[发明专利]一种石墨烯聚合物防水涂料母料及制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯聚合物防水涂料母料及其制备方法，包括1重量份的石墨烯/载体，0.5‑1重量份乳化剂，20‑30重量份聚丙烯酸酯，其制备方法为：高浓度石墨烯溶液制备；石墨烯/载体溶液制备；石墨烯/载体粉末制备；石墨烯聚合物母料制备。本发明生产效率高，不需要高强度的酸，生产过程易控制，且制备的石墨烯的浓度高，制备的石墨烯/载体，能够使石墨烯有效的包裹在载体上，包裹有石墨烯的载体与聚合物充分结合，发挥石墨烯高表面能的作用，补强聚合物膜的力学性能，石墨烯本身又具有憎水憎油性，可阻止水和腐蚀性有机物的渗透，延缓涂料膜的腐蚀速度，起到防水防腐蚀的作用。

技术领域

本发明涉及聚合物防水涂料技术领域，具体涉及一种石墨烯聚合物防水涂料母料及制备方法。

背景技术

沥青防水涂料是以沥青为基料配置的溶剂型或水乳型防水涂料，溶剂型沥青防水涂料是指将未改性的石油沥青直接溶解于汽油等溶剂中而配置成，又称为冷底子油。水乳型沥青防水涂料是指将石油沥青在化学乳化剂或矿物乳化剂作用下，分散于水中，形成稳定的水分散体构成的涂料。但是沥青基防水涂料挥发慢，挥发的气体对身体有害，在室内防水一般采用聚合物防水涂料。

聚合物防水涂料具有柔性，以及精密的防水功能，称为目前建筑，尤其是室内防水的首选，其防水原理是聚合物乳液聚合成膜，因此聚合物膜的耐久性、抗渗性非常重要，但是由于聚合物成膜通常与水泥等高碱性物质在一起，随着时间的推移，聚合物膜不可避免的老化，且难以修复。

而石墨烯作为一种新兴的纳米材料，具有比表面积大，导电性好，化学稳定性强、力学性能和导热性能优异等优点，在电子、光学、磁学、生物学等方面有优异的表现，石墨烯在高强度涂料领域也有很重要的意义，理论上，其比表面积高，涂料中添加后，会形成网状结构，极大地增强了涂料的粘结性，使漆膜更加稳定。但是目前石墨烯溶液浓度低，不能有效的分散到聚合物中。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯聚合物防水涂料母料及制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯聚合物防水涂料母料，包括1重量份的石墨烯/载体，0.5-1重量份乳化剂，20-30重量份聚丙烯酸酯。

具体地，所述石墨烯与载体的质量比为1:（20-30）。

其制备方法为：

步骤一、高浓度石墨烯溶液制备

称取100mg80目的高纯天然鳞片石墨于250mL聚四氟乙烯高压釜中，加入100mL的N甲基吡咯烷酮（NMP）有机溶剂，140-160℃反应3-5h，将所得到的石墨分散液倒入超声仪中，设置一定的超声功率，超声一定时间后取出；

步骤二、石墨烯/载体溶液制备

在步骤一中制得的石墨分散液中加入2000-3000mg的微孔材料载体，在2000r/min的转速下，离心30min，取上层液即得石墨烯/载体溶液，在高速转动下产生的石墨烯包裹在微孔材料外；

步骤三、石墨烯/载体粉末制备

步骤二中得到的石墨烯/载体溶液，采用纤维素膜抽滤去除石墨烯/载体溶液中的NMP,用去离子水清洗三次，然后将石墨烯/载体颗粒置于100mL的去离子水中，超声得到石墨烯/载体水溶液，通过冷冻干燥制得石墨烯/载体粉末。

步骤四、石墨烯聚合物母料制备

将步骤三中得到的石墨烯/载体粉末与0.5-1重量份的乳化剂、20-30重量份的聚丙烯酸酯乳液，在高速搅拌下分散乳化0.5h，石墨烯/载体以微胶粒的形式分散在聚丙烯酸酯乳液中，得到一种高浓度石墨烯聚合物防水涂料母料。

具体地，所述微孔材料载体选用多孔碳、硅藻土、沸石粉、二氧化硅气凝胶中的至少一种，微孔材料载体粒径小于20um。