[发明专利]氧化石墨烯改性聚合物水泥防水涂料的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种聚合物水泥防水涂料的制备方法，具体涉及一种氧化石墨烯改性聚合物水泥防水涂料的制备方法。

背景技术

聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯类聚合物乳液和水泥为主要原料，加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。产品分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型以聚合物为主，主要用于非长期浸水环境下的建筑物防水工程；Ⅱ型以水泥为主，主要用于长期浸水环境下的建筑物防水工程。这种涂料既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点。但目前仍存在力学性能不够理想、抗渗性、耐久性差等问题，严重限制了该类涂料的推广和应用。目前，聚合物水泥防水涂料的研究主要聚焦在丙烯酸酯类聚合物乳液的化学改性上，对于防水涂料的研究起到了一定的作用。如果能够从丙烯酸酯聚合物和水泥水固化方面进行改性，将会显著的改善存在的缺陷。本专利涉及的方法是利用氧化石墨烯对丙烯酸酯类聚合物及水泥固化进行改性，显著的提高了聚合物水泥防水涂料力学强度及抗渗透性能。

石墨烯是迄今为止发现的强度最高、韧性最好、比表面积最大的材料。氧化石墨烯（GO）就是石墨的氧化产物超声分散以后的产物，能够稳定的分散在水溶液中，除了导电性与光学性能较差外，力学性能与石墨烯没有区别，且环境友好，这使得GO适合于与高分子材料、无机非金属材料等制备纳米复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种力学性能和抗渗性显著提高的氧化石墨烯改性聚合物水泥防水涂料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

氧化石墨烯改性聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：氧化石墨稀的制备：

依次将50质量份、质量分数为98%的浓硫酸、5质量份的石墨粉和5质量份的硝酸钠加入到反应器中，搅拌并控制体系温度小于10℃时，再将18质量份高锰酸钾分次加入反应器中，1.5小时内加完；升温到35℃反应9小时，再升温至80℃反应1小时，然后在10分钟内加入600份去离子水；最后滴加质量分数为30%的过氧化氢至没有气泡产生；真空过滤，洗涤至 pH值为7，超声波分散2h得到氧化石墨烯溶液，控制其质量分数为0.65%；

步骤二：丙烯酸酯类聚合物乳液的制备：

依次将3.2质量份十二烷基硫酸钠、4.0质量份AEO-9、1质量份十二烷基硫醇、0.8质量份碳酸氢钠和100质量份去离子水加入反应釜，搅拌下升温至83℃，然后分别滴加200质量份去离子水和2.4 质量份过硫酸铵组成的引发剂溶液和160质量份丙烯酸丁酯、135质量份甲基丙烯酸甲酯、14质量份甲基丙烯酸羟丙酯组成的混合单体，3小时滴加完毕，搅拌保温2小时，降至室温后调节pH值到7，过滤出料，即得丙烯酸酯类聚合物乳液，控制其固含量为50%，粘度为2500cP；

步骤三：氧化石墨烯改性聚合物水泥防水涂料的制备：

将细度为200目、106-352质量份方解石粉或者滑石粉、1-3质量份氨基硅油或者正辛醇、1-3质量份防腐剂、1-3质量份聚羧酸系减水剂、6-20质量份上述氧化石墨烯溶液加入到100-332质量份上述丙烯酸酯类聚合物乳液中搅拌均匀，然后加入106-352质量份水泥，搅拌5-10分钟直至水泥颗粒全部溶解；静置5-10分钟，待涂料中不再有气泡冒出时便制成了氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料。

步骤二中的pH调节剂为稀氨水，质量分数为10%。

步骤三中，防腐剂为异噻唑啉酮类化合物，选自罗门哈斯公司生产的KATHON LXE防腐剂、广州冠志化工生产的BEK-500防腐杀菌剂。

步骤三中，聚羧酸系减水剂的质量分数为20%，选自山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC型聚羧酸减水剂、陕西大量建材有限公司生产的聚羧酸系减水剂。

    本发明具有以下优点：

本发明利用氧化石墨烯纳米材料改性聚合物水泥防水涂料，氧化石墨烯在小掺量时就可以使聚合物水泥防水涂料具有较好的力学性能和耐久性，抗渗性和也得到一定程度的提高，不仅改善了涂料的整体性能，而且环境友好、无污染。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。