1.一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于,所述涂料包括組分A超疏水材料、組分B乳液和組分C無(wú)機(jī)粉料,按質(zhì)量份數(shù)比計(jì),原料各成分組成如下:
組分A超疏水材料:
石墨烯 15-25份
水溶性陽(yáng)離子表面活性劑 2.5-6份
硅酸鈉溶液 55-75份
10%NaOH 10-15份
硅烷化試劑 25-45份
去離子水 8-15份
組分B乳液:
硬單體 35-55份
軟單體 35-55份
功能單體 2-5份
超疏水材料 2-10份
成膜助劑 1-5份
增塑劑 1-5份
乳化劑 0.8-1.5份
分散劑 0.5-1份
防腐劑 0.5-1份
消泡劑 0.05-1份
引發(fā)劑 0.05-0.1份
組分C無(wú)機(jī)粉料:
普通硅酸鹽水泥 25-45份
粉煤灰硅酸鹽水泥 25-45份
200目石英砂 20-30份
碳納米管 15-10份
減水劑 0.5-1份
所述超疏水JS防水涂料制備包括(一)組分A超疏水材料的制備,(二)組分B乳液的制備和(三)防水涂料的制備,具體步驟如下:
(一)組分A超疏水材料的制備:
采用去離子水超聲波清洗石墨烯25-40min,再置于恒溫45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h;
將2.5-6份水溶性陽(yáng)離子表面活性劑到8-15份去離子水中,攪拌均勻,放入15-25份石墨烯,磁力攪拌5-10min,靜置,清洗,干燥;
將55-75份硅酸鈉溶液依次通過(guò)陽(yáng)離子樹脂交換柱和弱堿性陰離子樹脂交換柱,得的硅酸膠稀溶液;用10%NaOH溶液將上述硅酸膠稀溶液pH調(diào)至7~8,先取總質(zhì)量五分之一的硅酸膠稀溶液放入減壓器中進(jìn)行減壓濃縮,10-15min后,以保持容器內(nèi)液面恒定為原則,緩緩加入剩余的硅酸膠稀溶液,繼續(xù)進(jìn)行減壓濃縮,濃縮溫度為75-80℃,濃縮時(shí)間為20-30min,制得原硅酸鈉溶液質(zhì)量五分之一的SiO2納米溶膠;
將1.2的石墨烯加入到1.3的SiO2納米溶膠中,采用超聲波恒溫35-50℃下震動(dòng)分散6-8.5h,取出石墨烯,去離子水清洗,室溫下通風(fēng)干燥12~24h;
將1.4的石墨烯加入到25-45份硅烷化試劑中,恒溫20-35℃下攪拌4.5-6h,取出石墨烯,用無(wú)水乙醇清洗至pH為6.8-7.2,在60℃下真空干燥6h,得到以石墨烯為基礎(chǔ)的組分A超疏水材料;
(二)組分B乳液的制備:
2.1 將35-55份硬單體、35-55份軟單體、2-5份功能性單體和0.8-1.5份乳化劑加入到去離子水中,均質(zhì)攪拌處理20-35min制得預(yù)乳化液;
2.2在裝有攪拌裝置、冷凝裝置、氮?dú)獗Wo(hù)裝置及加料裝置的反應(yīng)釜中加入去離子水,開啟攪拌裝置,將1/5預(yù)乳液、1/5用量的引發(fā)劑倒入反應(yīng)釜中,升溫至80℃,攪拌,反應(yīng)至得到帶藍(lán)色光澤的乳液, 開始滴加剩余預(yù)乳化液和引發(fā)劑,預(yù)乳化液控制在2.5-3.5h滴完,引發(fā)劑控制在3.5h-4h滴完,溫度保持在80-85℃,攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min,引發(fā)劑滴完后保溫30min,繼續(xù)加入1-5份成膜助劑、1-5份增塑劑、0.5-1份分散劑、0.05-1份消泡劑和0.5-1份防腐劑,攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min,攪拌時(shí)間為15-30min ,過(guò)濾出料;
2.3 將步驟1.5中超疏水材料加入到步驟2.2所述的混合液料中,采用超聲波進(jìn)行分散處理,所述超聲波處理頻率為20~130KHz,處理時(shí)間為3-5min,得到組分A液料;
(三)防水涂料的制備:
繼續(xù)攪拌步驟(二)中組分B乳液,分三次,邊攪拌邊加入25-45份普通硅酸鹽水泥和25-45份粉煤灰硅酸鹽水泥,攪拌均勻后,繼續(xù)加入20-30份200目石英砂,最后加入15-10份碳納米管和0.5-1份減水劑,攪拌30-60min,得到所述聚合物水泥防水涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于,所述石墨烯是由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子以ABC堆垛構(gòu)成的二維碳材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于,所述水溶性陽(yáng)離子表面活性劑為聚二甲基二烯丙基氯化銨、N-十八烷基-雙季銨鹽、雙十二烷基二甲基-多胺-雙季銨鹽和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨中的任意一種;所述硅烷化試劑為乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于,所述硅酸鈉溶液的模數(shù)為3.5、SiO2含量4%、Na2O含量1.15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于,所述SiO2納米溶膠,其中含SiO2 20%、Na2O 0.33%,pH為9.6,平均粒徑為20~30nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水JS防水涂料及其制備方法,其特征在于:所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸異辛酯中的一種或幾種;所述硬單體為苯乙烯、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種或幾種;所述功能性單體為羥甲基丙烯酰胺和丙烯酸;所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀;所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚乙氧基醚硫酸銨、SPAN系列和吐溫系列中的一種或幾種。