CN101108945B - 一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料，由有机液体和无机粉料组成，有机液体由丙烯酸酯弹性乳液、偏氯乳液、三聚磷酸钠、磷酸三丁酯组成，无机粉料由水泥、石英砂、硅灰石、氢氧化铝、氯化石蜡组成，其中有机液体和无机粉料的重量配比为1∶1～1∶2，各组分的重量配比为丙烯酸酯弹性乳液1、偏氯乳液0.1～0.4、三聚磷酸钠0.01～0.05、磷酸三丁酯0.01～0.05、普通硅酸盐水泥0.4～1.2、石英砂0.1～03、硅灰石0.1～0.3、氢氧化铝0.5～1.0、氯化石蜡0.1～0.3。本发明制备的产品水涂料是具有阻燃、防水双重功能的安全环保新一代聚合物水泥复合防水涂料。

Description

一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料

技术领域

本发明涉及一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料。

背景技术

聚合物水泥防水涂料(JS涂料)是以聚合物乳液(丙烯酸酯弹性乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液)和无机粉料(水泥、石英粉及添加剂)复合而成的双组分涂料。由于这种涂料由“聚合物乳液-水泥”双组分组成，因此具有“刚柔相济”的特性，既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点。可以调节聚合物乳液和水泥的比例，满足不同工程对柔韧性与强度等的要求，施工方法方便。该种涂料以水作为分散剂，解决了焦油、沥青等溶剂型防水涂料所造成的环境污染以及对人体健康的危害。所以在国内外发展迅速，成为防水涂料中的后起之秀。

90年代初北京开始研制使用聚合物水泥防水涂料，产品开发初期，仅以北京为数不多的企业生产，年产量仅有几百吨。但随着国家对绿色环保型建材产品的推广，目前上海、浙江、广东、福建、山东、河北、河南、四川、湖北、北京等省市已有百余家企业生产这种涂料，2000年用量已达12,000吨。

尽管该产品具有优异的防水性能，市场前景极为广阔。但成膜后，其膜属于高分子物质，是可燃性的，在一定条件下，燃烧还相当迅速猛烈，这给人类的生命和财产安全带来了极大的危险性，研制开发阻燃型聚合物水泥复合防水涂料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料。

本发明所述的阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料，是由有机液体和无机粉料组成，有机液体和无机粉料的重量配比为1∶1～1∶2。

所述有机液体由如下重量配比的组分组成：

丙烯酸酯弹性乳液1

偏氯乳液0.1～0.4

三聚磷酸钠0.01～0.05

磷酸三丁酯0.01～0.05；

所述的无机粉料由如下重量配比的组分组成：

水泥0.4～1.2

石英砂0.1～0.3

硅灰石0.1～0.3

氢氧化铝0.5～1.0

氯化石蜡0.1～0.3。

本发明所述的防水涂料，其中氯化石蜡为氯化石蜡-42、氯化石蜡-52、氯化石蜡-60或氯化石蜡-70中的一种，优选的氯化石蜡是氯化石蜡-70。

本发明所述的防水涂料，其中丙烯酸酯弹性乳液，以丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸为主要原料生产，干燥后具有良好的伸长率和拉伸强度，与水泥具有优异的配任性，还具有粘结强度高，柔韧性好以及良好的耐水、耐碱、耐候性能，乳液本身不含有甲醛，气味小等优点充分考虑施工人员的身体健康，做到真正环保型涂料。偏氯乳液的防火性能好，是一种新型高分子合成乳液，无毒，无臭，不燃，能在稍潮湿基面上施工，成膜性能良好，结膜致密。本发明采用以丙烯酸酯弹性乳液为主要成膜物质，适量掺入偏氯乳液以提高成膜物质自身的阻燃性。氢氧化铝做阻燃填料，热解时不产生有毒和有腐蚀性的气体，热解时吸热和放出水蒸汽，具有阻燃自熄性能。氯化石蜡具有优良的阻燃性、耐化学药品性、相容性、耐老化性和热稳定性。是一种综合性能优良的添加型阻燃剂。

一种制备阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料方法，其包括如下步骤：

(1)制备有机液体组分：按重量配比称量各组分，依次将丙烯酸酯弹性乳液、偏氯乳液、三聚磷酸钠、磷酸三丁酯加入搅拌缸中，搅拌30～40min；

(2)制备无机粉料组分：按重量配比称量各组分，将一半重量配比的水泥、石英砂和硅灰石加入到搅拌缸中，搅拌10～15min，加入配方量的氢氧化铝、氯化石蜡搅拌15～20min，加入余下一半重量配比的水泥、石英砂和硅灰石，充分搅拌混合均匀，搅拌25min～35min；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备的有机液体和无机粉料按重量配比1∶1～1∶2混合均匀。

本发明的阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料性能测试：

产品防水性能按建材行业标准JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》进行测试。产品性能满足I或II型要求。

阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料阻燃性能测试方法：

本发明采用氧指数法衡量材料阻燃性能。氧指数法是用来衡量聚合物材料阻燃性能的一种较为定量的试验方法。该试验因其数据重复性较好、试验方法和设备简单而被广泛应用。本发明氧指数测定仪，测试方法参照GB/T2406的规定进行。氧指数的定义为：在规定的试验条件下，材料在氧气、氮气混合流中，刚好能维持试样燃烧状态所需的最低氧浓度，以氧所占的体积百分数表示。

氧指数O.I.的计算公式为：

$O.I=\frac{\left[O_2\right]}{\left[O_2\right]+\left[N_2\right]}\×100$

其中：[O2]-临界氧浓度时混合气流中氧气的体积流量；

[N2]-临界氧浓度时混合气流中氮气的体积流量。

一般认为，当氧指数为20％～27％时，材料为可燃材料，氧指数小于20％，材料为易燃性材料，氧指数大于27％时，该材料在火中是自行熄灭的材料。日本JISK7201则规定：氧指数大于30％为难燃1级，氧指数在27％～30％为难燃2级，氧指数在24％～27％难燃3级，氧指数在21％～24％难燃4级，氧指数小于21％为难燃5级。本发明的产品氧指数超过30％。

本发明阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料具有以下优点：

(1)优异的阻燃性能，氧指数超过30％，达到日本JISK7201规定的难燃1级标准；

(2)优异的环保性能，选用的乳液具有有益的环保性能，而且采用了具有环保性能的阻燃材料。产品无毒、无味，对人体无害，不污染环境；

(3)具有良好的弹性和柔韧性，可以适应基面的扩展和收缩而不开裂；

(4)可在潮湿基面上施工，不影响防水层与基面的结合。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

在液体搅拌缸中依次加入丙烯酸酯弹性乳液1kg、偏氯乳液0.2kg、三聚磷酸钠0.03kg、磷酸三丁酯0.02kg，搅拌35min，观察混合液体外观均匀无杂质、无凝胶后，出料，即有机液体，放入塑料桶。

将普通硅酸盐水泥0.27kg、石英砂0.055kg、硅灰石0.055kg加入到粉体混合器中搅拌10min后，加入氢氧化铝0.63kg、氯化石蜡-700.11kg，充分搅拌15min后，加入余下的普通硅酸盐水泥0.27kg、石英砂0.055kg、硅灰石0.055kg，搅拌30min，搅拌混合均匀。观察混合粉末的外观无杂质、无结块后，出料，即无机粉料，用塑料袋密封包装。

将有机液体和无机粉料按1∶1.2的重量配比混合均匀，作为涂料使用。

本实施例中，丙烯酸酯弹性乳液选用德国巴斯夫的S400F，偏氯乳液采用南通江山农药化工股份有限公司的产品，普通硅酸盐水泥采用河北冀东水泥集团有限公司P.042.5水泥，石英粉采用河北灵寿县北上石粉厂400目石英粉，硅灰石粉采用河北徐水县明珠超细矿粉厂400目硅灰石，氢氧化铝采用滁州市惠友粉体材料厂的产品，氯化石蜡-70采用江苏东台市天元化工有限公司的产品。

产品防水性能按建材行业标准JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》进行测试，阻燃性能测试采用氧指数法，本实施例采用江苏江宁分析仪器厂生产的HC-2型氧指数测定仪，测试方法参照GB/T2406的规定进行，测试结果见表2。

表1实施例1阻燃型聚合物水泥防水涂料测试结果

实施例2

将已称量准确丙烯酸酯弹性乳液1kg、偏氯乳液0.2kg、三聚磷酸钠0.03kg、磷酸三丁脂0.02kg依次加入到液体搅拌缸中，搅拌40min，观察液体外观均匀无杂质、无凝胶后，出料包装成有机液体组分；

将已称量准确的普通硅酸盐水泥0.535kg、石英粉0.055kg、硅灰石0.055kg依次投入到粉体混合器中搅拌10min后，加入氢氧化铝0.89kg、氧化石蜡-700.17kg，充分搅拌15min，之后，加下余下的一半配方的普通硅酸盐水泥0.535kg、石英粉0.055kg、硅灰石0.055kg，搅拌30min，搅拌混合均匀，观察粉末外观无杂质、无结块后，出料包装成无机粉料组分。

