本發(fā)明專利屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種防水涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的建筑防水涂料主要有聚氨酯防水涂料，聚合物水泥防水涂料，瀝青類防水涂料和改性乳化瀝青類防水涂料，聚合物瀝青防水涂料，硅橡膠防水涂料等。其中聚氨酯防水涂料，具有一定的毒性，施工基層面必須干燥，且雙組分有一定的配比，施工要求嚴(yán)格。瀝青類防水涂料，成膜后抗拉強度及斷裂延伸率較低，易產(chǎn)生二次污染。聚合物水泥防水涂料是目前比較受推崇的環(huán)保型高強度防水涂料，但是水泥的大量使用與我國目前推行的低碳政策相背離。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種防水涂料及其制備方法，在涂料中添加的石墨烯，具有很高的比表面積，表面吸附力強，表面能大，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強了聚合物涂料和基材之間的吸附作用，使涂層更加致密，增強涂料對基材的附著力，提高涂料層的耐沖擊性能；另外，經(jīng)過溶膠凝膠改性處理后，石墨烯表面被賦予微納結(jié)構(gòu)，具有更強的防水性能，經(jīng)過與乳液的兩次混合，均勻地分布于涂料層中，賦予涂料層更加均勻良好的防水性能。針對上述問題，本發(fā)明提供了一種防水涂料及其制備方法，涂料包括組分A超疏水材料和組分B聚合乳液，按質(zhì)量份數(shù)比計，原料各成分組成如下：組分A超疏水材料：石墨烯35-50份硅酸乙酯2.5-6份硅烷偶聯(lián)劑5-12份無水乙醇55-75份氨水0.8-2份去離子水8-15份組分B聚合乳液：硬單體35-55份軟單體35-55份功能單體2-5份超疏水材料2-10份成膜助劑1-5份增塑劑1-5份乳化劑0.8-1.5份分散劑0.5-1份防腐劑0.5-1份消泡劑0.05-1份引發(fā)劑0.05-0.1份所述防水涂料制備包括（一）組分A超疏水材料的制備，（二）組分B聚合乳液的制備和（三）組分A超疏水材料和組分B聚合乳液的混合，具體步驟如下：（一）組分A超疏水材料的制備：1.1采用去離子水超聲波清洗石墨烯25-40min，再置于恒溫45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h；1.2將0.8-2份氨水、8-15份去離子水和總量四分之三的無水乙醇混合、攪拌，得均勻溶液；1.3將2.5-6份硅酸乙酯和剩余無水乙醇混合、攪拌，得均勻液體；1.4將1.3的均勻液體倒入1.2的均勻液體中，邊攪拌邊加入5-12份硅烷偶聯(lián)劑，得處理液；1.5將1.1的石墨烯加入到處理液中，恒溫20-35℃下攪拌4.5-6h，取出石墨烯，用無水乙醇清洗至pH為6.8-7.2，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯為基礎(chǔ)的組分A超疏水材料；（二）組分B聚合乳液的制備：2.1將35-55份硬單體、35-55份軟單體、2-5份功能性單體和0.8-1.5份乳化劑加入到去離子水中，均質(zhì)攪拌處理20-35min制得預(yù)乳化液；2.2在裝有攪拌裝置、冷凝裝置、氮氣保護裝置及加料裝置的反應(yīng)釜中加入去離子水，開啟攪拌裝置，將1/5預(yù)乳液、1/5用量的引發(fā)劑倒入反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌，反應(yīng)至得到帶藍色光澤的乳液，開始滴加剩余預(yù)乳化液和引發(fā)劑，預(yù)乳化液控制在2.5-3.5h滴完，引發(fā)劑控制在3.5h-4h滴完，溫度保持在80-85℃，攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min，引發(fā)劑滴完后保溫30min，繼續(xù)加入1-5份成膜助劑、1-5份增塑劑、總量一半的分散劑、0.05-1份消泡劑和0.5-1份防腐劑，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min，攪拌時間為15-30min，過濾出料；2.3將步驟1.3中超疏水材料加入到步驟2.2所述的混合液料中，采用超聲波進行分散處理，所述超聲波處理頻率為20~130KHz，處理時間為3-5min，得到組分B聚合乳液；（三）組分A超疏水材料和組分B聚合乳液的混合:3.1將2.3中的聚合乳液靜置25-30min，加入到攪拌器中，機械攪拌0.5-1.5min，同時加入剩余的分散劑和步驟1.5中全部超疏水材料，繼續(xù)攪拌15-20min，攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min；3.2停止攪拌，將3.1中的A/B初步混合物放置于超聲波分散機中進行分散，超聲波功率為300W，分散時間為8-12min，分散溫度為18-25℃；3.3超聲分散結(jié)束后，取出A/B混合物，室溫靜置35-45min，得到所述防水涂料。