一种多功能纳米防水隔层涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能纳米防水隔层涂料，其包含：蒙脱土、纳米二氧化硅、硅酸盐水泥、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、KH‑560、聚季铵盐改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物、多异氰酸酯、去离子水以及二甲基亚砜。本发明专利技术还公开了所述多功能纳米防水隔层涂料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能纳米防水隔层涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，更具体地，本专利技术涉及一种多功能纳米防水隔层涂料及其制备方法。
技术介绍
随着建筑行业的不断发展，建筑防水涂料的使用量不断增大。现有技术中，建筑防水涂料一般以丙烯酸乳液作为成膜物质、以水作为分散介质，其具有减少挥发性有机物的排放量，减少能耗，降低涂料在生产、施工、应用等环节中对人体的危害和对环境的污染等优点。但是，由于丙烯酸类聚合物的耐候性、阻燃性以及耐水性不好，大大影响了建筑防水涂料的使用寿命，此外，这类涂料也不具备防霉抗菌的性能。因此，需要通过配方改进，制备具有优异耐候性、阻燃性、耐水性以及防霉抗菌性能的新型多功能纳米防水隔层涂料。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种多功能纳米防水隔层涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土5-15份纳米二氧化硅5-10份硅酸盐水泥1-3份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯5-10份KH-5605-9份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物5-10份多异氰酸酯1-3份去离子水15-25份二甲基亚砜1-5份。优选地，所述的多功能纳米防水隔层涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土6-8份纳米二氧化硅6-8份硅酸盐水泥1-2份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯7-9份KH-5606-8份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物6-9份多异氰酸酯1-2份去离子水17-20份二甲基亚砜2-3份。更优选地，所述的多功能纳米防水隔层涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土7份纳米二氧化硅7份硅酸盐水泥2份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯8份KH-5607份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8份多异氰酸酯2份去离子水19份二甲基亚砜2份。在一种实施方式中，所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000mL干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（5）制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（6）制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、步骤（5）得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及二甲基亚砜50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。在一种优选地实施方式中，所述的多功能纳米防水隔层涂料，以重量份计，其制备原料还包含以下组分：4-氮杂苯并咪唑1-3份4-(咪唑-1-基)苯胺1-3份；优选地，所述的多功能纳米防水隔层涂料，以重量份计，其制备原料还包含以下组分：4-氮杂苯并咪唑2份4-(咪唑-1-基)苯胺2份。在一种优选地实施方式中，所述的高性能防水防霉涂料，以重量份计，其制备原料还包含以下组分：2,4,6-三溴甲基三甲基苯0.5份。本专利技术的另一方面提供一种多功能纳米防水隔层涂料的制备方法，包括：将所述的物料成分加入搅拌机内充分混合1-100分钟后，出料得到。在一种实施方式中，所述充分混合的时间为18分钟。在一种实施方式中，所述搅拌机的搅拌速率为10~1000转/分；优选地，所述搅拌机的搅拌速率为300转/分。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、通过单一物质的加入（即聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的加入）既可以提供优异的耐候性，较高的强度、良好的阻燃性能以及优异的抗菌性能，而且又可以起到增塑作用防止体系过脆，还可以大大减少工艺步骤，从而提供了本专利技术的有益技术效果。2、4-氮杂苯并咪唑以及4-(咪唑-1-基)苯胺的加入可以提高体系的刚性并通过与磺酸基的离子交联提高体系的交联密度，进一步，增强涂料的强度和耐水性能，从而提供了本专利技术的有益技术效果。3、2,4,6-三溴甲基三甲基苯的加入可进一步有效提高体系的交联密度，缩短表干时间，增强涂料的强度和耐水性能，从而提供了本专利技术的有益技术效果。具体实施方式原料:蒙脱土（800目）购自灵寿县沃澳矿产品加工厂。纳米二氧化硅购自宣城瑞晶，平均粒径为20nm，型号为VK-SP20。硅酸盐水泥为普通海螺牌水泥，购自广东清新水泥有限公司。烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯APE-10P品牌为Ecocare。多异氰酸酯为亨斯迈MDI，型号为5005/44V20。3，3’-二氨基联苯胺购自CTI，并且直接使用，无需进一步纯化。苯丙乳液购自汉高，牌号为1863。环氧硅烷偶联剂KH-560购自国药集团化学试剂有限公司。1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐按照专利CN101270111B公开的方法制备。其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。实施例1将蒙脱土7克、纳米二氧化硅7克、硅酸盐水泥2克、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯8克、KH-5607克、聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8克、多异氰酸酯2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能纳米防水隔层涂料，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土                                                  5‑15份纳米二氧化硅                                            5‑10份硅酸盐水泥                                              1‑3份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯                                  5‑10份KH‑560                                                  5‑9份聚季铵盐改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物               5‑10份多异氰酸酯                                              1‑3份去离子水                                                15‑25份二甲基亚砜                                              1‑5份。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能纳米防水隔层涂料，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土5-15份纳米二氧化硅5-10份硅酸盐水泥1-3份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯5-10份KH-5605-9份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物5-10份多异氰酸酯1-3份去离子水15-25份二甲基亚砜1-5份。2.根据权利要求1所述的多功能纳米防水隔层涂料，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土6-8份纳米二氧化硅6-8份硅酸盐水泥1-2份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯7-9份KH-5606-8份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物6-9份多异氰酸酯1-2份去离子水17-20份二甲基亚砜2-3份。3.根据权利要求1所述的多功能纳米防水隔层涂料，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：蒙脱土7份纳米二氧化硅7份硅酸盐水泥2份烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯8份KH-5607份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8份多异氰酸酯2份去离子水19份二甲基亚砜2份。4.根据权利要求1所述的多功能纳米防水隔层涂料，其特征在于，所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000mL干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建兰，
申请(专利权)人：惠州市博罗至诚化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44