[發明專利]一種防水的涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011185906.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112409898A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 梁亞濤
• 申請（專利權）人: 廣東聚石科技研究有限公司
• 主分類號: C09D175/02
• 分類號: C09D175/02;C09D7/61;C09D5/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 尹凡華

本發明屬于涂料技術領域，公開了一種防水的涂料及其制備方法和應用。該涂料包括A組分和B組分；A組分包括：石墨烯、固化劑；B組分包括：樹脂、填料和助劑；A組分與B組分的體積比為1:(1?3.5)；樹脂含?NH?。本發明將石墨烯分散在固化劑中，因沒有添加分散劑，得到組分A，呈膏狀物這種“假性分散”狀態，不容易沉降、也不會很快團聚；在涂料使用前和含有樹脂、填料、以及分散劑的組分B混合，形成短時間的穩定分散狀態，在固化前分散性良好；由于石墨烯的引入，增強了涂層的防水性能、硬度和耐磨性能。此外，添加較多的石墨烯還可以賦予涂層新的性能，例如抗靜電性能；該涂料在房屋防水方面有廣闊的應用。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，特別涉及一種防水的涂料及其制備方法和應用。

背景技術

自上世紀50年代開始，建筑防水涂料就已經開始大規模的使用。目前市場上使用較廣的建筑防水涂料中，以聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料、丙烯酸防水涂料、改性瀝青防水涂料為主，其中聚氨酯防水涂料的市場占比超過40％以上。

聚氨酯防水涂料具有優良的彈性和低溫柔韌性，量產高、種類多，主要以溶劑型為主，但也存在如漆膜力學性能差，易開裂易脫落等問題。聚脲涂料屬于聚氨酯涂料中的一種，聚脲具有柔韌性好、不開裂、耐化學性能好、固化速度快等優點，可廣泛應用于防水、防腐。聚脲涂料雖然作為防水涂料已經表現出非常優異的性能，但在使用過程中仍然暴露了一些問題，例如干燥速度過快，且需要大型噴涂設備，由于干燥過快，放熱集中，熱收縮力大，內應力大。經過不斷改善，聚天門冬氨酸酯聚脲涂料可以減緩涂層的凝結速度，改善漆膜的性能。但由于聚天門冬氨酸酯樹脂種類少，涂料性能單一，雖然也可以通過改性樹脂來優化性能，但改性步驟繁瑣，且性能優化不理想。

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，具有獨特的二維納米結構，具有電子傳輸速率高、導電性好、熱導率高等優點，是目前已知的最薄卻最堅硬、導電導熱性能最好的納米材料，在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領域都有很好的應用前景。

現有技術記載的將氧化石墨烯改性后，將其和封端異氰酸酯預聚體中的-NCO基團反應，得到的產物具有防腐，阻燃功能。但氧化石墨烯改性過程需要高溫處理，然后超聲處理，水洗干燥，再通過低溫等離子體活化處理得到改性氧化石墨烯，再通過與封端異氰酸酯預聚體反應得到改性后的產物；雖然也可以將氧化石墨烯應用到天冬聚脲防水涂料中去，但整個氧化石墨烯改性步驟繁瑣，成本偏高，不適合規?；a；且氧化石墨烯中含氧官能團中存在-OH，-COOH和環氧官能團等，占比分布不一，以氧化石墨烯做擴鏈劑制備的組分的-NCO值波動大，易影響產品的穩定性?，F有技術中還有記載將石墨烯和全氫聚硅氮烷在干燥氮氣中研磨，使石墨烯充分吸附全氫聚硅氮烷，再將其和異氰酸酯混合后與氨基聚醚/胺類擴鏈劑反應制備石墨烯聚脲涂層。該涂層中引入石墨烯負載的全氫聚硅氮烷，在形成涂層的過程中，隨著水和氧氣、氨環境的影響，形成致密二氧化硅層，阻隔水分的通過，提升涂層的致密、連續性。也就是說，該技術方案中的石墨烯只是作為反應生成具有阻隔水分作用的二氧化硅層的載體。但無法得知該技術中的石墨烯在體系中的分散穩定性狀態，也無法得知引入石墨烯負載的全氫聚硅氮烷后石墨烯會對防水涂層性能有何改善。

另外，現有技術中利用石墨烯及其衍生物制得的涂料往往無法解決石墨烯的分散問題，制得的涂料形成的涂層的防水性能也無法得到保障，另外，涂層的耐磨性能，硬度，以及抗靜電性能差。因此，提供一種含有石墨烯的防水涂料，且石墨烯分散穩定，涂料形成的涂層的防水性能、耐磨性能、硬度以及抗靜電性能好，是十分有必要的。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種防水的涂料及其制備方法和應用，所述涂料中含石墨烯，且石墨烯不作為擴鏈劑或載體使用，所述涂料中的石墨烯分散穩定性好，利用所述涂料形成的涂層具有良好的防水性能，另外，所述涂層還具有良好的機械性能和抗靜電性能。