CN114591669B - 一种具有抗开裂性能的防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：改性环氧树脂乳液、改性蒙脱石粉、重钙粉；填料；消泡剂份；碳颗粒；分散剂；固化剂；水。本发明采用自制的改性蒙脱石粉，并结合采用小粒径的碳颗粒以及组合固化剂，并采用分步制备得到一种防水涂料，其既具有优异的拉伸性能，又具备良好防开裂性能，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料领域。更具体地说，本发明涉及一种具有抗开裂性能的防水涂料及其制备方法。
背景技术
在金属腐蚀保护方面，采用防腐涂料一直是现代工业上最经济、最有效的手段之一。近年来，由于钢结构的使用环境越来越恶劣，强酸碱环境、高盐雾环境、高温差环境以及高湿度环境都对传统防腐涂料的使用效果和寿命提出了严峻的考验。尤其是在高纬度和沿海地带，昼夜温差以及四季温差较大情况下，钢结构在反复的温度梯度作用下将不断发生膨胀变形和恢复形变，这将导致金属表面的防腐涂料被迫发生形变。材质为Q235-B的钢材膨胀系数为1.2×10^-5/℃，是混泥土的1.7倍。普通醇酸、丙烯酸和环氧防腐涂料等，本身线性膨胀系数小，在基材长期热胀冷缩的形变作用下必然导致涂层裂纹的产生，涂层开裂将导致防腐作用的失效。
涂层失效的形式种类繁多，但开裂和脱落的失效形式将会导致涂层彻底丧失对基材的保护作用。虽然已有专利报到采用含异腈酸酯及其改性树脂制备抗开裂涂料，但是由于异腈酸酯的毒性强、沸点低、腐蚀性强等原因，在涂料制备和施工过程中易存在安全隐患，对环境污染严重，危害性较大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述缺陷，提供一种防水涂料，其采用自制的改性蒙脱石粉，并结合采用小粒径的碳颗粒以及组合固化剂，并采用分步制备得到，所得的防水涂料既具有优异的拉伸性能，又具备良好防开裂性能，使用寿命长。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，一方面，本发明的一实施方案提供了一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
固化后的环氧树脂具有很强的内聚力，而分子结构致密，所以其机械强度大。
优选地，所述分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯。
优选地，所述填料为碳颗粒。
通过采用上述技术方案，本申请中填料采用的是碳颗粒，其粒径控制在600-800目，该粒径下，比表面积大，可以很好的提高其与其它液体原料的接触面积，增强其分散性，从而在一定程度上提高涂料的断裂伸长率，避免由于分散不均匀所造成的涂料层面断裂。
优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂，其具有很好的消泡效果。
优选地，所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取20-30份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取5-8份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速30～90r/min，设备温度100-120℃，挤压时间8-10min，粉碎，得到改性蒙脱石粉。
通过采用上述技术方案，本申请通过螺杆挤压机的高压膨胀环境将高分子表面活性剂进入到蒙脱石粉的层间结构内，使蒙脱石粉表面阳离子化，提高蒙脱石粉在水中的吸附性和分散能力，与此同时，随着固化剂与环氧树脂加成固化过程的进行，由于环氧树脂本身具有仲羟基，再加上环氧基固化时派生的部分残留羟基，产生的氢键作用将使在交联固化生成网状结构的同时，网状结构将与改性后的蒙脱石粉交缠形成更加致密的网状结构，从而提高了乳胶系统的韧性，抗开裂性。
且通过对螺杆挤压机的工作参数的合理控制，使高分子表面活性剂可以在合适的温度下和适度的挤压膨胀力下，更好地均匀分布在蒙脱石粉的层间结构内。
优选地，所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
通过采用上述技术方案，本申请中所采用的脂肪胺更优选的为脂肪叔胺，其水解之后释放叔胺，叔胺和环氧乳液发生固化反应，从而提高涂料产品的交联密度，与此同时，低分子聚酰胺将与环氧乳液发生交联固化反应，两个固化反应交叉进行，彼此穿插，得到形成三维网状的结构，增强涂料的强度和韧性，也同时增强了涂胶的防开裂性能。两种固化剂协同反应，相较于单一的固化剂，上述技术方案中的混合固化之后的乳胶的韧性更强，防开裂性能更好。
优选地，所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度135-155℃，反应时长3-4h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
本发明中采用羧基丁苯胶作为原料，采用化学共聚的方法，可以提高环氧树脂乳液的稳定性，同时可以提高环氧树脂乳液的结膜强度和粘结力，便于在棉织物表面的粘结成膜。
优选地，所述分散剂组为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的任意一种。
优选地，所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行600-800目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度100-200r/min，温度40-50℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度400-500r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至600-700r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至800-900r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供一种具有抗开裂性能的乳胶，其采用改性蒙脱石粉，通过螺杆挤压机的高压膨胀环境将高分子表面活性剂进入到蒙脱石粉的层间结构内，使蒙脱石粉表面阳离子化，提高蒙脱石粉在水中的吸附性和分散能力，与此同时，随着固化剂与环氧树脂加成固化过程的进行，由于环氧树脂本身具有仲羟基，再加上环氧基固化时派生的部分残留羟基，产生的氢键作用将使在交联固化生成网状结构的同时，网状结构将与改性后的蒙脱石粉交缠形成更加致密的网状结构，从而提高了乳胶系统的韧性，抗开裂性。填料采用的是碳颗粒，其比表面积大，可以很好的提高其与其它液体原料的接触面积，增强其分散性，从而在一定程度上提高涂料的断裂伸长率，避免由于分散不均匀所造成的涂料层面断裂。而且，本申请中所采用的固化剂为混合型固化剂，具体包括脂肪胺和低分子聚酰胺，脂肪胺更优选的为脂肪叔胺，其水解之后释放叔胺，叔胺和环氧乳液发生固化反应，从而提高涂料产品的交联密度，与此同时，低分子聚酰胺将与环氧乳液发生交联固化反应，两个固化反应交叉进行，彼此穿插，得到形成三维网状的结构，增强涂料的强度和韧性，也同时增强了涂胶的防开裂性能。两种固化剂协同反应，相较于单一的固化剂，上述技术方案中的混合固化之后的乳胶的韧性更强，防开裂性能更好。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
