CN107245260A - 一种高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法 - Google Patents

一种高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法,属于防水涂膜技术领域。所述高阻燃杀菌防水涂膜制备方法,包括如下步骤:称取聚氨酯、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,70~90℃混合搅拌2~3h;向混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于70~90℃条件下搅拌1~2h,再加入稳定剂、填充剂,继续反应20~30min;反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂,下搅拌10~30min,再采用高剪切机剪切5~10min,冷却,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。本发明所述防水涂膜不仅具有较好的防水效果,还具有较好的阻燃性和杀菌效果,此外,所述防水涂膜分散均匀,具有较好的应用前景。

Description

一种高阻燃杀菌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,具体涉及一种高阻燃杀菌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高阻燃杀菌防水涂膜和非固化沥青橡胶高阻燃杀菌防水涂膜,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。
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。此外,现有的防水涂膜功能单一,不能满足不同应用场所的性能要求,比如阻燃性能不高、韧性不足等,不能满足市场需要。
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高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法,本发明制备得到的高阻燃杀菌防水涂膜不仅具有较好的防水效果,还具有较好的阻燃性和杀菌效果,此外,所述防水涂膜分散均匀,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:
本发明涉及一种高阻燃杀菌高阻燃杀菌防水涂膜,包括如下重量份数的各原料:聚氨酯80~100份、丙烯酸酯10~30份、氧化石墨烯5~10份、纳米氧化锌3~8份、填充剂 10~30份、改性剂10~15份、增塑剂3~10份、稳定剂5~8份、固化剂1~5份、增稠剂 1~5份、促凝剂3~8份。
优选地,包括如下重量份数的各原料:聚氨酯90份、丙烯酸酯20份、氧化石墨烯 8份、纳米氧化锌5份、填充剂20份、改性剂12份、增塑剂6份、稳定剂6份、固化剂3份、增稠剂3份、促凝剂5份。
优选地,所述填充剂为滑石粉和二氧化硅的混合物。
优选地,所述滑石粉和二氧化硅的混合质量比为2~5:1。
优选地,所述改性剂为丁苯橡胶。
优选地,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
优选地,所述固化剂为脂环族二胺。
优选地,所述稳定剂为三盐基硫酸铅。
本发明还涉及一种高阻燃杀菌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0.1~0.3g/mL的氧化石墨烯水溶液;
(2)按照配比称取聚氨酯、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,70~90℃混合搅拌2~3h;
(3)向步骤(2)中混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于70~90℃条件下搅拌1~2h,再加入稳定剂、填充剂,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,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。
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)本发明所述的高阻燃杀菌防水涂膜,通过添加氧化石墨烯改性聚氨酯和丙烯酸酯,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、阻燃性能及稳定性。
(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)本发明用石墨烯和纳米氧化锌改性聚氨酯,由于纳米石墨烯可以杀死细菌,具有抑菌作用,纳米氧化锌也具有光催化杀菌作用,使得改性后的聚氨酯纳米涂料具有一较好的杀菌效果;
(3)所述高阻燃杀菌防水涂膜中添加的丙烯酸酯进行改性,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高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法;
所述高阻燃杀菌防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成:聚氨酯90份、丙烯酸酯20份、氧化石墨烯8份、纳米氧化锌5份、填充剂20份、改性剂12份、增塑剂6 份、稳定剂6份、固化剂3份、增稠剂3份、促凝剂5份。
其中,所述填充剂为滑石粉和二氧化硅的混合物,所述滑石粉和二氧化硅的混合质量比为3:1;所述改性剂为丁苯橡胶,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯,所述固化剂为脂环族二胺,所述稳定剂为三盐基硫酸铅。
所述高阻燃杀菌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0.2g/mL的氧化石墨烯水溶液;
(2)按照配比称取聚氨酯、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,80℃混合搅拌2h;
(3)向步骤(2)中混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于80℃条件下搅拌1.5h,再加入稳定剂、填充剂,继续反应30min;
(4)反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂,70℃下搅拌20min,再采用高剪切机于剪切速率为2500r/min条件下剪切8min,冷却,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。
实施例2:
本发明优选实施例的一种高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法;
所述高阻燃杀菌防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成:聚氨酯80份、丙烯酸酯10份、氧化石墨烯5份、纳米氧化锌3份、填充剂10份、改性剂10份、增塑剂3 份、稳定剂5份、固化剂1份、增稠剂1份、促凝剂3份。
其中,所述填充剂为滑石粉和二氧化硅的混合物,所述滑石粉和二氧化硅的混合质量比为2:1;所述改性剂为丁苯橡胶,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯,所述固化剂为脂环族二胺,所述稳定剂为三盐基硫酸铅。
所述高阻燃杀菌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、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,70℃混合搅拌3h;
(3)向步骤(2)中混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于70℃条件下搅拌2h,再加入稳定剂、填充剂,继续反应20min;
(4)反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂,60℃下搅拌30min,再采用高剪切机于剪切速率为3000r/min条件下剪切5min,冷却,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。
实施例3:
本发明优选实施例的一种高阻燃杀菌防水涂膜及制备方法;
所述高阻燃杀菌防水涂膜由如下重量份数的各原料制备而成:聚氨酯100份、丙烯酸酯30份、氧化石墨烯10份、纳米氧化锌8份、填充剂30份、改性剂15份、增塑剂 10份、稳定剂8份、固化剂5份、增稠剂5份、促凝剂8份。
其中,所述填充剂为滑石粉和二氧化硅的混合物,所述滑石粉和二氧化硅的混合质量比为5:1;所述改性剂为丁苯橡胶,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯,所述固化剂为脂环族二胺,所述稳定剂为三盐基硫酸铅。
所述高阻燃杀菌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0.3g/mL的氧化石墨烯水溶液;
(2)按照配比称取聚氨酯、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,90℃混合搅拌2h;
(3)向步骤(2)中混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于90℃条件下搅拌1h,再加入稳定剂、填充剂,继续反应30min;
(4)反应结束后向混合物中加入固化剂、促凝剂,80℃下搅拌10min,再采用高剪切机于剪切速率为2000r/min条件下剪切10min,冷却,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。
性能测试:
1、将实施例1~3制备得到的高阻燃杀菌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:
由上述结果可知,本发明所制备的高阻燃杀菌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,为高阻燃杀菌防水涂膜的应用提供了方便。
2、将实施例1~3制备得到的高阻燃杀菌防水涂膜分别通过检测标准 GB15442.1-1995《饰面型防火涂料防火等级及试验方法》进行防火性能检测,具体结果如下:
耐燃时间/min 火焰传播比值 质量损失/g 炭化体积/cm3
实施例1 32 6 1.2 3.1
实施例2 28 6 1.5 2.9
实施例3 29 5 1.6 3.2
由上述结果可知,本发明所制备的高阻燃杀菌防水涂膜具有优异的防火阻燃性能。
3、将实施例1~3制备得到的高阻燃杀菌防水涂膜涂覆应用后1个月后,检测无细菌滋生。
综上所述,本发明所述的高阻燃杀菌防水涂膜,具有较好的力学性能、阻燃性能及稳定性。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。本发明用石墨烯和纳米氧化锌改性聚氨酯,由于纳米石墨烯可以杀死细菌,具有抑菌作用,纳米氧化锌也具有光催化杀菌作用,使得改性后的聚氨酯纳米涂料具有一较好的杀菌效果;
所述高阻燃杀菌防水涂膜中添加的丙烯酸酯进行改性,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 (10)

1.一种高阻燃杀菌高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:包括如下重量份数的各原料:聚氨酯80~100份、丙烯酸酯10~30份、氧化石墨烯5~10份、纳米氧化锌3~8份、填充剂10~30份、改性剂10~15份、增塑剂3~10份、稳定剂5~8份、固化剂1~5份、增稠剂1~5份、促凝剂3~8份。
2.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:包括如下重量份数的各原料:聚氨酯90份、丙烯酸酯20份、氧化石墨烯8份、纳米氧化锌5份、填充剂20份、改性剂12份、增塑剂6份、稳定剂6份、固化剂3份、增稠剂3份、促凝剂5份。
3.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述填充剂为滑石粉和二氧化硅的混合物。
4.根据权利要求3所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述滑石粉和二氧化硅的混合质量比为2~5:1。
5.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述改性剂为丁苯橡胶。
6.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
7.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述固化剂为脂环族二胺。
8.根据权利要求1所述的高阻燃杀菌防水涂膜,其特征在于:所述稳定剂为三盐基硫酸铅。
9.一种根据权利要求1~8任一项所述的高阻燃杀菌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0.1~0.3g/mL的氧化石墨烯水溶液;
(2)按照配比称取聚氨酯、丙烯酸酯、改性剂加入到反应釜中,70~90℃混合搅拌2~3h;
(3)向步骤(2)中混合物中加入氧化石墨烯水溶液和纳米氧化锌,再加入增塑剂,于70~90℃条件下搅拌1~2h,再加入稳定剂、填充剂,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,即得所述高阻燃杀菌防水涂膜。
10.根据权利要求9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2000~3000r/min。
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