[发明专利]一种高分子聚合物防水涂料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种高分子聚合物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聚合乳液，按质量份数比，组分A超疏水由石墨烯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聚合乳液由硬单体35‑55份、软单体35‑55份、功能单体2‑5份、超疏水材料2‑10份、成膜助剂1‑5份、增塑剂1‑5份、乳化剂0.8‑1.5份、分散剂0.5‑1份、防腐剂0.5‑1份、消泡剂0.05‑1份和引发剂0.05‑0.1份配制而成。本发明通过改性石墨烯获得超疏水材料，经过与乳液的两次混合，均匀地分布于涂料层中，赋予了涂料层更加均匀良好的防水性能。

主权项

1.一种高分子聚合物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聚合乳液，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聚合乳液：硬单体 35-55份软单体 35-55份功能性单体 2-5份超疏水材料 2-10份成膜助剂 1-5份增塑剂 1-5份乳化剂 0.8-1.5份分散剂 0.5-1份防腐剂 0.5-1份消泡剂 0.05-1份引发剂 0.05-0.1份所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酰胺中的一种或几种；所述功能性单体为羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚乙氧基醚硫酸铵、SPAN系列和吐温系列中的一种或几种；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聚合乳液的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B聚合乳液的混合，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聚合乳液的制备：2.1将35-55份硬单体、35-55份软单体、2-5份功能性单体和0.8-1.5份乳化剂加入到去离子水中，均质搅拌处理20-35min制得预乳化液；2.2在装有搅拌装置、冷凝装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入去离子水，开启搅拌装置，将1/5预乳化液、1/5用量的引发剂倒入反应釜中，升温至80℃，搅拌，反应至得到带蓝色光泽的乳液， 开始滴加剩余预乳化液和引发剂，预乳化液控制在2.5-3.5h滴完，引发剂控制在3.5h-4h滴完，温度保持在80-85℃，搅拌转速控制在100r/min，引发剂滴完后保温30min，继续加入1-5份成膜助剂、1-5份增塑剂、总量一半的分散剂、0.05-1份消泡剂和0.5-1份防腐剂，搅拌转速为80r/min，搅拌时间为15-30min ，过滤出料；2.3将步骤1.3 中超疏水材料加入到步骤2.2所述的混合液料中，采用超声波进行分散处理，所述超声波处理频率为20～130KHz，处理时间为3-5min，得到组分B聚合乳液；（三）组分A超疏水材料和组分B聚合乳液的混合:3.1将2.3中的聚合乳液静置25-30min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5-1.5min，同时加入剩余的分散剂和步骤1.3中全部超疏水材料，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。