CN105236892A - 一种防水性好的水泥基材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水性好的水泥基材料,包括液料和粉料;液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液80-90,丙烯酸乳液30-40,润湿剂Wet500?0.2-0.4,聚丙烯酸铵1-1.5,硅油0.6-1,壬基酚聚氧乙烯醚0.9-1.5,流平剂0.4-0.6,防腐剂0.2-0.4,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2-3,水4-8;粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥60-80,重质碳酸钙20-30,石英砂30-40,硅酸钠2-4,十二烷基苯磺酸钠1-1.5,钠基膨润土2-3,木质素磺酸钙0.5-1.5,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2-3,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-3。

Description

一种防水性好的水泥基材料
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域,尤其涉及一种防水性好的水泥基材料。
背景技术
混凝土是现代建筑中最常用的建筑材料,由于混凝土本质上是一种多孔性材料,其表面不可避免存在微孔和微裂纹。这些结构缺陷为水分子渗入混凝土内部提供了通道。此外,混凝土在塑性阶段时表面水分蒸发产生的收缩裂缝和硬化阶段产生的温度裂缝也会增加混凝土的渗水性。防水材料可以有效阻止水分在混凝土中的渗透,极大改善混凝土的耐久性。
目前防水材料主要有两大类:一类是聚氨酯类防水涂料,以聚氨酯为基本成分,煤焦油和沥青等添加剂制成,这类材料涂膜致密,防水性能好,但含有很多有毒溶剂,施工时气味较大。另一类是聚合物水泥基防水涂料,这种防水涂料是由有机液料和无机粉料复合而成的防水涂料,聚合物的柔性与水泥的刚性结为一体,使得它在抗渗性和稳定性方面表现优异,且无毒环保。
但是,目前的聚合物水泥基防水涂料存在抗渗性差和抗渗时间短,易老化,在使用过程中易出现渗漏的现象。因此需要提供一种抗渗效果好,抗渗时间长的防水材料
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种防水性好的水泥基材料,本发明防水效果好,抗渗性能高,防水时间长,机械性能好。
本发明提出的一种防水性好的水泥基材料,包括液料和粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液80-90份,丙烯酸乳液30-40份,润湿剂Wet5000.2-0.4份,聚丙烯酸铵1-1.5份,硅油0.6-1份,壬基酚聚氧乙烯醚0.9-1.5份,流平剂0.4-0.6份,防腐剂0.2-0.4份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2-3份,水4-8份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥60-80份,重质碳酸钙20-30份,石英砂30-40份,硅酸钠2-4份,十二烷基苯磺酸钠1-1.5份,钠基膨润土2-3份,木质素磺酸钙0.5-1.5份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2-3份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-3份。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中混匀,加入甲基丙烯酸乙酯混匀,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温,保温搅拌,加入引发剂混匀得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以200-300r/min的速度搅拌4-8min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌7-13min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至80-90℃,以100-200r/min的速度保温搅拌150-200min,加入引发剂,继续搅拌15-25min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,其中双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:5-7。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
优选地,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、引发剂的重量比为30-40:3-5:60-70:8-12:0.8-1.2。
优选地,重质碳酸钙的粒径为20-30μm,石英砂粒径为50-80μm。
优选地,液料和粉料的重量比为25-35:65-75。
优选地,液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液83-87份,丙烯酸乳液32-38份,润湿剂Wet5000.25-0.35份,聚丙烯酸铵1.2-1.4份,硅油0.7-0.9份,壬基酚聚氧乙烯醚1-1.4份,流平剂0.45-0.55份,防腐剂0.25-0.35份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.2-2.8份,水5-7份;粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥65-75份,重质碳酸钙22-28份,石英砂34-36份,硅酸钠2.5-3.5份,十二烷基苯磺酸钠1.2-1.4份,钠基膨润土2.3-2.7份,木质素磺酸钙0.7-1.3份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2.2-2.8份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.4-2.6份。
上述水为去离子水。
本发明的制备方法如下:将改性甲基丙烯酸乙酯乳液、丙烯酸乳液、润湿剂Wet500、聚丙烯酸铵、硅油、壬基酚聚氧乙烯醚、流平剂、防腐剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、水混合,以400r/min的速度搅拌120min得到物料A;将42.5级普通硅酸盐水泥、重质碳酸钙、石英砂、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠、钠基膨润土、木质素磺酸钙、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷混匀加入物料A中,以900r/min的速度搅拌15min得到防水性好的水泥基材料。
