本發明屬于建筑材料技術領域,具體涉及一種防水涂料及其制備方法。
背景技術:
防水涂料在建筑領域,應用非常普遍,目前,使用較多的水泥基滲透潔凈型防水涂料,其主要是利用混凝土中的硅酸根離子、鈣離子、氫氧根離子之間的化學及催酶作用,形成硅酸鈣晶體的原理,此種防水涂料因為只能修補細微裂縫,因此對于較大的裂縫則處理效果不好,需要借助其他防水材料,因此,限制了其使用范圍。另外,還有一種水泥基鋼性防水涂料,其主要是以水泥為基材,然后摻以憎水劑及凝膠材料等形成的防水涂料。
中國專利CN103482934B公開了一種水泥基防水涂料,包括硅酸鹽水泥、聚合物乳液、石英砂、石英粉、礦物摻合料、活性物質、消泡劑、擴散劑和減水劑,其成本較低,但是其主要用于防水級別較低的部位,無法單獨作為一道防水層進行試用。
此外防水材料主要有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥符合防水涂料及聚合物改性乳化瀝青防水涂料等,其中聚氨酯防水涂料以優異的物理性能、化學性能及施工性能,已在建筑行業中得到了普遍認可和應用,聚氨酯防水涂料主要分為單組分聚氨酯防水涂料和雙組分聚氨酯防水涂料兩種。中國專利CN103540253A公開了一種水性雙組分聚氨酯涂料,該涂料由A組分和B組分配置而成,其中A組分包括羥基聚丙烯酸酯分散體、流平潤濕劑、聚丙烯酸、多異氰酸酯,B組分為多異氰酸酯固化劑,雙組分聚氨酯防水涂料在施工現場配料,因配比不準喝攪拌不均勻使其涂膜起泡、鼓泡、發粘及粘結力差等問題時有出現,最終釀成防水質量事故。
因此,解決現有技術存在的問題,研發一種綜合性能好、應用范圍廣的防水涂料是目前的首要任務。
技術實現要素:
為解決現有技術中存在的水泥基防水涂料無法單獨作為一道防水層使用以及雙組分聚氨酯因各種問題易釀成防水質量事故的作用,本發明提供一種防水涂料及其制備方法。
本發明一種防水涂料,其特征在于,包括以下組分及其質量百分比:
聚氨酯18~22%、氧化石墨烯17~23%、潤濕分散劑1~3%、流平劑2~6%、消泡劑1~3%、減水劑1~3%和水泥40~60%。
優選的,所述的防水涂料,由以下組分及其質量百分比組成:
聚氨酯20%、氧化石墨烯20%、潤濕分散劑2%、流平劑4%、消泡劑2%、減水劑2%和溶劑50%。
優選的,所述的氧化石墨烯的制備方法為:按質量分數將50份濃硫酸在攪拌下緩慢加入到5份石墨粉和5份硝酸鈉混合物中,控制溫度小于8℃,加完攪拌均勻后緩慢加入20份高錳酸鉀,然后在30℃下反應9小時,升溫至75℃后反應1小時,再緩慢加入250份的水,然后加入濃度為25%的過氧化氫,反應至沒有氣泡產生后,過濾、洗滌,用20%的氫氧化鈉調節pH到7,超聲2h得到氧化石墨烯溶液。
優選的,所述的潤濕分散劑為乙烯基雙硬脂酰胺。
優選的,所述的流平劑為羥甲基纖維素。
優選的,所述的消泡劑為聚二甲基硅氧烷。
再優選的,所述的減水劑為聚丙烯酸。
另外,本發明還提供了一種防水涂料的制備方法,包括以下步驟:按照質量百分比將聚氨酯、氧化石墨烯、潤濕分散劑、流平劑、消泡劑和減水劑加入攪拌器中,使用電動攪拌器進行攪拌下緩慢加入水泥,勻速攪拌20分鐘,直至顆粒全部溶解為止,靜置10分鐘,待涂料中不再有起泡冒出時即得。
聚氨酯CAS號:51852-81-4;氧化石墨烯CAS號:7782-42-5;乙烯基雙硬脂酰胺CAS號:110-30-5;羥甲基纖維素CAS號:9004-32-4;聚二甲基硅氧烷CAS號:9016-00-6;聚丙烯酸CAS號:9003-01-4。
聚氨酯具有與基材粘接性能優異、耐磨損、抗老化、抗霉菌性好等優異的機械性能,聚氨酯防水涂料具有拉伸強度高、斷裂伸長率大、耐熱耐寒,可以滿足不同工程的需要;氧化石墨烯就是石墨的氧化產物超聲分散以后的產物,能夠穩定的分散在水溶液中,除了導電性與光學性能較差外,力學性能與石墨烯沒有區別,且環境友好,這使得氧化石墨烯適合于與高分子材料、無機非金屬材料等制備納米插層復合材料,利用氧化石墨烯優異的力學性能可以顯著改善高分子材料的抗拉強度和韌性,除此之外,可以利用氧化石墨烯豐富的含氧官能團調節水泥水化產物晶體的生長,引導水化產物生成微晶體,從而改變水化產物的晶型結構,提高水化產物的抗拉強度以及韌性。
乙烯基雙硬脂酰胺具有很好的潤濕及分散能力,提高色彩強度和顏料穩定性。
羥甲基纖維素是一種較好的流平劑,能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜,能有效降低涂飾液的表面張力,提高其流平性和均勻性,可改善涂飾液的滲透性,能減少刷涂時產生斑點和斑痕的可能性,增加覆蓋性,使成膜均勻、自然。
聚二甲基硅氧烷在常溫下具有消泡速度快、抑泡效果好、抑泡時間長、熱穩定好等特點。
聚丙烯酸是效果很好的減水劑,在維持混凝土坍落度不變的條件下,能減少拌合用水量的外加劑,對混合物顆粒有分散作用,能改善其工作性,減少單位用水量,改善流動性節約水泥用量。
本發明配伍合理、科學,各組分相互配合、協同作用,是該發明涂料在保持原有性能的基礎上具有更好的防水效果。
與現有技術相比,本發明的技術優勢在于:采用聚氨酯與氧化石墨烯與其他組分協同作用,是本發明防水涂料具有很好的防水效果而且綜合性能好、應用范圍廣。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明做進一步詳細說明,這些實施例僅用于例證的目的,絕不限制本發明的保護范圍。
實施例1-3,對比例1
表1列出了本發明所提供的防水涂料的具體實施例1-3及對比例1的組成及原料配比。
表1實施例和對比例組分及原料配比
對比例1與實施例2的區別在于:不含氧化石墨烯,增加聚氨酯和水泥的含量。
實施例2防水涂料的制備方法:按照質量百分比將聚氨酯、氧化石墨烯、潤濕分散劑、流平劑、消泡劑和減水劑加入攪拌器中,使用電動攪拌器進行攪拌下緩慢加入水泥,勻速攪拌20分鐘,直至顆粒全部溶解為止,靜置10分鐘,待涂料中不再有起泡冒出時即得。
實施例1、實施例3和對比例1防水涂料的制備方法與實施例2類似。
產品性能評價測試
將配置好的涂料按照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水材料》中的要求制備涂膜并進行物理力學性能測試,本發明實施例1-3和對比例1涂料的物理力學性能測試對照表如表2所示。
表2物理力學性能測試對照表
從表2結果可以看出,本發明防水涂料的拉伸強度、抗滲性等力學性能均遠高于GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》的要求,并且具有環境友好、無污染的特點。
以上僅是本發明的優選實施方式,應當指出的是,上述優選實施方式不應視為對本發明的限制,本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明的精神和范圍內,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。