本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗裂、防脫落涂料及制備方法。

背景技術(shù)：

內(nèi)墻防水涂料在住宅、學(xué)校辦公樓等廣泛應(yīng)用。目前市場(chǎng)上內(nèi)墻防水涂料品種有：合成樹(shù)脂乳液涂料(俗稱乳膠漆)、水溶性內(nèi)墻涂料，以聚乙烯醇和水玻璃為主要成膜物質(zhì)，包括各種改性經(jīng)濟(jì)型涂料；多彩內(nèi)墻涂料，包括水包油型和水包水型兩種；此外還有纖維狀涂料，仿瓷涂料，絨面涂料等。

隨著人們生活水平的提高，房地產(chǎn)行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)于裝修行業(yè)的要求也越來(lái)越高，對(duì)建材的性能要求越來(lái)越高，不但提高質(zhì)量，延長(zhǎng)使用的耐久性，墻體環(huán)保是建筑物節(jié)能降耗的必要措施，已有的墻體環(huán)保材料其它性能不理想，比如南方常年雨季，房屋潮濕，容易發(fā)霉、氣泡、脫落，所以在環(huán)保的基礎(chǔ)上急需研制一種防霉、防脫落、防氣泡的涂層材料，滿足現(xiàn)代裝修的要求。近幾年，市場(chǎng)上出現(xiàn)各種各樣劣質(zhì)的裝修材料，選用不當(dāng)對(duì)人們的生命安全也存在隱患。目前市場(chǎng)上的室內(nèi)裝修涂料在低溫潮濕的環(huán)境下或使用時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，大多易脫落，不僅影響美觀，脫落下的碎屑飄散的空氣中也會(huì)給人們的生活帶來(lái)不便。

因此，研究開(kāi)發(fā)一種具有較好的防水效果，又具有較好的抗裂，防脫落的涂料具有重要意義，也符合目前市場(chǎng)的需求，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種抗裂、防脫落涂料及制備方法，所述涂料不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好抗裂、防脫落性能。此外，所述制備方法簡(jiǎn)單易行，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明涉及一種抗裂、防脫落涂料，包括如下重量份的各原料：改性聚氨酯20~40份、改性環(huán)氧樹(shù)脂15~30份、玻璃纖維5~12份、氧化鋁8~15份、硬脂酸鈉10~15份、膏狀凹凸棒石粘土10~16份、膩?zhàn)痈?5~22份、硅藻土6~10份、消泡劑3~8份、填充劑15~20份、顏料5~10份，還包括適量的水；

所述改性聚氨酯為石墨烯改性聚氨酯，包括如下重量份的各原料：水性聚氨酯20~40份、氧化石墨烯2~5份、異氟爾酮二異氰酸酯10~15份、水合肼5~10份、還包括溶劑n,n-二甲基甲酰胺適量；

制備方法包括：按照配比稱取氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺200~500ml，混合后置于超聲波中超聲分散10~20min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于70~80℃反應(yīng)3~7h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90~100℃，加入水合肼還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯；然后將功能化的石墨烯與水性聚氨酯混合均勻，并置于超聲波中超聲20~30min，即得所述改性聚氨酯；

所述改性環(huán)氧樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，包括如下重量份的各原料：環(huán)氧樹(shù)脂15~30份、端羥基聚二甲基硅氧烷3~6份，溶劑甲苯適量；

制備方法包括：按照配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂，溶解在甲苯中，攪拌并升溫至100~120℃，加入端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑，混合均勻，恒溫反應(yīng)3~6h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾出去低分子化合物及溶劑，即得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂；

其中，端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑的加入方法為，先將三者混合，然后再滴加至環(huán)氧樹(shù)脂溶液中。

優(yōu)選地，所述改性聚氨酯30份、改性環(huán)氧樹(shù)脂20份、玻璃纖維8份、氧化鋁10份、硬脂酸鈉12份、膏狀凹凸棒石粘土15份、膩?zhàn)痈?0份、硅藻土8份、消泡劑5份、填充劑18份、顏料7份，還包括適量的水。

優(yōu)選地，所述膏狀凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、酸改性之后加水后的固液混合物。