本发明选用的硅酸钠遇水时,硅酸钠随水到达孔隙,形成的凝胶和结晶物堵塞孔隙,即使水破坏了凝胶结构,凝胶遇水也会膨胀堵塞孔隙,而且只要硅酸钠没有消耗殆尽,结晶物就会不断生成,不断堵塞孔隙,硅酸钠不仅能大大增加本发明的抗渗性,而且随着时间的增长,在有水存在的情况下,抗渗效果会越来越好、增加本发明的渗透深度;十二烷基苯磺酸钠在水中渗透能力很强,在水泥浆体中可与Ca2+络合形成络合物,当络合物被SiO3 2-等取代,产生结晶物或者沉淀物堵塞孔隙,从而增加本发明的抗渗性;且十二烷基苯磺酸钠并不会被消耗,从而大大增加了本发明的长效防水性能;钠基膨润土具有不紧密的层间结构,水分子可以自由进出层间,使得钠基膨润土具备吸水膨胀性、分散悬浮性、吸附性等特性,硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠和钠基膨润土相互作用从而大大增加本发明的抗渗性、长效防水性能和渗透深度;重质碳酸钙、石英砂可以增加本发明的密实度和机械强度;木质素磺酸钙、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物可以增加本发明的和易性和机械强度;γ-氨丙基三乙氧基硅烷可以促进各物质相互溶合,从而进一步增加本发明的机械性能;甲基丙烯酸乙酯对水泥浆体具有很好的和易性、抗渗性、抗压抗折性,但抗渗憎水效果较差,乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷对水泥浆体具有较好的憎水效果,但其憎水膜薄,耐候性差,用乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷对甲基丙烯酸乙酯进行改性,得到了对水泥浆体具有很好的和易性、抗渗性、抗压抗折性、憎水性的改性甲基丙烯酸乙酯乳液,并与硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠、钠基膨润土相互作用,从而大大增加了本发明的抗渗性、防水性和渗透深度,并且进一步增加了本发明的机械性能;丙烯酸乳液与水泥有极好的相容性,在水泥浆体和混凝土中能形成连续的网状膜,可以大大提高本发明的粘结力、致密性、柔韧性、耐腐蚀性和机械性能;聚丙烯酸铵为分散剂,硅油和壬基酚聚氧乙烯醚为消泡剂,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,液料中的各物质相互作用,可以增加液料和粉料的和易性,进而增加本发明的机械性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防水性好的水泥基材料,按重量份包括25份液料和75份粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液80份,丙烯酸乳液40份,润湿剂Wet5000.4份,聚丙烯酸铵1份,硅油1份,壬基酚聚氧乙烯醚0.9份,流平剂0.6份,防腐剂0.2份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份,水4份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥80份,粒径为20μm重质碳酸钙30份,粒径为50μm石英砂40份,硅酸钠2份,十二烷基苯磺酸钠1.5份,钠基膨润土2份,木质素磺酸钙1.5份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷3份;
其中,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以300r/min的速度搅拌4min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌13min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至80℃,以200r/min的速度保温搅拌150min,加入过硫酸铵,继续搅拌25min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液,其中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:5,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、过硫酸铵的重量比为40:3:70:8:1.2。
实施例2
一种防水性好的水泥基材料,按重量份包括35份液料和65份粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液90份,丙烯酸乳液30份,润湿剂Wet5000.2份,聚丙烯酸铵1.5份,硅油0.6份,壬基酚聚氧乙烯醚1.5份,流平剂0.4份,防腐剂0.4份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份,水8份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥60份,粒径为30μm重质碳酸钙20份,粒径为80μm石英砂30份,硅酸钠4份,十二烷基苯磺酸钠1份,钠基膨润土3份,木质素磺酸钙0.5份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物3份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份;
其中,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以200r/min的速度搅拌8min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌7min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至90℃,以100r/min的速度保温搅拌200min,加入过硫酸钠,继续搅拌15min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液,其中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:7,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、过硫酸钠的重量比为30:5:60:12:0.8。
实施例3
一种防水性好的水泥基材料,按重量份包括27份液料和73份粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液83份,丙烯酸乳液38份,润湿剂Wet5000.35份,聚丙烯酸铵1.2份,硅油0.9份,壬基酚聚氧乙烯醚1份,流平剂0.55份,防腐剂0.25份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.2份,水5份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥75份,粒径为22μm重质碳酸钙28份,粒径为60μm石英砂36份,硅酸钠2.5份,十二烷基苯磺酸钠1.4份,钠基膨润土2.3份,木质素磺酸钙1.3份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2.2份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.6份;
其中,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以280r/min的速度搅拌5min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌11min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至83℃,以180r/min的速度保温搅拌160min,加入过硫酸铵,继续搅拌23min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液,其中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:5.5,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、过硫酸铵的重量比为38:3.5:67:9:1.1。
实施例4
一种防水性好的水泥基材料,按重量份包括33份液料和67份粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液87份,丙烯酸乳液32份,润湿剂Wet5000.25份,聚丙烯酸铵1.4份,硅油0.7份,壬基酚聚氧乙烯醚1.4份,流平剂0.45份,防腐剂0.35份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.8份,水7份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥65份,粒径为28μm重质碳酸钙22份,粒径为70μm石英砂34份,硅酸钠3.5份,十二烷基苯磺酸钠1.2份,钠基膨润土2.7份,木质素磺酸钙0.7份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2.8份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.4份;
