CN104609801B - 高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料，它的原料组成及重量百分比配比为：普通硅酸盐水泥50～55％，石英砂15～25％，钠基纳米蒙脱土5～10％，泛酸钙3～8％，柠檬酸钙2～6％，玻璃纤维短切丝2～4％，有机膦酸盐1～3％，2，3‑二羟基丁二酸1～3％，二聚表面活性剂1～2％，络合剂0.5～1.5％，成膜助剂1～3％，消泡剂0.1～1％。本发明防水涂料耐候性好，抗压、抗折强度大，绿色环保，具有良好抗渗、防水性能，且凝固后的涂料再次遇到水时，可被二次激活，再次生成结晶堵塞混凝土细微裂纹。此外，本发明防水涂料具有良好透气性，不会因墙体内湿气排不出而使涂料鼓泡、脱落。

Description

高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法。

背景技术

混凝土内部多孔，孔径较大，易产生细小裂纹，因此，易引起渗漏，防水、抗渗性能较差。

现有混凝土防水的方法一般有两种：一种是在混凝土表面涂覆薄层防水涂料，这种涂料一般由憎水的有机物及有机溶剂制成，毒性较大，对人体和环境具有较大危害作用；另一种是利用纳米材料等堵塞混凝土的毛细孔和细小裂纹，使水失去渗漏通道，从而使混凝土达到防水、抗渗功能。水泥基渗透结晶型防水涂料就是利用第二种方法来达到防水的目的。

水泥基渗透结晶型防水涂料的防水原理为：防水材料中的活性物质渗入混凝土，并与水泥中的水化物发生化学反应，形成不溶于水的枝蔓状结晶体，该结晶体充满毛细管孔隙并与混凝土结合成整体，堵塞混凝土内部的毛细孔道，从而使混凝土致密，防止水渗漏。水泥基渗透结晶型防水涂料绿色环保，防水效果好，且具有二次抗渗能力，即使凝固后，一旦遇水还可以不断产生化学反应，生成的结晶体进一步生长并填充混凝土内部的毛细孔隙。但是，现有水泥基渗透结晶型防水涂料不能同时兼顾涂料的透气性与防水性，一般防水性好的涂料透气性都较差。

如果涂料透气性不好，水气扩散受阻，一是阻碍墙体向外排湿，影响饰面涂料的颜色；二是产生应力，使涂料鼓泡、脱落；三是导致墙身含湿量逐步增加，产生冷凝水富集，从而给墙体热工、结构等性能带来不利影响。因此，透气性也是影响涂料性能的一个非常重要的因素。

发明内容

本发明提供一种高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料，在保持涂料良好防水性能基础上，使其兼具较好透气性。它的原料组成及重量百分比配比为：

作为优选，本发明防水涂料的原料组成及重量百分比配比为：

作为优选，所述钠基纳米蒙脱土的直径为5～30nm，该粒径范围内的蒙脱土可自由扩散至混凝土的毛细孔道，且不会堵塞孔径过小的孔道。使用该粒径范围的纳米蒙脱土，可有效堵塞混凝土较大微孔，同时保持水分子可通过而水滴不能通过的孔道的通畅，使涂料兼具防水与透气性能。

作为优选，所述玻璃纤维短切丝的长度为1～2mm。添加玻璃纤维短切丝，可提高涂料抗压与抗折强度，同时，涂料凝固后，玻璃纤维短切丝周围的微小缝隙可起到透气作用。

作为优选，所述消泡剂为厚浆型硅酮类水性消泡剂。

作为优选，所述络合剂为丙烯酸丁酯或聚丙烯酸酯。

作为优选，所述成膜助剂为醇酯十二。

另外，本发明提供了该高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)按规定比例称取泛酸钙、柠檬酸钙和钠基纳米蒙脱土，混合均匀，放入球磨机球磨10～15min，然后加入质量为三者总质量2倍的水，以500rpm速度搅拌30min，再超声分散15min；

2)在搅拌机中放入普通硅酸盐水泥、石英砂、玻璃纤维短切丝和二聚表面活性剂，以200～400rpm搅拌，在搅拌过程中，大面积逐步喷入步骤1)制得的悬浊液，喷洒过程中，该悬浊液仍处于搅拌或晃动状态，喷洒过程持续至少20min，整个搅拌过程持续40min；

3)将步骤2)制得的混合物在150～200℃下真空干燥1h，取出后放入球磨机球磨15min，然后称取有机膦酸盐、络合剂、2，3-二羟基丁二酸、成膜助剂和消泡剂，将所有粉料加入搅拌机，以200rpm搅拌15min，然后包装，即得产品。

