CN108384334A - 一种石墨烯水性防水涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，A组份为液料，B组份为粉料；A组份由以下组分和重量份组成：聚乙烯‑醋酸乙烯酯乳液83‑105份，氧化石墨烯水溶液9‑20份，水15‑24份，防腐剂0.1‑0.5份；B组份由以下组分和重量份组成：硅酸盐水泥45‑75份，石英粉48‑81份，单层石墨烯9‑20份，消泡粉0.05‑0.1份，偶联剂0.1‑0.5份；以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。本发明相对于现有的柔性防水涂料在拉伸强度、粘结强度和柔韧性等性能上都更好。

Description

一种石墨烯水性防水涂料
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种石墨烯水性防水涂料。
背景技术
目前市场上的防水涂料分为水性涂料和油性涂料；其中，油性涂料气味难闻，含VOC物质，只能和化工溶剂相溶来稀释，挥发的是化学有机溶剂物质，对人体和环境具有危害性，不环保，具有易燃易爆特性，不便于运输、存放、使用，特别是双组分其危害更重，对基面要求较高，要在干燥的基面上施工。
水性涂料是指以水作为分散介质的涂料，通过水分挥发挤压乳胶颗粒成膜固化，挥发的有机溶剂极少，仅为溶剂型涂料的5％-10％，成膜不用固化剂，因此不存在油性聚氨酯涂料中存在游离TDI的挥发问题，无毒无害，属于绿色环保产品，能在潮湿的基面下施工，涂层坚韧、耐水、耐候、耐用、耐高温，能在立面、斜面和顶面上直接施工，不流淌，便于操作，施工简单，工期短，成本低，能与基面或饰面及水泥砂浆等各种基材粘结牢固，对各种建筑材料都具有良好的粘结强度，形成整体无缝，致密稳定的弹性防水层。
中国专利文献CN107555855A公开了一种双组分水性防水涂料，其由液料和粉料组成，以重量份计，液料由如下重量份的组分组成：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液70-90份，分散剂1-5份，消泡剂1-5份，水10-20份，桐油1-10份，乳化剂1-5份；以重量份计，粉料由如下重量份的组分组成：灰水泥200-400份，硅灰石粉200-500份，石英粉100-250份，轮胎胶粉100-200份，减水剂3-6份，负离子粉2-4份。该专利针对含增塑剂的常规防水涂料不环保，韧性差、强度低及保温性差的技术问题，将桐油作为外增塑剂加入到双组分水性防水涂料中以代替常规防水涂料中的增塑剂，该桐油以小分子形式进入到分子链中间，提高了分子链的移动速度，降低了分子结晶度使增加聚合物塑形，属于物理反应；本发明以桐油代替常规的邻苯二甲酸酯类增塑剂，达到环保效果，保护了居住健康，并且避免了常规防水涂料中因添加邻苯二甲酸酯类增塑剂发生挥发、组分迁移而影响涂膜质量的问题。并在此基础上具有良好的拉伸强度和粘结强度，并具有较好的柔韧性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种比现有的水性防水涂料的拉伸强度、粘结强度和柔韧性更好的石墨烯水性防水涂料。
所采用的技术方案为：
一种石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
进一步地，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥42.5R。
进一步地，所述石英粉为150-250目的石英粉。
在本发明技术方案中，聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液为A组份的主要原料，起粘结作用。氧化石墨烯水溶液具有良好的分散性，能够良好地分散于聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液中，又能良好地相溶于水中。氧化石墨烯具有的两性(亲水性和疏水性)性质，能够改善整体各个组分的相容性。防腐剂起到防止产品腐坏的作用。
硅酸盐水泥的作用是提高凝结的速度，优选普通硅酸盐水泥42.5R进一步增加强度。石英粉作用是使涂料更为耐磨、坚硬，加强产品的化学性能，优选150-250目的石英粉。消泡粉是使产品消泡，避免产生气泡。
经过氧化处理后，氧化石墨烯仍保持石墨烯的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得其比单一的石墨烯结构性质更加活泼，增加与其他组分的交联度。偶联剂，优选硅烷偶联剂，例如乙烯基硅烷，进一步交联。两者使高分子聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液具有立体的微网状结构。
单层石墨烯是由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料，碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，因此，单层石墨烯的结构具有较好的稳定性。
经过氧化石墨烯和偶联剂的交联作用，以及与单层石墨烯的协同作用，使得加入的氧化石墨烯、单层石墨烯与偶联剂可以显著提高产品整体的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度。
制备时，先将A组份液料倒入容器中，然后再将粉料慢慢倒入液料中，并充分搅拌均匀，即可制得，制备方便。
本发明的有益效果在于：
通过多次的调整试验，本发明得到了一种比现有的柔性防水涂料的拉伸强度、粘结强度和柔韧性更好的石墨烯水性防水涂料。其中，柔韧性可通过断裂伸长率体现。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但只是从申请人众多实验中例举的部分实施例，本发明要求的保护范围并不局限于此。
实施例1
本实施例的石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
实施例2
本实施例的石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
实施例3
本实施例的石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
实施例4
本实施例的石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
实施例5
本实施例的石墨烯水性防水涂料，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
对比例1
CN107555855A公开了一种双组分水性防水涂料，以重量份计，按以下原料配比准备各原料：
液料：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液70份，分散剂2份，消泡剂3份，水20份，桐油5份，乳化剂1份；
粉料：灰水泥300份，100目硅灰石粉300份，200目石英粉200份，60目轮胎胶粉200份，减水剂3份，负离子粉2份；
将5份桐油、1份乳化剂和20份水混合并以1500r/mi n的转速搅拌20mi n得到初始液料；
将70份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/mi n的转速搅拌10mi n分散均匀后得到稳定液料；
将300份灰水泥、300份硅灰石、200份石英粉、200份轮胎胶粉、3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6mi n后得到粉料；
以重量比为1：1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中，搅拌5mi n，搅拌均匀得到水性防水涂料。
将以上实施例1-5制得的石墨烯水性防水涂料及对比例1的双组分水性防水涂料，对其进行性能检测，检测方法一致，得下表1：
表1
检测项目 对比例1 实施例1-5
拉伸强度(无处理)/MPa 3.5 ≥5.9
断裂伸长率(无处理)/％ 90 ≥320
粘结强度(无处理)/MPa 1.5 ≥3.3
不透水性(30min) 0.3MPa，不透水 0.5MPa，不透水
从上表可知，本发明的石墨烯水性防水涂料在拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度上，均得到了大幅度的提高，超出了预期，取得了预料不到的技术效果！

Claims (3)

1.一种石墨烯水性防水涂料，其特征在于，其由A组份和B组份组成，其中，A组份为液料，B组份为粉料；
A组份由以下组分和重量份组成：
B组份由以下组分和重量份组成：
以上组份按液料与粉料重量比为1∶1混合。
2.根据权利要求1所述的石墨烯水性防水涂料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥42.5R。
3.根据权利要求1所述的石墨烯水性防水涂料，其特征在于，所述石英粉为150-250目的石英粉。
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