本發(fā)明涉及建筑材料，具體涉及一種水性多功能瓷釉涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、建筑工程中的防水抗?jié)B工作已經(jīng)成為目前建筑工程中至關(guān)重要的一部分，防水材料是構(gòu)建防水抗?jié)B性能的關(guān)鍵工具。隨著對生活質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的顯著提高，建筑工程的防水性能及其施工體系逐漸提高，以滿足建筑工程多方面的現(xiàn)實需求。近幾年來，中國在防水材料性能的提高和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面取得了明顯進(jìn)展，大量新型防水材料已逐步代替那些效果不佳的傳統(tǒng)防水材料，建筑防水領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新的施工方法和技術(shù)。

2、在建筑和土木領(lǐng)域，混凝土一般采用凝膠材料、骨料和水混合而成。普通混凝土成形后，往往會出現(xiàn)滲水甚至漏水的情況。對于滲水和漏水的原因，行業(yè)內(nèi)一般歸結(jié)為兩類，一類是由于混凝土內(nèi)部本身存在一些裂縫或者細(xì)小通道，在水壓等外力下，水緩慢從一面滲到另一面；另一類是由于毛細(xì)管效應(yīng)，由于內(nèi)聚力與附著力的差異，使得水從一面被吸到另一面。由于上述的滲水或者漏水原因的存在，會導(dǎo)致混凝土和砂漿的開裂、碳化、鋼筋銹蝕、凍融破壞，含鹽水份中鹽的結(jié)晶導(dǎo)致體積增加膨脹而引起結(jié)構(gòu)破壞性開裂，水冷凝吸附室內(nèi)墻體造成發(fā)霉現(xiàn)象，且墻體的含水量越高，會使熱傳導(dǎo)性越高，收縮形變越多，對于建筑的外層混凝土，比如屋頂、外立面、以及廚衛(wèi)，就會對室內(nèi)造成損壞，嚴(yán)重影響居住的舒適度，更會造成嚴(yán)重的安全隱患。所以，在澆注混凝土前、后期，需要單獨做外部附膜防水層，但這樣的防水容易破損、老化而失去防水功能，而且施工工序復(fù)雜，時間長，效益差?；蛘?，在以水泥為主要膠凝材料的混凝土中加入防水劑，但其水化后形成的毛細(xì)孔和細(xì)微縫隙，現(xiàn)有的防水材料難以完全填充，時間稍長容易滲水，且使用微膨脹材料又容易破壞混凝土結(jié)構(gòu)，材質(zhì)易分解失效。因此，開發(fā)一種使基材體內(nèi)體外都具有防水和抗?jié)B效果的防水劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種水性多功能瓷釉涂料及其制備方法，解決以下技術(shù)問題：

2、現(xiàn)有的混凝土砂漿用瓷釉涂料，存在防水抗?jié)B效果差、不耐磨易脫落以及無法用在基材內(nèi)的問題。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種水性多功能瓷釉涂料及其制備方法，至少包括以下重量份的原料：

5、

6、其中，水溶性防水粉為硅烷改性的保護(hù)膠體，所述改性水溶性樹脂為氧化石墨烯改性水溶性丙烯酸樹脂。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述水溶性防水粉的制備方法包括如下步驟：

8、將保護(hù)膠體加入水中溶解，制成固含量為30-50％的保護(hù)膠體溶液，加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌5-30min，噴霧干燥，得到水溶性防水粉。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述噴霧干燥的參數(shù)設(shè)置為：進(jìn)口溫度120-160℃，出口溫度70-110℃，進(jìn)料速度1-5kg/h，霧化器轉(zhuǎn)速為20000-30000r/min。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述硅烷偶聯(lián)劑與保護(hù)膠體的質(zhì)量比為1-2:1，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-巰丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述保護(hù)膠體至少為聚乙烯醇、動物膠、明膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素、阿拉伯膠或聚丙烯酸鈉中的一種。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述氧化石墨烯改性水溶性丙烯酸樹脂的制備方法至少包括以下步驟：

13、將氧化石墨粉末加入到去離子水-乙醇混合液中，超聲剝離30min，加入硅烷偶聯(lián)劑，并升溫至70-80℃，反應(yīng)10-15h，反應(yīng)后將產(chǎn)物進(jìn)行過濾、洗滌和干燥，獲得硅烷改性氧化石墨烯；

14、將異氰酸酯、丙酮和催化劑混合，并升溫至40-50℃,加入所述硅烷改性氧化石墨烯，反應(yīng)2-4h，接著滴加催化劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨⒓訜岬?0-80℃，再滴加羥基丙烯酸酯單體，反應(yīng)2-6h，獲得改性劑；

