一种用于纤维板材的防水剂制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域纤维板防水剂的制造方法，特别是一种用于纤维板材的防水剂制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]随着建筑业和家庭装饰业的发展，人们对装饰材料的要求也越来越高。一般用于建筑防水的方法主要有卷材防水材料与涂覆型防水涂料。其中纤维板材的防水涂料使用便捷，比较普遍。纤维板材的防水涂料主要有聚氨酯防水涂料、聚氯乙烯、丙烯酸酯类防水涂料，但由于其组分配伍和制备方法上存在的问题，在使用中存在以下问题:
(I)不环保。一般涂料采用有机溶剂，挥发后，对人体有害。
[0003](2)成本高。含氟类化合物以其表面能低在防水方面有广泛应用，但含氟类单体较为昂贵。
[0004](3)附着力与耐老化性差，使用寿命短。防水涂料与纤维不能持久附着，随着时间推移逐渐剥落，而且一些聚合物在光照等条件下分子链改变，引起性能下降。
[0005]因此，用于纤维板材的防水剂上的改进和创新是需要认真解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于纤维板材的防水剂制备方法及其应用，可有效解决纤维板材用防水剂对人体伤害、成本较高、使用寿命短的技术问题。
[0007]本发明解决的技术方案是:首先制备疏水粒子(疏水粒子又称疏水性纳米二氧化硅，以下同)，方法是:
(1)、制备疏水粒子:
原硅酸四乙酯1.8-2.28与十二烷基三甲基硅烷2-78加入乙醇13-301111中，再逐步滴加质量浓度28%氨水溶液6-9ml，室温搅拌5_8小时，减压蒸干，得疏水粒子；
(2)、混合制成防水剂:
将所述疏水粒子5_20g加入分散剂90-1 1ml中，搅拌均匀，超声处理25_35min，即为防水剂。
[0008]本发明方法所制备的防水剂，可涂覆在纤维板上，有效延长纤维板防水性能和使用寿命，本发明原材料丰富，制备方法简单，易操作，生产效率高，产品质量好，成本低，环保，使用寿命长，经济和社会效益巨大。
【具体实施方式】
[0009]以下结合具体情况和实施例对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0010]本发明在具体实施中可由以下实施例给出。本发明实施例的所制备的用于纤维板材的防水剂，一般用于废旧纸板等制成的纤维板材。
[0011]实施例1
疏水性的疏水粒子与聚乳酸复合防水剂，其制备方法是:
(1)、制备疏水粒子:
原硅酸四乙酯1.8-2.28与十二烷基三甲基硅烷2-78(优选为68)加入乙醇13-301111(优选为20ml-25ml )中，再逐步滴加质量浓度28%氨水溶液6_9ml，室温搅拌5_8小时，减压蒸干，得疏水粒子；
(2)、混合制成防水剂:
将所述疏水粒子5_20g加入分散剂90-1 1ml中，搅拌均匀，超声处理25_35min，即为防水剂。
[0012]需要说明的是，在本发明所有实施例中，所制备的疏水粒子可以加入到任何可溶(对制备的疏水粒子可溶)的分散剂中，如乙醇、聚合物的四氢呋喃溶液等。本实施例的分散剂还可以采用脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类等类型的分散剂。
但是疏水粒子在乙醇中不稳定，容易沉淀。而四氢呋喃毒性大，疏水性纳米二氧化硅分散在聚合物的四氢呋喃溶液中不环保。
[0013]因此本发明实施例还提供两种用于疏水粒子分散剂的改进。最优的分散剂分别为聚乳酸的二氯甲烷溶液与氟硅硅树脂乳液。
