1.本发明属于防水涂料技术领域，具体涉及一种用于地下排水管道接头的防水涂料及其制备方法。
背景技术：
2.地下管道是城市供水、燃气、热力、排污等生命线工程的重要组成部分。地震、地质灾害、地面超载和地下工程开挖等，都会扰动和破坏管道周围土体的稳定性，影响管道的受力状态，造成管道的泄漏、破坏和严重的经济损失，并有可能产生火灾、爆炸、水质污染等严重次生灾害。
3.地下管道的接缝渗漏、管道接缝部位水土流失所造成的路面悬空，承载力下降也是路面塌陷的主要原因之一。一旦管道接缝渗漏水，管道接缝附近土会随水在管中流走，造成管道接缝部位局部悬空，同时土会在大管中和工作井部位沉积，减小过水面积，加大对主干管网的冲击，同时加剧管道接缝渗漏。尤其是，生活污水与土壤产生的腐殖物会生成硫化氢气体，对裸露的水泥腐蚀生成硫化钙，与原管网剥离，进一步腐蚀内置钢筋，从而降低管网的荷载承载力。
4.防水涂料可以用于容易锈蚀和地下排水管道接缝处渗漏处的修复，来达到延长其使用寿命的目的，但是市面上的防水涂料对于地下排水管道的防水性能不佳。
5.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于提供一种用于地下排水管道接头的防水涂料及其制备方法，用于解决目前的针对地下排水管道防水涂料防水性能不佳的问题。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种用于地下排水管道接头的防水涂料，按照质量份数，所述防水涂料包括以下组分：
9.有机树脂50-65份、石墨烯6-10份、固化剂4-6份、填料20-30份、纤维6-9份、杀菌剂5-8份。
10.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料，优选，所述有机树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂和氨基树脂中一种或几种；
11.所述固化剂为环氧树脂固化剂、丙烯酸树脂固化剂、聚氨酯树脂固化剂、氟碳树脂固化剂和氨基树脂固化剂中一种或几种。
12.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料，优选，所述填料包括绢云母粉和无定型二氧化硅，所述绢云母粉和无定型二氧化硅以(2～3)：1的重量比混合。
13.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料，优选，所述纤维包括聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、纤维素纤维、改性聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维中的一种或多种。
14.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料，优选，所述石墨烯和所述填料
均通过改性剂改性处理。
15.一种用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
16.步骤一，改性剂的制备；
17.配置改性剂，所述改性剂为硅烷偶联剂溶液；
18.步骤二，石墨烯改性处理；
19.将所述石墨烯分散至去离子水中，得到石墨烯分散液，然后将所述石墨烯分散液置于反应釜中，加入所述硅烷偶联剂溶液，加热搅拌1-2h，然后冷却至室温，即得到改性石墨烯溶液；
20.步骤三，填料改性处理；
21.按照配比，将填料加入至搅拌机中，在一定温度下，搅拌混合20-30min，然后将所述硅烷偶联剂溶液雾化喷淋进入所述搅拌机内，保温充分搅拌混合20-30min，然后停止搅拌冷却至室温，得到改性填料；
22.步骤四，石墨烯和填料的改性复合物制备；
23.将所述改性填料边搅拌边加入至所述改性石墨烯溶液中，在50-60℃下保温混合搅拌反应20-30min，冷却至室温，经过洗涤、过滤、干燥、粉碎、过筛，得到石墨烯与填料的改性复合物；
24.步骤五，防水涂料的制备；
25.按照配比，将所述石墨烯与填料的改性复合物、所述纤维、所述杀菌剂与所述有机树脂搅拌混合均匀，加入所述固化剂，搅拌混合，得到预混料，然后将所述预混料进行熔融挤出、冷却、切碎成片料，将得到的所述片料经过研磨、过筛后得到所述防水涂料。
26.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，优选，所述硅烷偶联剂溶液的质量分数为1-5％。
27.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，优选，所述石墨烯和所述填料分别与所述改性剂满足固液质量比为(1-5)：10。