实施例1
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取20份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径500目的蒙脱石粉，再取5份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，粉碎，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为聚丙烯酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
实施例2
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取25份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取6份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，粉碎，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为聚丙烯酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
实施例3
本发明的一实施方案提供了一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取30份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取5-8份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速30～90r/min，设备温度100-120℃，挤压时间8-10min，粉碎，得到改性蒙脱石粉。
通过采用上述技术方案，本申请通过螺杆挤压机的高压膨胀环境将高分子表面活性剂进入到蒙脱石粉的层间结构内，使蒙脱石粉表面阳离子化，提高蒙脱石粉在水中的吸附性和分散能力。
且通过对螺杆挤压机的工作参数的合理控制，使高分子表面活性剂可以在合适的温度下和适度的挤压膨胀力下，更好地均匀分布在蒙脱石粉的层间结构内。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度135-155℃，反应时长3-4h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行600-800目过筛，
另一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度100-200r/min，温度40-50℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度400-500r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至600-700r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至800-900r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
对比例1
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
对比例2
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取25份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取6份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
对比例3
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取25份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取6份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂为低分子聚酰胺。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
对比例4
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取25份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取6份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂为脂肪胺。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
对比例5
一种具有抗开裂性能的防水涂料，所述防水涂料由以下重量分数的各组分组成：
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取25份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取6份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速50r/min，设备温度110℃，挤压时间9min，得到改性蒙脱石粉。
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成。
所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度150℃，反应时长3h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
所述分散剂组为六偏磷酸钠。
所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行700目过筛，
一方面，本发明的一实施方案一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
取上述重量份的改性环氧树脂乳液、改性蒙脱石粉、重钙粉、填料、消泡剂、碳颗粒、分散剂、固化剂、水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度150r/min，温度45℃，搅拌速度450r/min，保持搅拌20min；提升搅拌速度至650r/min，保持搅拌20min；提升搅拌速度至850r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
