一种耐刮擦外墙用防水涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种耐刮擦外墙用防水涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]石墨烯是一种新型的单层片状结构的碳纳米材料，具有高比表面积、良好的导电、导热性、优异的化学稳定性、突出的力学性能等，使其在涂料中具有广泛的应用前景，不仅能提高导电性或耐盐雾性能，同时还能进一步降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性。防水涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、弹塑性、抗裂性、抗渗性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用。防水涂料有良好的温度适应性，操作简便，易于维修与维护。但是目前用于建筑外墙的防水涂料有效使用时间短，一出现墙体发黄、不耐磨、开裂的情况，效果不好，后期需要投入人力、物力进行维护，费时费力，不符合国家倡导的绿色、节能、低碳的宗旨。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种耐刮擦外墙用防水涂料及其制备方法。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种耐刮擦外墙用防水涂料，由下列重量份的原料制成:有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.1-0.5、聚乙烯醇2-3、硅酸钠2-4、双甘油聚丙二醇醚2-3、亚硝酸钠2-3、云母粉6_9、减水剂1_2、白炭黑3-5、粗石英砂10-16 ；
所述石墨烯预制分散体是由下列重量份的原料制成:石墨粉10-15、硅烷偶联剂KH-5501-2、无水乙醇20-40、水合肼2_4、N, N- 二甲基甲酰胺5_8、蒸馏水80-120 ;制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100° C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N，N- 二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体；所述乳液型消泡剂是由下列重量份的原料制成:3_碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1-2、聚硅氧烷10-15、失水山梨醇单油酸酯0.2-0.4、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3-0.4、去离子水10-20、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1-2、聚乙烯醚1-2、疏水二氧化硅3-5、聚乙二醇1-2、氧化亚铜1-2、蓖麻酸I丐0.5-0.7 ;制备方法是(I)将苯胺甲基二乙氧基娃烧和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150° C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；(2)将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60° C，加到步骤(I)的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80° C，低速搅拌；(3)将去离子水缓慢、匀速的加到步骤(2)中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。
[0005]本发明所述一种耐刮擦外墙用防水涂料，由以下具体步骤制成:
(1)将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟；
(2)将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤(I)中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入云母粉、粗石英砂、白炭黑和减水剂搅拌分散15-20分钟；
(3)将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤(2)中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。
[0006]本发明的优点是:本发明的防水涂料将弹性防水涂层和渗透防水层两种功能结合起来，添加的石墨烯实现超久的耐候性和憎水性，本发明的防水涂料无毒环保、耐老化、耐刮擦、涂膜连续无任何接缝，防水效果好，适合内外墙用，成本低，装饰性好，值得推广。
[0007]具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0008]一种耐刮擦外墙用防水涂料，由下列重量份(公斤)的原料制成:有机硅橡胶乳液34、有机硅防水剂7、石墨烯预制分散体7、乳液型消泡剂0.3、羧甲基纤维素钠0.5、聚乙烯醇2、硅酸钠4、双甘油聚丙二醇醚3、亚硝酸钠2、云母粉7、减水剂1、白炭黑4、粗石英砂16 ；
所述石墨烯预制分散体是由下列重量份(公斤)的原料制成:石墨粉10、硅烷偶联剂KH-5502、无水乙醇40、水合肼2、N, N-二甲基甲酰胺7、蒸馏水120 ;制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100° C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N，N- 二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体；
所述乳液型消泡剂是由下列重量份(公斤)的原料制成:3_碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1、聚硅氧烷12、失水山梨醇单油酸酯0.3、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3、去离子水16、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1、聚乙烯醚2、疏水二氧化硅4、聚乙二醇1、氧化亚铜