28.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，优选，所述步骤二中，加热温度为70-80℃。
29.在如上所述的用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，优选，所述步骤三中，在80-90℃下，搅拌混合20-30min。
30.有益效果：
31.本发明提供的一种用于地下排水管道接头的防水涂料及其制备方法，利用具有阻隔作用的片状填料湿法绢云母粉在漆膜内形成基本平行的取向排列，水和其它腐蚀性物质对漆膜的渗透受到强烈阻隔，具有很好的阻隔作用，辅助加入的无定型二氧化硅可以填补湿法绢云母粉片层间的排列缝隙，加强阻隔效果，无定型二氧化硅本身也具有显著的抗渗、防水作用。
32.本发明通过两步法制备的石墨烯与填料的改性复合物与有机树脂的相容性高，结合力强，在加入固化剂交联固化后，能更好地融合进入整个粉末涂料中，形成均一稳定地复合物。
33.本发明通过嫁接石墨烯组分能够有效地提高有机树脂粉末涂料的耐热性和耐腐
蚀性能；本发明中石墨烯组分具有很强的吸附能力，能够将填料牢固地吸附在金属表面，使得整个涂层具有很强的附着力。
34.本发明利用了纤维的增强增韧性能提高了基体抗变形能力，显著的提高了界面抵抗变形的能力。本发明的涂料防水性能和抗腐蚀性能强，原材料简单易得，价格低廉。
具体实施方式
35.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.本发明提供的一种用于地下排水管道接头的防水涂料，按照质量份数，防水涂料包括以下组分：
38.有机树脂50-65份、石墨烯6-10份、固化剂4-6份、填料20-30份、纤维6-9份、杀菌剂5-8份。
39.本发明的具体实施例中，有机树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂和氨基树脂中一种或几种；
40.固化剂为环氧树脂固化剂、丙烯酸树脂固化剂、聚氨酯树脂固化剂、氟碳树脂固化剂和氨基树脂固化剂中一种或几种。
41.本发明的具体实施例中，填料包括绢云母粉和无定型二氧化硅，绢云母粉和无定型二氧化硅以(2～3)：1的重量比混合。
42.本发明的具体实施例中，纤维包括聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、纤维素纤维、改性聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维中的一种或多种。
43.本发明的具体实施例中，石墨烯和填料均通过改性剂改性处理。
44.本发明还提供了一种用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法，制备方法包括如下步骤：
45.步骤一，改性剂的制备；
46.配置改性剂，改性剂为硅烷偶联剂溶液；
47.步骤二，石墨烯改性处理；
48.将石墨烯分散至去离子水中，得到石墨烯分散液，然后将石墨烯分散液置于反应釜中，加入硅烷偶联剂溶液，加热搅拌1-2h，然后冷却至室温，即得到改性石墨烯溶液；
49.步骤三，填料改性处理；
50.按照配比，将填料加入至搅拌机中，在一定温度下，搅拌混合20-30min，然后将硅烷偶联剂溶液雾化喷淋进入搅拌机内，保温充分搅拌混合20-30min，然后停止搅拌冷却至室温，得到改性填料；
51.步骤四，石墨烯和填料的改性复合物制备；
52.将改性填料边搅拌边加入至改性石墨烯溶液中，在50-60℃下保温混合搅拌反应20-30min，冷却至室温，经过洗涤、过滤、干燥、粉碎、过筛，得到石墨烯与填料的改性复合物；
53.步骤五，防水涂料的制备；
54.按照配比，将石墨烯与填料的改性复合物、纤维、杀菌剂与有机树脂搅拌混合均匀，加入固化剂，搅拌混合，得到预混料，然后将预混料进行熔融挤出、冷却、切碎成片料，将得到的片料经过研磨、过筛后得到防水涂料。
55.本发明的具体实施例中，硅烷偶联剂溶液的质量分数为1-5％；硅烷偶联剂溶液的溶剂为乙醇。
56.本发明的具体实施例中，石墨烯和填料分别与改性剂满足固液质量比为(1-5)：10。
57.本发明的具体实施例中，步骤二中，加热温度为70-80℃。
58.本发明的具体实施例中，步骤三中，在80-90℃下，搅拌混合20-30min。
59.实施例1
60.本实施例提供的一种用于地下排水管道接头的防水涂料，按照质量份数，防水涂料包括下述组分：
61.环氧树脂60份、石墨烯8份、环氧树脂固化剂5份、填料25份、聚乙烯醇纤维8份、杀菌剂6份。
62.填料为绢云母粉和无定型二氧化硅以2：1的重量比混合。