優(yōu)選地，所述填充劑為白炭黑、納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦中的任一種或者多種的混合物。

本發(fā)明還涉及一種制備抗裂、防脫落涂料的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比稱取改性聚氨酯、改性環(huán)氧樹(shù)脂加入到反應(yīng)釜中，加入適量水，升溫至70~80℃，攪拌20~30min，再加入玻璃纖維、氧化鋁、硬脂酸鈉，混合反應(yīng)1~2h，得混合物a1；

（2）按照配比稱取膏狀凹凸棒石粘土加入到混合物a1中，攪拌均勻后置于超聲波中超聲10~20min，得混合物a2；

（3）按照配比分別稱取膩?zhàn)痈唷⒐柙逋?、消泡劑、填充劑，加入到混合物a2中，攪拌20~30min，再置于轉(zhuǎn)速為2000~3000轉(zhuǎn)/min的剪切機(jī)中剪切5~10min，然后向混合物中加入顏料，混合均勻，即得所述涂料。

優(yōu)選地，所述步驟（1）中加入水的量為聚合物總量的5~10倍。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中膏狀凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土質(zhì)量10~20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000~5000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5~10min，真空抽濾；將濾餅置于燒瓶中，加入2mol/l的稀鹽酸，于60~80℃攪拌回流20~30min，真空抽濾，并用蒸餾水清洗至ph為6~7，得濾餅，再將濾餅加水混合制得含水量為50~70%的膏狀凹凸棒石粘土。

優(yōu)選地，所述稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒石粘土質(zhì)量之比為1ml：5g~10g。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明所述的抗裂、防脫落涂料，不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好抗裂、防脫落性能，大大延長(zhǎng)了涂料的使用壽命，降低了使用成本，具有較好的應(yīng)用價(jià)值及前景。

（2）本發(fā)明所述的抗裂、防脫落涂料中添加有膏狀凹凸棒石粘土，具有較好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，使得制備得到的涂料具有較高的粘結(jié)性能、抗剝落性能和較好的防水效果。

（3）本發(fā)明所述抗裂、防脫落涂料中添加有石墨烯改性聚氨酯組分，由于石墨烯具有片層共軛結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的防腐層，能夠有效抑制水對(duì)涂層的浸潤(rùn)與滲透；此外，由于石墨烯優(yōu)異的力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性，使得改性后的聚合物涂料具有較好的抗剝離性能、耐刮擦性能等力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性。

（4）本發(fā)明所述的涂料中添加有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能，增加了涂料的抗裂、防凍性能，還具有較好的粘結(jié)性能，大大增加了涂層的防脫落性能。

（5）本發(fā)明所述抗裂、防脫落涂料的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程物污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克?。簩?shí)驗(yàn)室手冊(cè)（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。

實(shí)施例1：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種抗裂、防脫落涂料及制備方法；

所述抗裂、防脫落涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

改性聚氨酯30份、改性環(huán)氧樹(shù)脂20份、玻璃纖維8份、氧化鋁10份、硬脂酸鈉12份、膏狀凹凸棒石粘土15份、膩?zhàn)痈?0份、硅藻土8份、消泡劑5份、填充劑18份、顏料7份，還包括適量的水；

所述改性聚氨酯為石墨烯改性聚氨酯，包括如下重量份的各原料：水性聚氨酯35份、氧化石墨烯3份、異氟爾酮二異氰酸酯12份、水合肼8份、還包括溶劑n,n-二甲基甲酰胺適量；

制備方法包括：按照配比稱取氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺400ml，混合后置于超聲波中超聲分散15min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于70~80℃反應(yīng)5h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90~100℃，加入水合肼還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯；然后將功能化的石墨烯與水性聚氨酯混合均勻，并置于超聲波中超聲25min，即得所述改性聚氨酯；

所述改性環(huán)氧樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，包括如下重量份的各原料：環(huán)氧樹(shù)脂22份、端羥基聚二甲基硅氧烷5份，溶劑甲苯適量；

制備方法包括：按照配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂，溶解在甲苯中，攪拌并升溫至110℃，加入端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑，混合均勻，恒溫反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾出去低分子化合物及溶劑，即得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂；