[0014]另外需要说明的是，本发明实施例中所制备的疏水粒子是本质上是具有一定疏水性能的疏水性纳米二氧化硅，与其他方式制备的纳米二氧化硅具有性质上的区别。
[0015]实施例2
本发明该具体实施中，所制备的防水剂为疏水粒子与聚乳酸复合防水剂，其制备方法包含以下步骤:
(1)、制备疏水粒子:
原硅酸四乙酯2g与十二烷基三甲基硅烷6g加入乙醇25ml中，再逐步滴加质量浓度28%氨水溶液6ml，室温搅拌5小时，减压蒸干，得到疏水粒子；
(2)、配制分散剂:
所述的分散剂为聚乳酸-二氯甲烷溶液，配制方法是，将聚乳酸颗粒2_3g加入到二氯甲烷90-1 1ml中，室温搅拌完全溶解均匀，成聚乳酸-二氯甲烷溶液；
(3)、混合制成防水剂:
将所述(I)中得到的疏水粒子1g加入所述(2)中配制完成的分散剂中，搅拌均匀，超声处理25-35min，即可得到成品的疏水粒子与聚乳酸复合防水剂。
[0016]实施例3
本发明在具体实施中，所述的防水剂为添加疏水粒子改性氟硅树脂防水剂，制备方法由以下步骤实现:
(1)、制备疏水粒子:
原硅酸四乙酯1.8-2.28与十二烷基三甲基硅烷2-78加入乙醇13-301111中，再逐步滴加质量浓度28%氨水溶液7-9ml，室温搅拌5_8小时，减压蒸干，得疏水粒子；
(2)、配制分散剂::
将氟硅树脂乳液KT-800 10ml加水300ml稀释，再加入聚氧乙烯新基苯基醚0.6-2.0g或十六烷基三甲基氯化铵0.3-1.0g、或十二烷基苯磺酸钠0.3-0.6g，800rpm下搅拌I小时，得作为分散剂的稀释的氟硅树脂乳液；
(3)、混合制成防水剂:
将所述(I)中得到的疏水粒子18_22g加入到所述(2)中配制完成的分散剂中，，再加入0.5-3.0g碳氟乳化剂6301和0.1-0.3g硅烷偶联及KH550，室温搅拌3小时，得到添加疏水粒子改性氟硅树脂防水剂。
[0017]所述(2)中，室温搅拌3小时后，还加入填料碳酸钙5-10g(—般选择5-10g，最佳选择7g)、滑石粉l_5g(—般选择l-5g，最佳选择3g)、增稠剂聚丙烯酸酯共聚物l-3g(—般选择l-3g，最佳选择2g)，继续搅拌2小时。
[0018]继续搅拌2小时后，还可加入环氧类附着力促进剂EL9060 0.5_lg(—般选择0.5_1 g，最佳选择0.7g )继续搅拌I小时。
[0019]实施例4
本发明在具体实施中，所述的防水剂为添加疏水粒子改性氟硅树脂防水剂，其制备方法是:
(1)、制备疏水粒子:
原硅酸四乙酯2g与十二烷基三甲基硅烷6g加入乙醇20ml中，再逐步滴加质量浓度28%氨水溶液6ml，室温搅拌5小时，减压蒸干，得疏水粒子；
(2)、配制分散剂:
将氟硅树脂乳液KT-800 10ml加水300ml稀释，再加入0.3g聚氧乙烯新基苯基醚和十六烷基三甲基氯化铵0.7g，800rpm下搅拌I小时，得作为分散剂的稀释的氟硅树脂乳液；
(3)、混合制成防水剂:
将疏水粒子20g加入到作为分散剂的稀释的氟硅树脂乳液中，再加入碳氟乳化剂63010.7g和硅烷偶联及KH550 0.2g，室温搅拌3小时，得到添加疏水粒子改性氟硅树脂防水剂。
[0020]上述实施例1-4所述方法制备的防水剂在纤维板上的应用，将防水剂涂覆在纤维板上，在100-130°C下烘干50-70min，最好烘干温度为110°C烘干I小时，有效提高纤维板防水性和延长使用寿命。
[0021]由上述技术方案中可以看出，本发明采用疏水粒子添加到聚乳酸，氟硅树脂乳液中作为防水剂。它们之间协同作用达到疏水效果。疏水性硅烷纳米粒子容易调整成低表面能的结构构型，使得临界表面张力明显低。聚乳酸不仅表面能低，具有疏水性，还具有良好的成模性使得涂覆后的表面平整光滑，而且涂膜具有抗拉强度和韧性。氟硅树脂乳液KT-800中的含氟基团是低表面能分子，有