所述石墨烯是由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子以ABC堆垛構(gòu)成的二維碳材料，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或幾種，所述氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸異辛酯中的一種或幾種；所述硬單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酰胺中的一種或幾種；所述功能性單體為羥甲基丙烯酰胺和丙烯酸；所述引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀；所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚乙氧基醚硫酸銨、SPAN系列和吐溫系列中的一種或幾種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益成果如下：在涂料中添加的石墨烯，具有很高的比表面積，表面吸附力強，表面能大，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強了聚合物涂料和基材之間的吸附作用，使涂層更加致密，增強了涂料對基材的附著力，提高了涂料層的耐沖擊性能；另外，經(jīng)過溶膠凝膠改性處理后，石墨烯表面被賦予了微納結(jié)構(gòu)，具有更強的防水性能，經(jīng)過與乳液的兩次混合，均勻地分布于涂料層中，賦予了涂料層更加均勻良好的防水性能。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，并非對本發(fā)明的限制，凡是依照本發(fā)明公開內(nèi)容所進行的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例一一種防水涂料及其制備方法，涂料包括組分A超疏水材料和組分B聚合乳液，按質(zhì)量份數(shù)比計，原料各成分組成如下：組分A超疏水材料：石墨烯40份、正硅酸乙酯3份、甲基丙烯酰氧基硅烷8份、無水乙醇60份、氨水1.2份和去離子水12份；組分B聚合乳液：苯乙烯40份、丙烯酸丁酯35份、丙烯酸5份、改性石墨烯5份、丙二醇丁醚2份、鄰苯二甲酸二丁酯1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份、聚丙烯酰胺0.8份、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮（BIT）0.5份、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物0.05份和過硫酸銨0.05份；制備過程如下：（一）組分A超疏水材料的制備：1.1采用去離子水超聲波清洗石墨烯30min，再置于恒溫60℃的干燥箱中干燥4.5h；1.2將1.2份氨水、12份去離子水和45份無水乙醇混合、攪拌，得均勻溶液；1.3將3份正硅酸乙酯和剩余15份無水乙醇混合、攪拌，得均勻液體；1.4將1.3的均勻液體倒入1.2的均勻液體中，邊攪拌邊加入甲基丙烯酰氧基硅烷8份，得處理液；1.5將1.1的石墨烯加入到處理液中，恒溫25℃下攪拌4.5h，取出石墨烯，用無水乙醇清洗至pH為6.8，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯為基礎(chǔ)的組分A超疏水材料；（二）組分B聚合乳液的制備：2.1將苯乙烯40份，丙烯酸丁酯35份，丙烯酸5份和脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份加入到去離子水中，均質(zhì)攪拌處理25min制得預(yù)乳化液；2.2在裝有攪拌裝置、冷凝裝置、氮氣保護裝置及加料裝置的反應(yīng)釜中加入去離子水，開啟攪拌裝置，將1/5預(yù)乳液、1/5用量即0.01份的過硫酸銨倒入反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌，反應(yīng)至得到帶藍色光澤的乳液，開始滴加剩余預(yù)乳化液和過硫酸銨，預(yù)乳化液控制在2.5h滴完，過硫酸銨控制在3.5h滴完，溫度保持在80-85℃，攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min，引發(fā)劑滴完后保溫30min，繼續(xù)加入丙二醇丁醚2份、鄰苯二甲酸二丁酯1.5份、聚丙烯酰胺0.4份、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮（BIT）0.5份、聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物0.05份，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min，攪拌時間為20min，過濾出料；2.3將步驟1.3中超疏水材料加入到步驟2.2所述的混合液料中，采用超聲波進行分散處理，所述超聲波處理頻率為80KHz，處理時間為3min，得到組分B聚合乳液；（三）組分A超疏水材料和組分B聚合乳液的混合:3.1將2.3中的聚合乳液靜置25min，加入到攪拌器中，機械攪拌1min，同時加入剩余0.4份聚丙烯酰胺和步驟1.5中全部超疏水材料，繼續(xù)攪拌18min，攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min；3.2停止攪拌，將3.1中的A/B初步混合物放置于超聲波分散機中進行分散，超聲波功率為300W，分散時間為8min，分散溫度為20℃；3.3超聲分散結(jié)束后，取出A/B混合物，室溫靜置40min，得到所述防水涂料。經(jīng)檢驗，本實例中涂膜的各指標(biāo)如下：標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗結(jié)果拉伸強度（浸水后）≥1.5/1.2/1.0MPa2.1MPa斷裂延伸率（浸水后）≥300％/200％/100％243%粘結(jié)強度（浸水后）≥1.0/0.8/0.6MPa1.2MPa不透水性（水壓0.3Mpa，30min）不透水不透水抗?jié)B性（背水面）≥0.6/0.8MPa0.97MPa耐低溫性（-40℃±2℃，2h）不剝落，無裂紋不剝落，無裂紋當(dāng)前第1頁1 2 3