63.本发明的用于地下排水管道接头的防水涂料的制备方法包括如下步骤：
64.步骤一，改性剂的制备；
65.配置改性剂，改性剂为质量分数为3％的硅烷偶联剂溶液；
66.步骤二，石墨烯改性处理；
67.将石墨烯分散至去离子水中，得到石墨烯分散液，然后将石墨烯分散液置于反应釜中，加入硅烷偶联剂溶液，加热75℃搅拌1-2h，然后冷却至室温，即得到改性石墨烯溶液；石墨烯与改性剂满足固液质量比为3：10。
68.步骤三，填料改性处理；
69.按照配比，将填料加入至搅拌机中，在85℃温度下，搅拌混合20-30min，然后将硅烷偶联剂溶液雾化喷淋进入搅拌机内，保温充分搅拌混合20-30min，然后停止搅拌冷却至室温，得到改性填料；填料与改性剂满足固液质量比为3：10。
70.步骤四，石墨烯和填料的改性复合物制备；
71.将改性填料边搅拌边加入至改性石墨烯溶液中，在55℃下保温混合搅拌反应20-30min，冷却至室温，经过洗涤、过滤、干燥、粉碎、过筛，得到石墨烯与填料的改性复合物；
72.步骤五，防水涂料的制备；
73.按照配比，将石墨烯与填料的改性复合物、纤维、杀菌剂与有机树脂搅拌混合均匀，加入固化剂，搅拌混合，得到预混料，然后将预混料进行熔融挤出、冷却、切碎成片料，将得到的片料经过研磨、过筛后得到防水涂料。
74.对本实施例中制备得到的防水涂料进行性能测试，采用gb/t1735-2009、gb/t1771-2007、cj/t120-2008进行产品的性能检测，将本发明粉末防水涂料喷涂在金属圆管表面，按照同类工艺条件制作出样件，对样件的性能测试数据见表1所示。
75.实施例2
76.本实施例中与实施例1的区别在于原料组份不同，其他方法步骤与实施例1相同，
在此不再赘述。本实施例中的防水涂料包括如下组份的原料：
77.丙烯酸树脂50份、石墨烯8份、丙烯酸树脂固化剂5份、填料25份、芳纶纤维8份、杀菌剂8份。
78.填料为绢云母粉和无定型二氧化硅以2.5：1的重量比混合。
79.对本实施例中制备得到的防水涂料进行如实施例1相同的性能测试，测试数据见下表1所示。
80.实施例3
81.本实施例中与实施例1的区别在于原料组份不同，其他方法步骤与实施例1相同，在此不再赘述。本实施例中的防水涂料包括如下组份的原料：
82.聚氨酯树脂60份、石墨烯10份、聚氨酯树脂固化剂6份、填料20份、聚酯纤维8份、杀菌剂8份。
83.填料为绢云母粉和无定型二氧化硅以3：1的重量比混合。
84.对本实施例中制备得到的防水涂料进行如实施例1相同的性能测试，测试数据见下表1所示。
85.对照例1
86.本对照例中与实施例1的区别在于原料组份不同，其他方法步骤与实施例1相同，在此不再赘述。本实施例中的防水涂料包括如下组份的原料：
87.环氧树脂50份、石墨烯8份、环氧树脂固化剂5份、填料10份、聚酯纤维8份、杀菌剂8份。
88.填料为绢云母粉和无定型二氧化硅以2：1的重量比混合。
89.对本实施例中制备得到的防水涂料进行如实施例1相同的性能测试，测试数据见下表1所示。
90.测试项目实施例1实施例2实施例3对照例1耐盐雾/hr570565568420耐高温/℃535530540405吸水率/24h,％0.60.70.81.5附着力级别三级二级二级三级
91.备注：1级
‑‑‑‑
涂层明显地不能被撬剥下来；
92.2级
‑‑‑‑
被撬离得涂层小于或等于50％；
93.3级
‑‑‑‑
被撬离的涂层大于50％，但涂层表现出明显地抗撬离性能；
94.4级
‑‑‑‑
涂层很容易被撬剥成条状或大块碎片；
95.5级
‑‑‑‑
涂层成一整片被剥离下来。
96.综上所述：本发明提供的一种用于地下排水管道接头的防水涂料及其制备方法，利用具有阻隔作用的片状填料湿法绢云母粉在漆膜内形成基本平行的取向排列，水和其它腐蚀性物质对漆膜的渗透受到强烈阻隔，具有很好的阻隔作用，辅助加入的无定型二氧化硅可以填补湿法绢云母粉片层间的排列缝隙，加强阻隔效果，无定型二氧化硅本身也具有显著的抗渗、防腐作用。
97.本发明通过两步法制备的石墨烯与填料的改性复合物与有机树脂的相容性高，结合力强，在加入固化剂交联固化后，能更好地融合进入整个粉末涂料中，形成均一稳定地复
合物。
98.本发明通过嫁接石墨烯组分能够有效地提高有机树脂粉末涂料的耐热性和耐腐蚀性能；本发明中石墨烯组分具有很强的吸附能力，能够将填料牢固地吸附在金属表面，使得整个涂层具有很强的附着力。
99.本发明利用了纤维的增强增韧性能提高了基体抗变形能力，显著的提高了界面抵抗变形的能力。本发明的涂料防水性能和抗腐蚀性能强，原材料简单易得，价格低廉。
100.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。