其中,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以220r/min的速度搅拌7min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌9min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至87℃,以120r/min的速度保温搅拌180min,加入过硫酸钠,继续搅拌17min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液,其中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:6.5,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、过硫酸钠的重量比为32:4.5:63:11:0.9。
实施例5
一种防水性好的水泥基材料,按重量份包括30份液料和70份粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液85份,丙烯酸乳液35份,润湿剂Wet5000.3份,聚丙烯酸铵1.3份,硅油0.8份,壬基酚聚氧乙烯醚1.2份,流平剂0.5份,防腐剂0.3份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.5份,水6份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥70份,粒径为25μm重质碳酸钙25份,粒径为65μm石英砂35份,硅酸钠3份,十二烷基苯磺酸钠1.5份,钠基膨润土2.5份,木质素磺酸钙1份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2.5份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5份;
其中,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以250r/min的速度搅拌6min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌10min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至85℃,以150r/min的速度保温搅拌170min,加入过硫酸铵,继续搅拌20min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液,其中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:6,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、过硫酸铵的重量比为35:4:65:10:1。
对实施例1-5进行性能测试,结果见下表:
由上表可以看出,本发明防水效果好,抗渗性能高,机械性能好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水性好的水泥基材料,其特征在于,包括液料和粉料;
液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液80-90份,丙烯酸乳液30-40份,润湿剂Wet5000.2-0.4份,聚丙烯酸铵1-1.5份,硅油0.6-1份,壬基酚聚氧乙烯醚0.9-1.5份,流平剂0.4-0.6份,防腐剂0.2-0.4份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2-3份,水4-8份;
粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥60-80份,重质碳酸钙20-30份,石英砂30-40份,硅酸钠2-4份,十二烷基苯磺酸钠1-1.5份,钠基膨润土2-3份,木质素磺酸钙0.5-1.5份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2-3份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-3份。
2.根据权利要求1所述防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中混匀,加入甲基丙烯酸乙酯混匀,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温,保温搅拌,加入引发剂混匀得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液。
3.根据权利要求1或2所述防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法为:将乳化剂加入水中,以200-300r/min的速度搅拌4-8min,加入甲基丙烯酸乙酯,继续搅拌7-13min,加入乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷,升温至80-90℃,以100-200r/min的速度保温搅拌150-200min,加入引发剂,继续搅拌15-25min得到改性甲基丙烯酸乙酯乳液。
4.根据权利要求1-3任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物。
5.根据权利要求1-4任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,乳化剂为双甘油聚丙二醇醚和OP-10的混合物,其中双甘油聚丙二醇醚和OP-10的重量比为1:5-7。
6.根据权利要求1-5任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,引发剂为硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,改性甲基丙烯酸乙酯乳液的制备方法中,水、乳化剂、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、引发剂的重量比为30-40:3-5:60-70:8-12:0.8-1.2。
8.根据权利要求1-7任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,重质碳酸钙的粒径为20-30μm,石英砂粒径为50-80μm。
9.根据权利要求1-8任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,液料和粉料的重量比为25-35:65-75。
10.根据权利要求1-9任一项防水性好的水泥基材料,其特征在于,液料的原料按重量份包括:改性甲基丙烯酸乙酯乳液83-87份,丙烯酸乳液32-38份,润湿剂Wet5000.25-0.35份,聚丙烯酸铵1.2-1.4份,硅油0.7-0.9份,壬基酚聚氧乙烯醚1-1.4份,流平剂0.45-0.55份,防腐剂0.25-0.35份,N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.2-2.8份,水5-7份;粉料的原料按重量份包括:42.5级普通硅酸盐水泥65-75份,重质碳酸钙22-28份,石英砂34-36份,硅酸钠2.5-3.5份,十二烷基苯磺酸钠1.2-1.4份,钠基膨润土2.3-2.7份,木质素磺酸钙0.7-1.3份,对胺基苯磺酸甲醛缩聚物2.2-2.8份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.4-2.6份。
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