本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种阻燃型防水材料及其制备方法。
背景技术：
目前建筑屋面的防水、地下室防水和厨房卫生间防水的处理多采用有机高分子材料进行刮涂或刷涂作业。用于屋面防水的材料主要是以sbs为主，其主要的缺点是该材料为溶剂型材料，不环保、弹性小、易开裂，耐老化性能和阻燃性差，施工需要热合粘接，并且施工后有接缝，施工工艺也比较复杂。
技术实现要素：
本发明提供了一种阻燃型防水材料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，本发明所述的阻燃型防水材料弹性大、不易开裂，阻燃性能好，耐水性和抗老化性均高于现有水平。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液20～30份、含氟丙烯酸树脂18～27份、聚异丁烯5～13份、双环戊二烯烃类聚合物14～26份、纳米级二氧化钛5～9份、改性纳米级碳酸钙7～12份、乙二胺四乙酸四钠1～4份、纳米级滑石粉3～8份、阻燃剂2～5份、膨润土5～10份、硬脂酸钙2～3份、消泡剂1～4份。
优选的，所述的阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液22～28份、含氟丙烯酸树脂20～25份、聚异丁烯7～11份、双环戊二烯烃类聚合物16～23份、纳米级二氧化钛6～8份、改性纳米级碳酸钙9～11份、乙二胺四乙酸四钠2～3份、纳米级滑石粉4～7份、阻燃剂3～4份、膨润土6～8份、硬脂酸钙2.4～2.9份、消泡剂2～3.6份。
优选的，所述的阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液25份、含氟丙烯酸树脂23份、聚异丁烯10份、双环戊二烯烃类聚合物19份、纳米级二氧化钛7份、改性纳米级碳酸钙10份、乙二胺四乙酸四钠2.4份、纳米级滑石粉6份、阻燃剂3.2份、膨润土7份、硬脂酸钙2.48份、消泡剂3.1份。
优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝。
优选的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、苯乙醇油酸酯、聚氧丙烯中的任一种。
优选的，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌20～30分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至50～60℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散10～20分钟，再超声波震荡处理3～6分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合20～30分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
优选的，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1500～1700r/min。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的阻燃型防水材料弹性大、不易开裂，阻燃性能好，耐水性和抗老化性均高于现有水平，具体如下：
（1）本发明所述的阻燃型防水材料采用弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠等作为原料，通过严格控制原料之间的配比及制备工艺，制备出的产品为不挥发膏状弹性体，具有很好的耐冷、耐热性能，可以直接在水泥混凝土表面上施工，与混凝土具有相同的收缩比例，不受建筑物表面收缩力影响，受紫外线影响小，高温时弹性体不变形流淌，低温时弹性体不龟裂，轻微的变形可自行修复，使得本产品具有弹性老化时间保持持久，稳定性好、施工方便等优点；
（2）本发明所述的阻燃型防水材料原料中的弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物相互协同作用，显著提高了产品的抗拉强度和不透水性，同时改性纳米级碳酸钙和纳米级二氧化钛的加入，进一步提高了防水材料的抗老化性能和耐水性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液20份、含氟丙烯酸树脂18份、聚异丁烯5份、双环戊二烯烃类聚合物14份、纳米级二氧化钛5份、改性纳米级碳酸钙7份、乙二胺四乙酸四钠1份、纳米级滑石粉3份、阻燃剂2份、膨润土5份、硬脂酸钙2份、消泡剂1份。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌20分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至50～60℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散10分钟，再超声波震荡处理3分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合20分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1500r/min。
实施例2
本实施例涉及一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液30份、含氟丙烯酸树脂27份、聚异丁烯13份、双环戊二烯烃类聚合物26份、纳米级二氧化钛9份、改性纳米级碳酸钙12份、乙二胺四乙酸四钠4份、纳米级滑石粉8份、阻燃剂5份、膨润土10份、硬脂酸钙3份、消泡剂4份。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯。
其中，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌30分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至50～60℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散20分钟，再超声波震荡处理6分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合30分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1700r/min。
实施例3
本实施例涉及一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液22份、含氟丙烯酸树脂20份、聚异丁烯7份、双环戊二烯烃类聚合物16份、纳米级二氧化钛6份、改性纳米级碳酸钙9份、乙二胺四乙酸四钠2份、纳米级滑石粉4份、阻燃剂3份、膨润土6份、硬脂酸钙2.4份、消泡剂2份。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述消泡剂为聚氧丙烯。
其中，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌22分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至50～60℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散13分钟，再超声波震荡处理4分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合22分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1550r/min。
实施例4
本实施例涉及一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液28份、含氟丙烯酸树脂25份、聚异丁烯11份、双环戊二烯烃类聚合物23份、纳米级二氧化钛8份、改性纳米级碳酸钙11份、乙二胺四乙酸四钠3份、纳米级滑石粉7份、阻燃剂4份、膨润土8份、硬脂酸钙2.9份、消泡剂3.6份。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌25分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至55℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散15分钟，再超声波震荡处理4分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合25分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1600r/min。
实施例5
本实施例涉及一种阻燃型防水材料，包括如下重量份的原料：弹性丙烯酸乳液25份、含氟丙烯酸树脂23份、聚异丁烯10份、双环戊二烯烃类聚合物19份、纳米级二氧化钛7份、改性纳米级碳酸钙10份、乙二胺四乙酸四钠2.4份、纳米级滑石粉6份、阻燃剂3.2份、膨润土7份、硬脂酸钙2.48份、消泡剂3.1份。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯。
其中，所述改性纳米级碳酸钙为采用以下方法制得：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙80份、偶联剂8份、润滑剂4份、分散剂3份，备用；
（2）将纳米级碳酸钙放于80～120℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌10分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述阻燃型防水材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物、纳米级二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、乙二胺四乙酸四钠、纳米级滑石粉、阻燃剂、膨润土、硬脂酸钙、消泡剂，备用；
（2）将弹性丙烯酸乳液、含氟丙烯酸树脂、聚异丁烯、双环戊二烯烃类聚合物放入反应釜中，加热至80～90℃，保温搅拌28分钟，得第一混合物；
（3）将所得的第一混合物冷却至50～60℃，然后依次加入硬脂酸钙、阻燃剂、消泡剂、乙二胺四乙酸四钠，先高速分散17分钟，再超声波震荡处理5分钟，得第二混合物；
（4）向第二混合物中依次加入纳米二氧化钛、改性纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉及膨润土，加热至120～150℃，搅拌混合28分钟，冷却，即得所述阻燃型防水材料。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1650r/min。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。