其中，端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑的加入方法為，先將三者混合，然后再滴加至環(huán)氧樹(shù)脂溶液中。

所述膏狀凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、酸改性之后加水后的固液混合物。

所述填充劑為納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦中的混合物。

本發(fā)明所述制備抗裂、防脫落涂料的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比稱取改性聚氨酯、改性環(huán)氧樹(shù)脂加入到反應(yīng)釜中，加入適量水，升溫至70~80℃，攪拌25min，再加入玻璃纖維、氧化鋁、硬脂酸鈉，混合反應(yīng)2h，得混合物a1；

（2）按照配比稱取膏狀凹凸棒石粘土加入到混合物a1中，攪拌均勻后置于超聲波中超聲15min，得混合物a2；

（3）按照配比分別稱取膩?zhàn)痈?、硅藻土、消泡劑、填充劑，加入到混合物a2中，攪拌25min，再置于轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min的剪切機(jī)中剪切10min，然后向混合物中加入顏料，混合均勻，即得所述涂料。

步驟（1）中加入水的量為聚合物總量的8倍。

步驟（2）中膏狀凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土質(zhì)量18倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于4000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅置于燒瓶中，加入2mol/l的稀鹽酸，其中，稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒石粘土質(zhì)量之比為1ml：8g，然后于70℃攪拌回流25min，真空抽濾，并用蒸餾水清洗至ph為6~7，得濾餅，再將濾餅加水混合制得含水量為60%的膏狀凹凸棒石粘土。

實(shí)施例2：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種抗裂、防脫落涂料及制備方法；

所述抗裂、防脫落涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

改性聚氨酯20份、改性環(huán)氧樹(shù)脂15份、玻璃纖維5份、氧化鋁8份、硬脂酸鈉10份、膏狀凹凸棒石粘土10份、膩?zhàn)痈?5份、硅藻土6份、消泡劑3份、填充劑15份、顏料5份，還包括適量的水；

所述改性聚氨酯為石墨烯改性聚氨酯，包括如下重量份的各原料：水性聚氨酯20份、氧化石墨烯2份、異氟爾酮二異氰酸酯10份、水合肼5份、還包括溶劑n,n-二甲基甲酰胺適量；

制備方法包括：按照配比稱取氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺200ml，混合后置于超聲波中超聲分散10min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于70℃反應(yīng)7h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至90℃，加入水合肼還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯；然后將功能化的石墨烯與水性聚氨酯混合均勻，并置于超聲波中超聲20min，即得所述改性聚氨酯；

所述改性環(huán)氧樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，包括如下重量份的各原料：環(huán)氧樹(shù)脂15份、端羥基聚二甲基硅氧烷3份，溶劑甲苯適量；

制備方法包括：按照配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂，溶解在甲苯中，攪拌并升溫至100℃，加入端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑，混合均勻，恒溫反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾出去低分子化合物及溶劑，即得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂；

其中，端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑的加入方法為，先將三者混合，然后再滴加至環(huán)氧樹(shù)脂溶液中。

所述膏狀凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、酸改性之后加水后的固液混合物。

所述填充劑為白炭黑、滑石粉和納米二氧化鈦中的混合物。

本發(fā)明所述制備抗裂、防脫落涂料的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比稱取改性聚氨酯、改性環(huán)氧樹(shù)脂加入到反應(yīng)釜中，加入適量水，升溫至70℃，攪拌30min，再加入玻璃纖維、氧化鋁、硬脂酸鈉，混合反應(yīng)1h，得混合物a1；

（2）按照配比稱取膏狀凹凸棒石粘土加入到混合物a1中，攪拌均勻后置于超聲波中超聲10min，得混合物a2；

（3）按照配比分別稱取膩?zhàn)痈?、硅藻土、消泡劑、填充劑，加入到混合物a2中，攪拌20min，再置于轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/min的剪切機(jī)中剪切10min，然后向混合物中加入顏料，混合均勻，即得所述涂料。

步驟（1）中加入水的量為聚合物總量的5倍。

步驟（2）中膏狀凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土質(zhì)量10倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅置于燒瓶中，加入2mol/l的稀鹽酸，其中，稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒石粘土質(zhì)量之比為1ml：5g，然后于60℃攪拌回流30min，真空抽濾，并用蒸餾水清洗至ph為6~7，得濾餅，再將濾餅加水混合制得含水量為50%的膏狀凹凸棒石粘土。

