一种高铁用防水涂料及其制备方法

摘要

一种高铁用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涂料组合物，按质量份数比，组分A超疏水材料由石墨烯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涂料组合物由甲基丙烯酸酯类55‑70份、丙烯酸酯类10‑25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份和引发剂0.05‑0.1配制而成；通过组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合制得所述防水涂料。本发明通过添加改性石墨烯所得的超疏水材料，在提高涂料防水性的同时，也提高了聚甲基丙烯酸酯（PMMA）的耐热性、耐化学性和硬度。

主权项

一种高铁用防水涂料及其制备方法，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涂料组合物，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涂料组合物：甲基丙烯酸酯类                   55‑70份丙烯酸酯类                       10‑25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涂料组合物的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合，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涂料组合物的制备：2.1将55‑70份甲基丙烯酸酯类、10‑25份丙烯酸酯类、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涂料组合物的混合:3.1将步骤2.3的涂料组合物静置10‑15min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5‑1.5min，同时加入步骤1.3的超疏水材料，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。