所有实施例和对比例中使用的原料均可通过市售获得，如无特殊说明，所有实施例和对比例中使用的原料均源于表1。
表1原料来源
试验1拉伸性能测试
按照《GB/T 23445-2009》的拉伸性能测试方法对实施例1-3和对比例1-5制备得到的防水涂料进行拉伸性能测试，结果如表2所示。
表2拉伸性能测试
| 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(％) | |
| 实施例1 | 16.8 | 135 |
| 实施例2 | 17.2 | 142 |
| 实施例3 | 16.9 | 143 |
| 对比例1 | 13.4 | 105 |
| 对比例2 | 12.8 | 95 |
| 对比例3 | 14.5 | 104 |
| 对比例4 | 13.4 | 101 |
| 对比例5 | 11.5 | 91 |
通过对比实施例1-3制备的防水涂料和对比例1-5制备的防水涂料的拉伸性能，由表2的数据可知，实施例1-3采用本发明的配方和方法制备得到的防水涂料的拉伸性能更佳。
试验2耐开裂性能1测试
分别取实施例1-3和对比例1-5的防水涂料，将防水涂料刷在高密度纤维板上，涂料厚度4mm，待其自然晾干后，对高密度纤维板进行冷热循环试验，以测试防水涂料的开裂性能，其中，一次冷热循环时间为将纤维板静置于70℃高温下2h，在-20℃低温下保持2h，循环5次之后，测试结果如下。
表3耐开裂性能1测试
| 开裂程度 | |
| 实施例1 | 不开裂 |
| 实施例2 | 不开裂 |
| 实施例3 | 极度轻微开裂 |
| 对比例1 | 轻微开裂 |
| 对比例2 | 轻微开裂 |
| 对比例3 | 开裂 |
| 对比例4 | 轻微开裂 |
| 对比例5 | 开裂 |
通过对比实施例1-3制备的防水涂料和对比例1-5制备的防水涂料的拉伸性能，由表2的数据可知，实施例1-3采用本发明的配方和方法制备得到的防水涂料的防开裂性能更佳。
试验3耐开裂性能2测试
分别将实施例1-3和对比例1-5的防水涂料涂抹在一定尺寸的不锈钢板上，涂料厚度4mm，待其自然晾干后，将不锈钢板浸泡于浓度5％的硫酸溶液中，直至表面起泡开裂，方可取出不锈钢板，统计每次的可浸泡时间，试验结果如下。
表4耐开裂性能2测试
通过对比实施例1-3制备的防水涂料和对比例1-5制备的防水涂料的拉伸性能，由表2的数据可知，实施例1-3采用本发明的配方和方法制备得到的防水涂料的防开裂性能更佳。
试验1-3中，
对比例1和实施例2的区别仅仅在于，对比例1没有采用改性蒙脱石粉，而是采用普通的蒙脱石粉，但是实施例2的防水乳液的拉伸性能和防开裂性能都优于对比例1，这是由于高分子表面活性剂进入到蒙脱石粉的层间结构内，使蒙脱石粉表面阳离子化，提高蒙脱石粉在水中的吸附性和分散能力，与此同时，随着固化剂与环氧树脂加成固化过程的进行，由于环氧树脂本身具有仲羟基，再加上环氧基固化时派生的部分残留羟基，产生的氢键作用将使在交联固化生成网状结构的同时，网状结构将与改性后的蒙脱石粉交缠形成更加致密的网状结构，从而提高了乳胶系统的韧性，抗开裂性。
对比例2和实施例2的区别仅仅在于，对比例2没有采用碳颗粒，但是实施例2的防水乳液的拉伸性能和防开裂性能都优于对比例2，这是因为碳颗粒，其粒径控制在600-800目，该粒径下，比表面积大，可以很好的提高其与其它液体原料的接触面积，增强其分散性，从而在一定程度上提高涂料的断裂伸长率，避免由于分散不均匀所造成的涂料层面断裂。
对比例3、对比例4和实施例2的区别仅仅在于，对比例3、对比例4均没有采用混合的固化剂，而是分别单独采用其中的一种固化剂，但是实施例2的防水乳液的拉伸性能和防开裂性能都优于对比例3和对比例4，这是因为两种固化剂协同作用，两个固化反应交叉进行，彼此穿插，得到形成三维网状的结构，增强涂料的强度和韧性，也同时增强了涂胶的防开裂性能。两种固化剂协同反应，相较于单一的固化剂，上述技术方案中的混合固化之后的乳胶的韧性更强，防开裂性能更好。
对比例5和实施例2的区别仅仅在于，对比例5没有采用分次反应，而是大混合反应，但是实施例2的防水乳液的拉伸性能和防开裂性能都优于对比例5。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述防水涂料由以下重量份数的各组分组成：
改性环氧树脂乳液 110-130份；
改性蒙脱石粉 20-28份；
重钙粉 12-16份；
填料 7-10份；
消泡剂 3-6份；
碳颗粒 3-6份；
分散剂 1-3份；
固化剂 1-3份；
水 50-60份；
所述填料为碳颗粒，粒径控制在600-800目；
所述改性蒙脱石粉由以下步骤制得：
按重量份取20-30份蒙脱石，利用粉碎机将其粉碎，过筛，得到平均粒径400-520目的蒙脱石粉，再取5-8份高分子表面活性剂，将其和蒙脱石粉混合投入螺杆挤压机中进行挤压处理，螺杆转速30～90r/min，设备温度100-120℃，挤压时间8-10min，粉碎，得到改性蒙脱石粉；
所述固化剂由重量比1:1的低分子聚酰胺和脂肪胺混合而成；脂肪胺为脂肪叔胺；
包括以下步骤：
取上述重量份的水投入搅拌器内，启动搅拌器，保持搅拌速度100-200r/min，温度40-50℃，搅拌过程中向搅拌器内加入上述重量份的重钙粉、填料、改性蒙脱石粉和1/3上述重量份的消泡剂、1/2上述重量份的分散剂，待物料添加完毕，提升搅拌速度400-500r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的改性环氧树脂乳液和1/3上述重量份的消泡剂、剩余的分散剂，提升搅拌速度至600-700r/min，保持搅拌20min；
继续向搅拌器中投入上述重量份的固化剂、碳颗粒和剩余的消泡剂，提升搅拌速度至800-900r/min，保持搅拌120min，即得防水涂料。
2.根据权利要求1所述的具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权利要求1所述的具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述改性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：
将环氧树脂预加热融化，再加入羧基丁苯胶，进行共聚反应，反应温度135-155℃，反应时长3-4h，得到中间产物，再向得到的中间产物加入乳化剂和水，加热搅拌，然后再直至溶液均匀，制得目标产物改性环氧树脂乳液。
5.根据权利要求1所述的具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的具有抗开裂性能的防水涂料的制备方法，其特征在于，所述碳颗粒在使用前进行以下预处理：
利用球磨机将碳颗粒进行球磨处理，并进行600-800目过筛。
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