本发明涉及地面漆技术领域，具体涉及一种屋顶用防水抗老化地面漆及制备方法。
背景技术：
随着社会的发展和不断进步，特别是高层建筑及各种功能建（构）筑物的出现，对建（构）筑物的屋顶的防水功能的要求也越来越高。现有的活动房顶和其它一些有震动情况发生的屋顶，由于现有防水层结构不合理，容易导致屋顶防水层发生龟裂，从而破坏了屋顶的防水效果。另外，由于屋顶防水层一般采用了卷材或油毡，由于震动容易使防水层与底层发生位移，从而形成开裂或空鼓。
屋顶因为设置在房屋的顶部，常年接受日晒雨淋，特别是雨水天气，需要屋顶能够快速排水，如果无法及时排水，雨水积压在屋顶，容易造成屋顶的受潮、发霉甚至开裂，使得屋顶的使用寿命受到影响，从而影响整个建筑物的使用安全。
因此，研究开发一种具有较好防水效果，又具有较好的稳定性的屋顶用地面漆具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种屋顶用防水抗老化地面漆及制备方法，所述地面漆不仅具有较好的防水效果，有效避免了屋顶漏水、渗水的现象发生，还具有较好的抗老化、抗开裂的性能，使得地面漆具有较好的使用稳定性，延长的地面漆的使用寿命，避免地面漆老化或者开裂导致的漆面重刷带来的成本提高，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种屋顶用防水抗老化地面漆，包括如下重量份的各组分：有机硅改性聚氨酯45~65份、苯丙乳液15~22份、酚醛树脂粉末10~20份、环氧树脂12~25份、纳米二氧化硅8~15份、纳米二氧化钛6~12份、硅酸铝5~9份、石墨烯1~3份、硫酸钡7~15份、凹凸棒土3~8份、消泡剂2~6份、稳定剂3~5份、颜料1~4份。
优选地，所述有机硅改性聚氨酯50份、苯丙乳液20份、酚醛树脂粉末15份、环氧树脂20份、纳米二氧化硅11份、纳米二氧化钛8份、硅酸铝6份、石墨烯2份、硫酸钡10份、凹凸棒土5份、消泡剂4份、稳定剂4份、颜料3份。
优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或者聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
优选地，所述稳定剂为稀土稳定剂。
本发明还涉及一种制备屋顶用防水抗老化地面漆的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取有机硅改性聚氨酯、环氧树脂和石墨烯加入到反应釜中，加入适量水，于60~80℃条件下，搅拌反应1~2h，然后向混合物中加入苯丙乳液、纳米二氧化硅，搅拌反应30~60min，得混合物a1；
（2）向混合物a1中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡，混合均匀，然后置于转速为2000~3000转/min的剪切机中剪切10~20min，得混合物a2；
（3）向混合物a2中加入凹凸棒土、消泡剂，搅拌5~10min，混合均匀后置于超声波中超声10~20min，再向混合物加入颜料和稳定剂，混合均匀，即得所述地面漆。
优选地，所述步骤（1）中加入的石墨烯为石墨烯水溶液，其中石墨烯水溶液的浓度为0.3~0.5g/l。
优选地，所述步骤（1）中加入水的质量为聚合物质量的10~20倍。
优选地，所述步骤（2）中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡前先将其粉碎至粒径小于300目。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的屋顶用防水抗老化地面漆，应用于屋顶地面，不仅具有较好的防水效果，有效避免了屋顶漏水、渗水的现象发生，还具有较好的抗老化、抗开裂的性能，使得地面漆具有较好的使用稳定性，延长了屋顶地面漆的使用寿命，避免地面漆由于老化或者开裂导致的漆面重刷带来的成本的提高，从而大大降低了使用成本，符合目前市场的需求，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的屋顶用防水抗老化地面漆添加有石墨烯，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对材料的浸润与渗透，从而使得石墨烯改性后的聚合物应用于地面漆中大大增加了漆膜的耐水耐腐蚀性能；此外，由于石墨烯优异的力学性能及化学稳定性，使得地面漆具有较好的耐磨、耐刮擦的力学性能及化学稳定性，提高了地面漆的使用寿命，降低了使用成本。
（3）本发明所述屋顶用防水抗老化地面漆添加环氧树脂增强了各原料之间的粘结牢固性，使得地面漆具有较好的抗剥落性能，酚醛树脂的存在使得地面漆具有较好的耐酸、耐热和较好的耐刮擦等力学性能。
（4）本发明所述的屋顶用防水抗老化地面漆添加有凹凸棒土，具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，使得制备得到的地面漆具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果，此外，凹凸棒土本身具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，凹凸棒土的加入可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，大大降低了原料消耗，且凹凸棒石粘土为纯天然物质，化学惰性，无污染，抑制微生物生长，吸收有毒挥发成分，绿色环保。
（5）本发明所述屋顶用防水抗老化地面漆的制备工艺简单、条件温和，制备过程无污染物产生，安全环保，适合工业化推广生产。
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。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如sambrook等分子克隆：实验室手册（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：
