[发明专利]一种生物质防水涂料及其制备方法

摘要

一种生物质防水涂料及其制备方法，涂料包括两部分：组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比，组分A超疏水材料由石墨烯2‑10份、混酸溶液15‑30份、氨基乙氧基硅烷‑甲苯混合液5‑12份、含氟丙烯酸酯5‑12份和甲醇溶液20‑35份通过浸涂法在石墨烯表面覆盖两层防水膜而制得；组分B涂料组合物由木质素20‑30份、淀粉20‑30份、硅藻泥16‑18份、灰钙10‑12份、重钙11‑15份、消泡剂0.5‑1份、分散剂0.8‑1份和去离子水15‑30份配制而成；通过组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合制得所述防水涂料。本发明采用淀粉、木质素、硅藻泥等生物质原料，生产和应用都具有环保意义，添加的超疏水材料，在赋予涂料层更加均匀良好的防水性能的同时也提高了涂料的强度、散热性、导热性等性能。 1

主权项

1.一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述防水涂料包括组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比计，原料各成分组成如下：

组分A超疏水材料：

石墨烯                     2‑10份

混酸溶液                   15‑30份

氨基乙氧基硅烷‑甲苯混合液  5‑12份

含氟丙烯酸酯               5‑12份

甲醇溶液                   20‑35份

组分B涂料组合物：

木质素                     20‑30份

淀粉                       20‑30份

硅藻泥                     16‑18份

灰钙                       10‑12份

重钙                       11‑15份

消泡剂                     0.5‑1份

分散剂                     0.8‑1份

去离子水                   15‑30份

所述防水涂料制备包括（一）组分A超疏水材料的制备，（二）组分B涂料组合物的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合，具体步骤如下：

（一）组分A超疏水材料的制备：

1.1 将2‑10份石墨烯与混酸溶液中室温浸泡25‑45min，然后用去离子水采用超声波对石墨烯进行清洗，当清洗液的pH值达到6.8‑7.2时，将其送入高频干燥机中进行干燥，干燥后含水率控制在0.5%‑1.0%；

1.2 将步骤1.1处理后的石墨烯浸入氨基乙氧基硅烷‑甲苯混合液中，在氩气的环境下浸泡24‑30h，取出，采用离心机将所述石墨烯表面多余的氨基乙氧基硅烷‑甲苯去除，采用真空干燥机进行干燥，干燥后在所述石墨烯表面形成1层5‑10纳米厚的氨基乙氧基硅烷‑甲苯薄膜；

1.3 将步骤1.2 处理后的石墨烯与含氟丙烯酸酯混合，在氩气的环境下升温到50‑120℃，反应1.5‑3h，注入甲醇溶液，静置2‑5h，除去上清液，采用离心机将多余的甲醇去除，采用真空干燥进行干燥处理，干燥温度为70‑75℃，干燥时间为1‑2h，在氨基乙氧基硅烷‑甲苯薄膜表面接上一层2‑5纳米的含氟丙烯酸酯薄膜，获得超疏水材料；

（二）组分B涂料组合物的制备：

2.1将20‑30份淀粉打磨至粒度为800‑900目，70‑80℃下搅拌，15‑25min后成粘稠状时，缓缓加入20‑30份木质素，继续搅拌30‑35min；

2.2将10‑12份灰钙、11‑15份重钙和0.8‑1份分散剂加入到15‑30份去离子水中，室温搅拌15‑20min，再加入硅藻泥继续搅拌30‑45min；

2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5‑1份消泡剂加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌25‑55min，得到组分B涂料组合物；

（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合:

3.1将步骤2.3的涂料组合物静置10‑15min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5‑1.5min，同时加入步骤1.3的超疏水材料，继续搅拌15‑20min，搅拌转速控制在100r/min；

3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8‑12min，分散温度为18‑25℃；

3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置35‑45min，得到所述防水涂料。

2.根据权利要求1所述的一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯是由3‑10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以ABC堆垛构成的二维碳材料。

3.根据权利要求1所述的一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述混酸溶液为硝酸硫酸混合溶液，组成质量比为H₂SO₄:H₂NO₃:H₂O=49.0:46.9:4.1；所述高频干燥机频率为2～20MHz，电压强度为800～2000V/cm，功率为1～100kW，处理时间为30‑45min。

4.根据权利要求1所述的一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述氨基乙氧基硅烷‑甲苯混合液中的氨基乙氧基硅烷质量分数为8%‑12%；所述氩气气压为30‑75kPa，流速为0.2‑0.8L/min；离心机的功率为900kW，处理时间5‑8min，离心速率8000 ～16000r／min；所述真空干燥机的真空度为6.6~13.3kPa，干燥温度95‑150℃，干燥时间3‑5min。

5.根据权利要求1所述的一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述淀粉为阳离子醚化淀粉、阳离子酯化淀粉和阳离子接枝共聚淀粉的任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种生物质防水涂料的制备方法，其特征在于，所述灰钙的规格为：氢氧化钙含量为90%‑95%，白度为88%‑97%，粒度为1200‑1400目；所述重钙的规格为：碳酸钙含量为97%‑99%，白度为88%‑97%，粒度为1200‑1400目。