CN107286832A - 一种防水保温涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水保温涂料及制备方法，所述涂料包括组分如下：聚氨酯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、石墨烯、玻化微珠、硅藻土、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩、填充剂、消泡剂。制备方法：首先将石墨烯与聚氨酯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇进行改性反应，然后在与剩余组分分别混合均匀，即得所述涂料。本发明所述涂料不仅具有较好的防水、隔热效果，还具有高强度、抗剥离的性能，此外，所述涂料还具有安全无污染、成本低的特点，具有较好的节能、环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种防水保温涂料及制备方法。
背景技术
随着建筑业、住宅业的迅速发展，我国的建筑涂料行业得到了迅猛发展，节约能源、资源，保护环境是国民经济可持续发展一大课题。对建筑涂料提出了新的要求。由于目前随着人们生活水平的提高，对建筑涂料就提出了新的要求。
目前用于内外墙的建筑涂料也还不够理想，尤其是涉入节能、环保、防火、保温等领域更是无法完全满足各种需要了。而且还存在着工艺复杂，需要大量加工设备的不足之处，并且现在多数的内外墙建筑涂料一般都不具备环保性等功能。
现今，保温涂料在国民经济各个领域得到广泛地应用，然而一般保温涂料对包敷物仅具有单一封闭微孔，或者形成单一网状结构的功效，而且防水性能差、粘结性不强、抗压强度低、保温效果及耐气候性也不够理想。
因此，研究开发一种既具有较好的防水效果，又具有一定的保温隔热效果的建筑涂料成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。
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保温涂料及制备方法，所述涂料不仅具有较好的防水、隔热效果，还具有高强度、抗剥离的性能，此外，所述涂料还具有安全无污染、成本低的特点，具有较好的节能、环保性能。
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保温涂料，包括如下重量份的各组分：聚氨酯32~45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21~27份、聚乙烯醇15~20份、石墨烯1.2~3.7份、玻化微珠6~14份、硅藻土9~18份、改性凹凸棒石粘土12~23份、竹炭纤维5~10份、膨胀珍珠岩5~12份、填充剂13~20份、消泡剂2~6份。
优选地，所述聚氨酯38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、聚乙烯醇17份、石墨烯2.2份、玻化微珠9份、硅藻土15份、改性凹凸棒石粘土20份、竹炭纤维8份、膨胀珍珠岩7份、填充剂17份、消泡剂4份。
优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸改性之后得到的产物。
优选地，所述填充剂包括多孔碳酸钙、膨胀云母粉、纳米二氧化钛。
本发明还涉及一种制备防水保温涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇加入到反应釜中，加水后搅拌均匀，升温至70~80℃，边搅拌边加入石墨烯，反应1~2h，即得到反应产物a1；
（2）按照配比分别称取玻化微珠、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩，并将其加入到步骤（1）的反应产物a1中，混合均匀后，置于剪切机中剪切分散20~30min，到混合物a2；
（3）按照配比称取硅藻土、填充剂和消泡剂，加入到混合物a2中，混合均匀后，置于湿法磨砂机中，以湿法磨砂3~5h，控制浆液中固体微粒的平均粒度为0.4μm~0.8μm，出料，即得所述涂料。
优选地，所述步骤（1）中加水的质量为聚合物加入总质量的8~12倍。
优选地，所述步骤（1）中加入石墨烯的方式为将石墨稀配置成浓度为0.3~0.6g/L的水溶液，然后再加入到混合物中。
优选地，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法如下：
将天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过150目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声波条件下超声10~20min，取上层悬浊液于3000~3500转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤得到滤饼；
将滤饼置于烧瓶中，加入2mol/L的稀盐酸，其中，稀盐酸加入的体积量与凹凸棒质量之比为1mL：4g~6g，于60~80℃搅拌回流20~30min，真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼，干燥，即得所述改性凹凸棒石粘土。
优选地，所述步骤（2）中剪切机的转速为2000~2500转/min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的防水保温涂料，不仅具有较好的防水、隔热效果，还具有高强度、抗剥离的性能，此外，所述涂料还具有安全无污染、成本低的特点，具有较好的节能、环保性能。
（2）本发明所述防水保温涂料中添加有石墨烯，首先与聚合物进行改性反应，由于石墨烯特有的片层状结构，能够在产品表面形成一层致密的保护层，具有较好的防水、防腐性能，因此，通过石墨烯改性之后的聚合物为基材制备得到的涂料具有较好的防水、防腐性能，此外，由于石墨烯优异的力学性能和化学稳定性，促使制备得到的涂料具有较好的耐刮擦、抗剥离的力学性能和较好的耐环境性能。