15、將丙烯酸單體、所述改性劑和引發(fā)劑充分混合后，并滴入至加熱到80-90℃溶劑中，控制反應(yīng)溫度為85-90℃，3-4h滴加完畢，滴加完畢后，進(jìn)行保溫1-2h,向反應(yīng)體系中補加引發(fā)劑，保溫持續(xù)2-4h后，真空狀態(tài)下，抽出體系中的溶劑，降溫至50-60℃，向體系添加n,n-二甲基乙醇胺進(jìn)行中和，ph達(dá)到7-8時為即為終點，獲得水氧化石墨烯改性水溶性丙烯酸樹脂。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述羥基丙烯酸酯單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙酸羥丙酯中的一種或幾種，所述丙烯酸單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸中的一種或幾種。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述填料至少為水泥、石英砂、石英粉、硅灰石粉、碳酸鈣、硫酸鋇和河沙中的一種。

18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述助劑至少為消泡劑、分散劑、潤濕劑、防腐劑、增稠劑或固化劑中的一種。

19、一種上述任意一項所述的水性多功能瓷釉涂料的制備方法,至少包括以下步驟：

20、將改性水溶性樹脂、水溶性防水粉、助劑和填料混合均勻，獲得混合干粉，再將水加入所述混合干粉中，攪拌均勻，獲得所述水性多功能瓷釉涂料。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本技術(shù)通過紙杯水溶性防水粉和改性水溶性樹脂，再配以填料和助劑制備獲得水性多功能瓷釉涂料無毒、無污染，使用方便。改性水溶性樹脂為氧化石墨烯改性水溶性丙烯酸樹脂，水溶性防水粉為硅烷改性的保護(hù)膠體，二者均為水溶性聚合物，水溶性使得改性材料能夠很好的分散在干粉或者砂漿中，通過氧化石墨烯和硅烷改性，使涂料具有抑制基材泛堿和增強基材抗凍融的性能，有利于基材保持美觀和色澤，高耐候，抗紫外線，還提高了基材內(nèi)部和外部的防水抗?jié)B性能。本技術(shù)的水性多功能瓷釉涂料水溶性好、分散性好，高活性，自由流動，能夠充分均勻的分散在粉料或者漿料中，可廣泛用于水塔、水池、屋面、地下室、隧道、公路、人防等防水工程內(nèi)部或外部的密封防水抗?jié)B及漏水的修復(fù)，也可用于加氣混凝土、空心磚等多孔材料砌塊及各種裝飾層的防水、防滲漏。

23、本技術(shù)中的改性水溶性樹脂以丙烯酸樹脂為基體，以接枝異氰酸酯的硅烷改性的氧化石墨烯為改性劑，通過化學(xué)共價鍵的作用，實現(xiàn)氧化石墨烯對丙烯酸樹脂的改性。改性劑的引入，不是通過簡單的物理連接方式連接到丙烯酸樹脂體系中，而是通過共價鍵的作用與丙烯酸樹脂進(jìn)行連接，這種連接方式更加的牢固，從而使涂料在耐摩擦測試中不容易擦破，提高了涂料的耐磨耗性能，隨著水溶性樹脂的溶解，氧化石墨烯均勻的分布在涂料中。氧化石墨烯的引入，有利于將氧化石墨烯自身優(yōu)異的性能引入到體系中，提高水溶性丙烯酸樹脂的附著力、耐水性、熱穩(wěn)定性等。同時，將原本氧化石墨烯表面上含氧官能團(tuán)也引入到涂料中，一定程度地提高了涂料的交聯(lián)位點，促進(jìn)了涂料的交聯(lián)度，致使涂料的疏水性增強，提供基材長久的憎水保護(hù)，且不會減弱基材的強度，從而使基材體內(nèi)體外都達(dá)到防水和抗?jié)B效果，應(yīng)用于建筑砂漿、水泥混凝土與建筑涂料中，除具粘結(jié)力高、柔韌性以及橫向變形能力外，使產(chǎn)品在苛刻環(huán)境下表現(xiàn)更好的防水抗?jié)B性、耐水耐溫性、耐紫外耐黃變以及耐沾污的自清潔性。

24、本技術(shù)獲得的水性多功能瓷釉涂料中的水溶性防水粉，利用易溶于水的保護(hù)膠體，通過噴霧干燥的方法，用硅烷基團(tuán)對保護(hù)膠體進(jìn)行改性，能夠在混凝土砂漿加水?dāng)嚢柚醒杆偃芙?，使得硅烷醇基團(tuán)與水泥水化產(chǎn)物中交聯(lián)，硅烷基團(tuán)固定在水泥砂漿孔壁表面達(dá)到蜂窩網(wǎng)格式防水性能，阻止材料中毛細(xì)管孔對水的吸收，與改性水溶性樹脂相互交聯(lián)，在保證防水抗?jié)B的同時還能滿足抗凍融等性能的要求，能夠應(yīng)用于剛性防水砂漿、抹面砂漿、薄抹灰砂漿、外保溫抹面砂漿、外墻膩子、柔石、真石漆、瓷磚填縫劑、抗?jié)B瓷磚膠、飾面彩色砂漿、水泥預(yù)制件、無機水磨石板材等混凝土砂漿基材外部結(jié)構(gòu)防水抗?jié)B，以及混凝土建筑物和構(gòu)筑物的修補加固，提高水泥混凝土的耐久性，延長結(jié)構(gòu)使用壽命，保證建筑物安全使用。