本发明优选实施例的一种屋顶用防水抗老化地面漆及制备方法；
所述屋顶用防水抗老化地面漆，由如下重量份的各组分制备而成：
有机硅改性聚氨酯50份、苯丙乳液20份、酚醛树脂粉末15份、环氧树脂20份、纳米二氧化硅11份、纳米二氧化钛8份、硅酸铝6份、石墨烯2份、硫酸钡10份、凹凸棒土5份、消泡剂4份、稳定剂4份、颜料3份。
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述稳定剂为稀土稳定剂。
本发明所述制备屋顶用防水抗老化地面漆的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取有机硅改性聚氨酯、环氧树脂和石墨烯加入到反应釜中，加入适量水，于75~78℃条件下，搅拌反应2h，然后向混合物中加入苯丙乳液、纳米二氧化硅，搅拌反应50min，得混合物a1；
（2）向混合物a1中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡，混合均匀，然后置于转速为3000转/min的剪切机中剪切20min，得混合物a2；
（3）向混合物a2中加入凹凸棒土、消泡剂，搅拌10min，混合均匀后置于超声波中超声15min，再向混合物加入颜料和稳定剂，混合均匀，即得所述地面漆。
步骤（1）中加入的石墨烯为石墨烯水溶液，其中石墨烯水溶液的浓度为0.4g/l。
步骤（1）中加入水的质量为聚合物质量的16倍。
步骤（2）中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡前先将其粉碎至粒径小于300目。
实施例2：
本发明优选实施例的一种屋顶用防水抗老化地面漆及制备方法；
所述屋顶用防水抗老化地面漆，由如下重量份的各组分制备而成：
有机硅改性聚氨酯45份、苯丙乳液15份、酚醛树脂粉末10份、环氧树脂12份、纳米二氧化硅8份、纳米二氧化钛6份、硅酸铝5份、石墨烯1份、硫酸钡7份、凹凸棒土3份、消泡剂2份、稳定剂3份、颜料1份。
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述稳定剂为稀土稳定剂。
本发明所述制备屋顶用防水抗老化地面漆的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取有机硅改性聚氨酯、环氧树脂和石墨烯加入到反应釜中，加入适量水，于60~75℃条件下，搅拌反应2h，然后向混合物中加入苯丙乳液、纳米二氧化硅，搅拌反应30min，得混合物a1；
（2）向混合物a1中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡，混合均匀，然后置于转速为2000转/min的剪切机中剪切20min，得混合物a2；
（3）向混合物a2中加入凹凸棒土、消泡剂，搅拌5min，混合均匀后置于超声波中超声10min，再向混合物加入颜料和稳定剂，混合均匀，即得所述地面漆。
步骤（1）中加入的石墨烯为石墨烯水溶液，其中石墨烯水溶液的浓度为0.3g/l。
步骤（1）中加入水的质量为聚合物质量的10倍。
步骤（2）中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡前先将其粉碎至粒径小于300目。
实施例3：
本发明优选实施例的一种屋顶用防水抗老化地面漆及制备方法；
所述屋顶用防水抗老化地面漆，由如下重量份的各组分制备而成：
有机硅改性聚氨酯65份、苯丙乳液22份、酚醛树脂粉末20份、环氧树脂25份、纳米二氧化硅15份、纳米二氧化钛12份、硅酸铝9份、石墨烯3份、硫酸钡15份、凹凸棒土8份、消泡剂6份、稳定剂5份、颜料4份。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
所述稳定剂为稀土稳定剂。
本发明所述制备屋顶用防水抗老化地面漆的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取有机硅改性聚氨酯、环氧树脂和石墨烯加入到反应釜中，加入适量水，于78~80℃条件下，搅拌反应1h，然后向混合物中加入苯丙乳液、纳米二氧化硅，搅拌反应60min，得混合物a1；
（2）向混合物a1中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡，混合均匀，然后置于转速为3000转/min的剪切机中剪切10min，得混合物a2；
（3）向混合物a2中加入凹凸棒土、消泡剂，搅拌10min，混合均匀后置于超声波中超声20min，再向混合物加入颜料和稳定剂，混合均匀，即得所述地面漆。
步骤（1）中加入的石墨烯为石墨烯水溶液，其中石墨烯水溶液的浓度为0.5g/l。
步骤（1）中加入水的质量为聚合物质量的20倍。
步骤（2）中加入酚醛树脂粉末、纳米二氧化钛、硅酸铝和硫酸钡前先将其粉碎至粒径小于300目。
将实施例1~3制备得到的屋顶用防水抗老化地面漆分别按照gb/t19250-2013《聚氨酯防水涂料》进行性能检测，具体结果如下表所示：
由上表可知，本发明制备得到的屋顶用防水抗老化地面漆具有较好的防水、抗老化性能及较好的耐刮擦性，具有较好的应用价值。
综上所述，本发明所述的屋顶用防水抗老化地面漆，应用于屋顶地面，不仅具有较好的防水效果，有效避免了屋顶漏水、渗水的现象发生，还具有较好的抗老化、抗开裂的性能，使得地面漆具有较好的使用稳定性，延长了屋顶地面漆的使用寿命，避免地面漆由于老化或者开裂导致的漆面重刷带来的成本的提高，从而大大降低了使用成本，符合目前市场的需求，具有较好的应用价值。所述制备工艺简单、条件温和，制备过程无污染物产生，安全环保，适合工业化推广生产。
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。