（3）本发明所述防水保温涂料中添加有改性后的凹凸棒石粘土，由于凹凸棒石粘土独特的层链状结构，具有多个微结构的孔道结构，能够对热量进行无数次反射、相互叠加、碰撞，防止热量散射，起到一定的保温作用；此外由于凹凸棒石粘土优异的耐候性及流行性，使得加入添加剂的涂料具有较好的耐候性及易涂刷、不流挂的特点。
（4）本发明所述防水保温涂料中还添加有竹炭纤维和膨胀珍珠岩，大大提高了涂料的保温性能，且具有一定的环保特性。
（5）本发明所述防水保温涂料的制备方法简单、操作方便、反应条件温和，适合工业化生产。
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：
本发明优选实施例的一种防水保温涂料及制备方法；
所述防水保温涂料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、聚乙烯醇17份、石墨烯2.2份、玻化微珠9份、硅藻土15份、改性凹凸棒石粘土20份、竹炭纤维8份、膨胀珍珠岩7份、填充剂17份、消泡剂4份。
其中，改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸改性之后得到的产物。
其中，填充剂包括多孔碳酸钙、膨胀云母粉、纳米二氧化钛。
本发明制备防水保温涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇加入到反应釜中，加水后搅拌均匀，升温至80℃，边搅拌边加入石墨烯，反应2h，即得到反应产物a1；
（2）按照配比分别称取玻化微珠、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩，并将其加入到步骤（1）的反应产物a1中，混合均匀后，置于剪切机中剪切分散20min，到混合物a2；
（3）按照配比称取硅藻土、填充剂和消泡剂，加入到混合物a2中，混合均匀后，置于湿法磨砂机中，以湿法磨砂4h，控制浆液中固体微粒的平均粒度为0.6μm，出料，即得所述涂料。
其中，步骤（1）中加水的质量为聚合物加入总质量的10倍。
其中，步骤（1）中加入石墨烯的方式为将石墨稀配置成浓度为0.5g/L的水溶液，然后再加入到混合物中。
其中，步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法如下：
将天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过150目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声波条件下超声15min，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤得到滤饼；
将滤饼置于烧瓶中，加入2mol/L的稀盐酸，其中，稀盐酸加入的体积量与凹凸棒质量之比为1mL：5g，于70℃搅拌回流30min，真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼，干燥，即得所述改性凹凸棒石粘土。
其中，步骤（2）中剪切机的转速为2500转/min。
实施例2：
本发明优选实施例的一种防水保温涂料及制备方法；
所述防水保温涂料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯32份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21份、聚乙烯醇15份、石墨烯1.2份、玻化微珠6份、硅藻土9份、改性凹凸棒石粘土12份、竹炭纤维5份、膨胀珍珠岩5份、填充剂13份、消泡剂2份。
其中，改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸改性之后得到的产物。
其中，填充剂包括多孔碳酸钙、膨胀云母粉、纳米二氧化钛。
本发明制备防水保温涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇加入到反应釜中，加水后搅拌均匀，升温至70℃，边搅拌边加入石墨烯，反应2h，即得到反应产物a1；
（2）按照配比分别称取玻化微珠、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩，并将其加入到步骤（1）的反应产物a1中，混合均匀后，置于剪切机中剪切分散20min，到混合物a2；
（3）按照配比称取硅藻土、填充剂和消泡剂，加入到混合物a2中，混合均匀后，置于湿法磨砂机中，以湿法磨砂3h，控制浆液中固体微粒的平均粒度为0.4μm，出料，即得所述涂料。
其中，步骤（1）中加水的质量为聚合物加入总质量的8倍。
其中，步骤（1）中加入石墨烯的方式为将石墨稀配置成浓度为0.3g/L的水溶液，然后再加入到混合物中。
其中，步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法如下：
将天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过150目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声波条件下超声10min，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤得到滤饼；
将滤饼置于烧瓶中，加入2mol/L的稀盐酸，其中，稀盐酸加入的体积量与凹凸棒质量之比为1mL：4g，于60℃搅拌回流30min，真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼，干燥，即得所述改性凹凸棒石粘土。
其中，步骤（2）中剪切机的转速为2000转/min。
实施例3：
本发明优选实施例的一种防水保温涂料及制备方法；
所述防水保温涂料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物27份、聚乙烯醇20份、石墨烯3.7份、玻化微珠14份、硅藻土18份、改性凹凸棒石粘土23份、竹炭纤维10份、膨胀珍珠岩12份、填充剂20份、消泡剂6份。