實(shí)施例3：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種抗裂、防脫落涂料及制備方法；

所述抗裂、防脫落涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：

改性聚氨酯40份、改性環(huán)氧樹(shù)脂30份、玻璃纖維12份、氧化鋁15份、硬脂酸鈉15份、膏狀凹凸棒石粘土16份、膩?zhàn)痈?2份、硅藻土10份、消泡劑8份、填充劑20份、顏料10份，還包括適量的水；

所述改性聚氨酯為石墨烯改性聚氨酯，包括如下重量份的各原料：水性聚氨酯40份、氧化石墨烯5份、異氟爾酮二異氰酸酯15份、水合肼10份、還包括溶劑n,n-二甲基甲酰胺適量；

制備方法包括：按照配比稱取氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺500ml，混合后置于超聲波中超聲分散20min，再加入異氟爾酮二異氰酸酯，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于80℃反應(yīng)3h，調(diào)節(jié)ph至9~10，再升溫至100℃，加入水合肼還原，反應(yīng)結(jié)束后用n,n-二甲基甲酰胺洗滌，干燥，得到功能化的石墨烯；然后將功能化的石墨烯與水性聚氨酯混合均勻，并置于超聲波中超聲30min，即得所述改性聚氨酯；

所述改性環(huán)氧樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，包括如下重量份的各原料：環(huán)氧樹(shù)脂30份、端羥基聚二甲基硅氧烷6份，溶劑甲苯適量；

制備方法包括：按照配比稱取環(huán)氧樹(shù)脂，溶解在甲苯中，攪拌并升溫至120℃，加入端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑，混合均勻，恒溫反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾出去低分子化合物及溶劑，即得所述有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂；

其中，端羥基聚二甲基硅氧烷、偶聯(lián)劑和催化劑的加入方法為，先將三者混合，然后再滴加至環(huán)氧樹(shù)脂溶液中。

所述膏狀凹凸棒土為將天然凹凸棒石粘土進(jìn)行提純、酸改性之后加水后的固液混合物。

所述填充劑為白炭黑、納米碳酸鈣、滑石粉和納米二氧化鈦中的混合物。

本發(fā)明所述制備抗裂、防脫落涂料的方法，包括如下步驟：

（1）按照配比稱取改性聚氨酯、改性環(huán)氧樹(shù)脂加入到反應(yīng)釜中，加入適量水，升溫至80℃，攪拌20min，再加入玻璃纖維、氧化鋁、硬脂酸鈉，混合反應(yīng)2h，得混合物a1；

（2）按照配比稱取膏狀凹凸棒石粘土加入到混合物a1中，攪拌均勻后置于超聲波中超聲20min，得混合物a2；

（3）按照配比分別稱取膩?zhàn)痈?、硅藻土、消泡劑、填充劑，加入到混合物a2中，攪拌30min，再置于轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min的剪切機(jī)中剪切5min，然后向混合物中加入顏料，混合均勻，即得所述涂料。

步驟（1）中加入水的量為聚合物總量的10倍。

步驟（2）中膏狀凹凸棒石粘土的制備方法為：

取天然凹凸棒土進(jìn)行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土質(zhì)量20倍的水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于5000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5min，真空抽濾；將濾餅置于燒瓶中，加入2mol/l的稀鹽酸，其中，稀鹽酸加入的體積量與凹凸棒石粘土質(zhì)量之比為1ml：10g，然后于80℃攪拌回流20min，真空抽濾，并用蒸餾水清洗至ph為6~7，得濾餅，再將濾餅加水混合制得含水量為70%的膏狀凹凸棒石粘土。

綜上所述，本發(fā)明所述的抗裂、防脫落涂料，不僅具有較好的防水防腐效果，還具有較好抗裂、防脫落性能，大大延長(zhǎng)了涂料的使用壽命，降低了使用成本，具有較好的應(yīng)用價(jià)值及前景。本發(fā)明所述抗裂、防脫落涂料的制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和，制備過(guò)程物污染物產(chǎn)生，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。