作为优选，在所述步骤2)的搅拌过程中，搅拌桶内部温度控制在90～110℃。

作为优选，在所述步骤3)的真空干燥过程中，每隔15min要进行1次充氮气再抽真空的操作。

和现有技术相比，本发明产品具有如下有益效果：

(1)钠基蒙脱土具有很好的膨胀性，在水介质中具有良好分散性、粘性、润滑性和热稳定性。本发明选用合适粒径的钠基纳米蒙脱土，可堵塞部分混凝土中的毛细孔和细裂缝，增加混凝土致密性，阻断水分渗出路径，从而提高混凝土防水性能；

(2)本发明选用泛酸钙和柠檬酸钙活性物质，该两种物质溶于水后，可释放大量Ca²⁺，释放出的Ca²⁺在其它成分作用下，分散在混凝土的毛细孔道内，后与混凝土中的SiO₃ ^2-结合，生成不溶性枝状结晶，从而堵塞混凝土毛细孔道，而且即使涂料凝固很长时间后，一旦遇水，活性材料在其它成分作用下可再次被激活，再次生成枝状结晶堵塞混凝土细微裂缝；

(3)本发明根据渗透结晶型防水涂料原理，通过多次试验，选择出最佳的涂料成分，并试验出各成分最佳质量配比范围。本发明选用泛酸钙、柠檬酸钙，并在涂料中添加玻璃纤维短切丝、有机膦酸盐和2，3-二羟基丁二酸，制备的防水涂料不仅防水效果优良，而且具有良好的透气性。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

本发明例举5个具体实施例，所有实施例中各组分的重量百分比如下表1所示：

表1各实施例中防水涂料的组分重量百分比

实施例1～5中防水涂料的制备方法为：

1)按规定比例称取泛酸钙、柠檬酸钙和钠基纳米蒙脱土，混合均匀，放入球磨机球磨10～15min，然后加入质量为三者总质量2倍的水，以500rpm速度搅拌30min，再超声分散15min；

2)在搅拌机中放入普通硅酸盐水泥、石英砂、玻璃纤维短切丝和二聚表面活性剂，以200～400rpm搅拌，在搅拌过程中，大面积逐步喷入步骤1)制得的悬浊液，喷洒过程中，该悬浊液仍处于搅拌或晃动状态，喷洒过程持续至少20min，整个搅拌过程持续40min；

3)将步骤2)制得的混合物在150～200℃下真空干燥1h，取出后放入球磨机球磨15min，然后称取有机膦酸盐、络合剂、2，3-二羟基丁二酸、成膜助剂和消泡剂，将所有粉料加入搅拌机，以200rpm搅拌15min，然后包装，即得产品。

在上述步骤2)的搅拌过程中，搅拌桶内部温度控制在90～110℃。

在上述步骤3)的真空干燥过程中，每隔15min要进行1次充氮气再抽真空的操作。

使用时，再加入质量为干粉料总质量1.3～2倍的水，混合搅拌均匀，即可涂抹。

将实施例1～5制备的防水涂料进行性能检测，测试结果如下表2所示：

表2实施例1～5制备的防水涂料的性能测试结果

另外，本发明将实施例1和5制得的涂料涂覆在已知透气量的PP薄膜表面，涂覆厚度均为0.1mm，测得该薄层涂料的透气量分别为0.28m³/m²/min和0.25m³/m²/min，远高于普通防水涂料。

由以上测试结果可知，本发明所得水泥基渗透结晶型防水涂料除具有良好抗压、抗折、抗渗防水性能外，还具有较好透气性。

上述实施例仅是对本发明产品的说明，并非对本发明做出任何形式上的限制，在不脱离本发明的技术方案范围之内，任何利用上述揭示的技术内容作出简单变换的等同方案，均属本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于，所述的高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料包括以下重量百分比的原料：

所述的高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法具体为：

步骤1)按上述重量百分比分别称取各原料，将泛酸钙、柠檬酸钙和钠基纳米蒙脱土，混合均匀，放入球磨机球磨10～15min，然后加入质量为三者总质量2倍的水，以500rpm速度搅拌30min，再超声分散15min；

步骤2)在搅拌机中放入普通硅酸盐水泥、石英砂、玻璃纤维短切丝和二聚表面活性剂，以200～400rpm搅拌，在搅拌过程中，大面积逐步喷入步骤1)制得的悬浊液，喷洒过程中，该悬浊液仍处于搅拌或晃动状态，喷洒过程持续至少20min，整个搅拌过程持续40min；

步骤3)将步骤2)制得的混合物在150～200℃下真空干燥1h，取出后放入球磨机球磨15min，然后称取有机膦酸盐、络合剂、2,3-二羟基丁二酸、成膜助剂和消泡剂，将所有粉料加入搅拌机，以200rpm搅拌15min，然后包装，即得产品。

2.根据权利要求1所述的高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)的搅拌过程中，搅拌桶内部温度控制在90～110℃。

3.根据权利要求2所述的高透气性水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤3)的真空干燥过程中，每隔15min要进行1次充氮气再抽真空的操作。