其中，改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸改性之后得到的产物。
其中，填充剂包括多孔碳酸钙、膨胀云母粉、纳米二氧化钛。
本发明制备防水保温涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇加入到反应釜中，加水后搅拌均匀，升温至80℃，边搅拌边加入石墨烯，反应1h，即得到反应产物a1；
（2）按照配比分别称取玻化微珠、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩，并将其加入到步骤（1）的反应产物a1中，混合均匀后，置于剪切机中剪切分散30min，到混合物a2；
（3）按照配比称取硅藻土、填充剂和消泡剂，加入到混合物a2中，混合均匀后，置于湿法磨砂机中，以湿法磨砂5h，控制浆液中固体微粒的平均粒度为0.8μm，出料，即得所述涂料。
其中，步骤（1）中加水的质量为聚合物加入总质量的12倍。
其中，步骤（1）中加入石墨烯的方式为将石墨稀配置成浓度为0.6g/L的水溶液，然后再加入到混合物中。
其中，步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法如下：
将天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过150目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声波条件下超声20min，取上层悬浊液于3500转/min的离心机中离心处理5min，真空抽滤得到滤饼；
将滤饼置于烧瓶中，加入2mol/L的稀盐酸，其中，稀盐酸加入的体积量与凹凸棒质量之比为1mL： 6g，于80℃搅拌回流20min，真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼，干燥，即得所述改性凹凸棒石粘土。
其中，步骤（2）中剪切机的转速为2500转/min。
综上所述，本发明所述的防水保温涂料，不仅具有较好的防水、隔热效果，还具有高强度、抗剥离的性能，且还具有安全无污染、成本低的特点，具有较好的节能、环保性能。此外，所述制备方法简单易行，条件温和，适合工业生产。
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)
1.一种防水保温涂料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：聚氨酯32~45份、乙烯-醋酸乙烯共聚物21~27份、聚乙烯醇15~20份、石墨烯1.2~3.7份、玻化微珠6~14份、硅藻土9~18份、改性凹凸棒石粘土12~23份、竹炭纤维5~10份、膨胀珍珠岩5~12份、填充剂13~20份、消泡剂2~6份。
2.根据权利要求1所述的防水保温涂料，其特征在于，所述聚氨酯38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、聚乙烯醇17份、石墨烯2.2份、玻化微珠9份、硅藻土15份、改性凹凸棒石粘土20份、竹炭纤维8份、膨胀珍珠岩7份、填充剂17份、消泡剂4份。
3.根据权利要求1所述的防水保温涂料，其特征在于，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸改性之后得到的产物。
4.根据权利要求1所述的防水保温涂料，其特征在于，所述填充剂包括多孔碳酸钙、膨胀云母粉、纳米二氧化钛。
5.制备如权利要求1~4任一项所述的防水保温涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇加入到反应釜中，加水后搅拌均匀，升温至70~80℃，边搅拌边加入石墨烯，反应1~2h，即得到反应产物a1；
（2）按照配比分别称取玻化微珠、改性凹凸棒石粘土、竹炭纤维、膨胀珍珠岩，并将其加入到步骤（1）的反应产物a1中，混合均匀后，置于剪切机中剪切分散20~30min，到混合物a2；
（3）按照配比称取硅藻土、填充剂和消泡剂，加入到混合物a2中，混合均匀后，置于湿法磨砂机中，以湿法磨砂3~5h，控制浆液中固体微粒的平均粒度为0.4μm~0.8μm，出料，即得所述涂料。
6.根据权利要求5所述的防水保温涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加水的质量为聚合物加入总质量的8~12倍。
7.根据权利要求5所述的防水保温涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入石墨烯的方式为将石墨稀配置成浓度为0.3~0.6g/L的水溶液，然后再加入到混合物中。
8.根据权利要求5所述的防水保温涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法如下：
将天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过150目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声波条件下超声10~20min，取上层悬浊液于3000~3500转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤得到滤饼；
将滤饼置于烧瓶中，加入2mol/L的稀盐酸，其中，稀盐酸加入的体积量与凹凸棒质量之比为1mL：4g~6g，于60~80℃搅拌回流20~30min，真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼，干燥，即得所述改性凹凸棒石粘土。
9.根据权利要求5所述的防水保温涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中剪切机的转速为2000~2500转/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20171024 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |