80份、环氧树脂10~30份、氧化石墨烯5~15份、填充剂10~30份、改性剂10~20份、增塑剂5~10份、稳定剂5~10份、固化剂1~5份、增稠剂1~5份、促凝剂1~8份。

2.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：包括如下重量份数的各原料：聚氨酯60份、环氧树脂20份、氧化石墨烯8份、填充剂20份、改性剂15份、增塑剂8份、稳定剂8份、固化剂3份、促凝剂5份。

3.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：所述填充剂为滑石粉、碳酸钙和云母粉中的一种。

4.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：所述改性剂为丁基橡胶。

5.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。

6.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：所述固化剂为脂肪族二胺。

7.根据权利要求1所述的防水涂膜，其特征在于：所述稳定剂为三盐基硫酸铅。

8.一种根据权利要求1~7任一项所述的防水涂膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按照配比称取氧化石墨烯，将其配置成浓度为0.1~0.5g/mL的氧化石墨烯水溶液；

（2）按照配比称取聚氨酯和环氧树脂加入到反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入氧化石墨烯水溶液，60~80℃混合搅拌2~3h；

（3）再向反应釜中加入改性剂、增塑剂和改性剂，于70~90℃条件下搅拌1~2h，再加入稳定剂，继续反应20~30min；

（4）反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂，60~80℃下搅拌10~30min，再采用高剪切机剪切5~10min，冷却，即得所述防水涂膜。

9.根据权利要求8所述的用于防水卷材的胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的剪切速率为2000~3000 r/min。