2、蓖麻酸钙0.6 ;制备方法是(I)将苯胺甲基三乙氧基硅烷和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150° C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；(2)将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60° C，加到步骤(O的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80° C，低速搅拌；(3)将去离子水缓慢、匀速的加到步骤(2)中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。
[0009]本发明所述一种耐刮擦外墙用防水涂料，由以下具体步骤制成:
(1)将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟；
(2)将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤(I)中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入云母粉、粗石英砂、白炭黑和减水剂搅拌分散15-20分钟；
(3)将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤(2)中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。
[0010]经过检测，上述实施例所得的防水涂料具有以下特性:
耐碱性实验(饱和氢氧化钙和0.1%的氢氧化钠混合溶液，15° C浸泡15天):不起鼓，不脱落；
耐热性实验(100 ± I°C，6小时):不起鼓，不流淌，不脱落；
加热伸缩率(％):伸长< 1，缩短< I ;
不透水性(0.5 MPa, 30min):不透水；
拉伸强度> 1.5MPa ；
断裂伸长率> 300% ；
低温柔韧性(绕Φ 1mm棒):-20° C无裂纹；
老化处理后的拉伸强度保持率(％):
加热处理> 100 ；
紫外线处理> 100 ；
碱处理(饱和氢氧化1丐和0.1%的氢氧化钠混合溶液)> 100 ；
酸处理(20% H2SO4浸泡)> 100。
【主权项】
1.一种耐刮擦外墙用防水涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.1-0.5、聚乙烯醇2-3、硅酸钠2-4、双甘油聚丙二醇醚2-3、亚硝酸钠2_3、云母粉6-9、减水剂1-2、白炭黑3-5、粗石英砂10-16 ； 所述石墨烯预制分散体是由下列重量份的原料制成:石墨粉10-15、硅烷偶联剂KH-5501-2、无水乙醇20-40、水合肼2_4、N, N- 二甲基甲酰胺5_8、蒸馏水80-120 ;制备方法是采用Hummers法将石墨粉制备成氧化石墨，将氧化石墨分散于蒸馏水中，超声震荡剥离30-40分钟，超声结束后在2500-2600转/分的转速下离心25-35分钟，取其上清液，边搅拌边缓缓加入硅烷偶联剂KH-550的乙醇溶液，继续反应1-2小时，再加入水合肼在95-100° C下还原反应2-3小时，再用无水乙醇和蒸馏水洗涤所得产物，再将该产物超声分散于体积比为9:1的N，N- 二甲基甲酰胺和蒸馏水的混合溶液中，即得石墨烯预制分散体； 所述乳液型消泡剂是由下列重量份的原料制成:3_碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯1-2、聚硅氧烷10-15、失水山梨醇单油酸酯0.2-0.4、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯0.3-0.4、去离子水10-20、苯胺三乙基三甲氧基硅烷1-2、聚乙烯醚1-2、疏水二氧化硅3-5、聚乙二醇1-2、氧化亚铜1-2、蓖麻酸I丐0.5-0.7 ;制备方法是(I)将苯胺甲基二乙氧基娃烧和疏水二氧化硅混合，再加入聚硅氧烷在120-150° C下边搅拌边加热反应1-2小时，反应结束后降温至室温；(2)将失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯混合均匀，加热至40-60° C，加到步骤(I)的产物中，高速搅拌20-40分钟后再加入除去离子水以外其余剩余的成分，控制温度在70-80° C，低速搅拌；(3)将去离子水缓慢、匀速的加到步骤(2)中，边搅拌边自然降温，当温度降至室温时，停止搅拌，将所得物料用胶体磨研磨2-3次即可得到乳液型消泡剂。
2.根据权利要求1所述一种耐刮擦外墙用防水涂料，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将有机硅橡胶乳液加到反应釜中，开启机器以500转/分的转速搅拌，加入有机硅防水剂，分散5-6分钟，再加入石墨烯预制分散体，继续搅拌5-7分钟； (2)将配方中50-60%重量份的乳液型消泡剂加到步骤(I)中，搅拌分散5-7分钟，再加入羧甲基纤维素钠分散8-10分钟至完全溶解看不到颗粒，此时提高转速至800转/分，再加入云母粉、粗石英砂、白炭黑和减水剂搅拌分散15-20分钟； (3)将配方中剩余量的乳液型消泡剂加到步骤(2)中，再加入其余剩余的成分分散5-10分钟，再经胶体磨高速研磨过滤即得产品。
【专利摘要】本发明公开了一种耐刮擦外墙用防水涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：有机硅橡胶乳液20-45、有机硅防水剂3-8、石墨烯预制分散体2-7、乳液型消泡剂0.1-0.6、羧甲基纤维素钠0.1-0.5、聚乙烯醇2-3、硅酸钠2-4、双甘油聚丙二醇醚2-3、亚硝酸钠2-3、云母粉6-9、减水剂1-2、白炭黑3-5、粗石英砂10-16；本发明的防水涂料将弹性防水涂层和渗透防水层两种功能结合起来，添加的石墨烯实现超久的耐候性和憎水性，本发明的防水涂料无毒环保、耐老化、耐刮擦、涂膜连续无任何接缝，防水效果好，适合内外墙用，成本低，装饰性好，值得推广。
【IPC分类】C09D183-04, C09D7-12
【公开号】CN104650718
【申请号】CN201510052652
【发明人】钱九平
【申请人】安徽枞阳县渡江充气设备制造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月2日