将有机液体和无机粉料按重量配比为1∶1.8混合均匀，作涂料使用。

产品防水性能按建材行业标准JC/T894-2001《聚合物水泥防水涂料》进行测试，阻燃性能测试采用氧指数法，本实施例采用江苏江宁分析仪器厂生产的HC-2型氧指数测定仪，测试方法参照GB/T2406的规定进行，测试结果见表2。

表2实施例2阻燃型聚合物水泥防水涂料测试结果

实施例3

在液体搅拌缸中依次加入丙烯酸酯弹性乳液1kg、偏氯乳液0.1kg、三聚磷酸钠0.05kg、磷酸三丁酯0.05kg，搅拌30min，观察混合液体外观均匀无杂质、无凝胶后，出料包装成有机液体。

将普通硅酸盐水泥0.2kg、石英砂0.05kg、硅灰石0.05kg加入到粉体混合器中搅拌15min后，加入氢氧化铝0.5kg、氯化石蜡-420.1kg，充分搅拌20min后，加入余下的普通硅酸盐水泥0.2kg、石英砂0.05kg、硅灰石0.05kg，搅拌25min，搅拌混合均匀。观察混合粉末的外观无杂质、无结块后，出料包装成无机粉料。

将有机液体和无机粉料按1∶1的重量配比混合均匀，作为涂料使用。

实施例4

在液体搅拌缸中依次加入丙烯酸酯弹性乳液1kg、偏氯乳液0.4kg、三聚磷酸钠0.05kg、磷酸三丁酯0.05kg，搅拌40min，观察混合液体外观均匀无杂质、无凝胶后，出料包装成有机液体。

将普通硅酸盐水泥0.55kg、石英砂0.15kg、硅灰石0.15kg加入到粉体混合器中搅拌15min后，加入氢氧化铝1.0kg、氯化石蜡-600.3kg，充分搅拌20min后，加入余下的普通硅酸盐水泥0.55kg、石英砂0.15kg、硅灰石0.15kg，搅拌35min，搅拌混合均匀。观察混合粉末的外观无杂质、无结块后，出料包装成无机粉料。

将有机液体和无机粉料按1∶2的重量配比混合，作为涂料使用。

实施例5

在液体搅拌缸中依次加入丙烯酸酯弹性乳液1kg、偏氯乳液0.1kg、三聚磷酸钠0.05kg、磷酸三丁酯0.05kg，搅拌40min，观察混合液体外观均匀无杂质、无凝胶后，出料包装成有机液体。

将普通硅酸盐水泥0.6kg、石英砂0.1kg、硅灰石0.1kg加入到粉体混合器中搅拌15min后，加入氢氧化铝0.6kg、氯化石蜡-520.2kg，充分搅拌20min后，加入余下的普通硅酸盐水泥0.6kg、石英砂0.1kg、硅灰石0.1kg，搅拌30min，搅拌混合均匀。观察混合粉末的外观无杂质、无结块后，出料包装成无机粉料。

将有机液体和无机粉料按1∶2的重量配比混合，作为涂料使用。

Claims (4)

1.一种阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料，是由有机液体和无机粉料组成，其特征在于有机液体和无机粉料的重量配比为1∶1～1∶2，

所述有机液体由如下重量配比的组分组成：

丙烯酸酯弹性乳液1

偏氯乳液0.1～0.4

三聚磷酸钠0.01～0.05

磷酸三丁酯0.01～0.05

所述的无机粉料由如下重量配比的组分组成：

水泥0.4～1.2

石英砂0.1～0.3

硅灰石0.1～0.3

氢氧化铝0.5～1.0

氯化石蜡0.1～0.3。

2.如权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，氯化石蜡为氯化石蜡-42、氯化石蜡-52、氯化石蜡-60或氯化石蜡-70中的一种。

3.如权利要求2所述的防水涂料，其特征在于，氯化石蜡为氯化石蜡-70。

4.一种制备如权利要求1所述的阻燃型聚合物水泥基复合防水涂料的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)制备有机液体组分：按重量配比称量各组分，依次将丙烯酸酯弹性乳液、偏氯乳液、三聚磷酸钠、磷酸三丁酯加入搅拌缸中，搅拌30～40min；

(2)制备无机粉料组分：按重量配比称量各组分，将一半重量配比的水泥、石英砂和硅灰石加入到搅拌缸中，搅拌10～15min，加入配方量的氢氧化铝、氯化石蜡搅拌15～20min，加入余下一半重量配比的水泥、石英砂和硅灰石，充分搅拌混合均匀，搅拌25min～35min；

(3)将步骤(1)和步骤(2)制备的有机液体和无机粉料按重量配比1∶1～1∶2混合均匀。