CN105969143A - 自修复的反应型聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自修复的反应型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，它由液料和粉料双组份组成，以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、填料及微胶囊材料的重量百分含量为：聚合物液料35‑50%，水泥15‑30%，粉性填料10‑30%，微胶囊材料5‑15%。本发明通过将能快速固化和凝胶的材料用微胶囊技术，用吸水溶胀性材料进行包裹，均匀地分散于涂料之中，当涂料随着基层被拉裂时，内部的胶囊在断口处裸露出来，它的吸水性壁材吸水后变软溶胀破裂，内部修补材料流出并遇水快速固化和凝胶堵塞裂缝，实现自修复，其技术方案方便、简单、及时，自动完成，且对聚合物水泥防水涂料中的聚合物品质和涂料性能不影响，对于聚氨酯类、丙烯酸类、环氧类的聚合物均适用。

Description

自修复的反应型聚合物水泥防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑防水涂料领域，具体涉及一种自修复的反应型聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

背景技术

防水涂料涂抹在基层上的涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定的强度，较好的延伸性、抗裂性、抗渗性及耐候性，同时具有良好的温度适应性，操作简便，易于维修与维护。与防水卷材相比，防水涂料对基层的适应性强，并且防水层无接缝，更具可靠性。由于上述特点，防水涂料是防水工程中经常使用的主要防水材料之一。

反应型聚合物水泥防水涂料，作为聚合物水泥防水涂料的改进型品种，是一种反应固化成膜的高固含量涂料，克服了一般水溶性聚合物水泥涂料靠水分挥发固化，对施工环境要求高，不能厚涂，易遇水溶胀、返乳的缺点，适合条件苛刻的潮湿基面和通风不畅环境下使用。可以刮涂施工。不必多遍涂刷，施工进度快。涂料内含有水泥的成分与水泥类基面的粘接性好，而且其强度高、延伸率大、耐伸率大、耐低温性能好，具有优异的耐侯性，综合性能远优于普通的聚合物水泥防水涂料。

反应型聚合物水泥防水涂料在具有上述优良性能的同时，也存在防水涂料共同的问题：

如防水层与基层粘结牢固，其优点是不会出现起鼓现象，也不易出现防水层下的窜水现象；缺点是防水层受基层变形的影响大，一旦基层开裂，防水层受到拉应力作用时，裂缝两侧的防水层几乎没有剥离区，拉应力无法向两侧传递而集中在开裂部位，很小的裂缝就可能造成防水层被拉裂。为了克服上述问题，防水涂料施工有时采用空铺、点粘或条铺做法，即防水层与基层间只采用部分粘结的做法。但是这样的解决方法又会产生了另外一个问题，即一旦防水层在某个部位因细小孔洞或裂缝而漏水，在防水层下就会出现窜水现象，造成室内多处的渗漏，而且很难找到渗漏的源头，给修补工作带来很大的难度。上述难题已成为建筑防水工程的质量通病，虽然业界从各方面努力，但因施工、养护、使用、环境以及人为等因素，基层的变形与开裂仍然在所难免。这些材料性能存在的问题和技术的不足，限制了防水工程质量的提高和完善，急需提出一个更加有效的方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决基层变形开裂引起涂料开裂后的渗漏问题，本发明的第一个目的是提供一种可以自我修复的反应型聚合物水泥防水涂料。将凝胶技术和微胶囊技术应用于防水涂料。该涂料涂刷于混凝土面层，当基层裂缝开裂程度超过了涂料的延伸性时，涂料被拉裂而产生漏水。涂料开裂后，内部的活性材料裸露出来，在水的作用下，它能够自动快速反应，生成反应物修复裂缝，堵塞渗漏渠道，使该涂料膜层成为能够自修复的防水层。在无裂缝的情况下内部活性材料处于封闭状态，当发生渗漏有水存在时能及时反应，克服了防水材料无法抵御开裂引起渗漏的弱点。本发明的另外一个目的是上述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的制备方法。

所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，由液料和粉料双组份组成，其特征在于所述液料为聚合物液料，粉料为水泥、填料及微胶囊材料，以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料35-50%，水泥15-30%，粉性填料10-30%，微胶囊材料5-15%。

所述的智能自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、粉性填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料40-50%，水泥15-25%，粉性填料10-25%，微胶囊材料5-12%。

所述的智能自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、粉性填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料40-45%，水泥125-25%，粉性填料10-25%，微胶囊材料5-10%。

所述的智能自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土中的一种或者两种以上混合物。

所述的智能自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于聚合物液料为聚氨酯预聚体、环氧树脂、丙烯酸树脂苯橡胶中一种。

所述的智能自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于水泥选自普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、硅酸盐白水泥中一种或者两种以上混合物。

所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于微胶囊材料由阿拉伯树胶、丙二醇、活性二氧化硅粉、高铝酸盐水泥组成得到。

所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）将阿拉伯树胶用丙二醇溶解，丙二醇为阿拉伯树胶重量的20-30倍；

2）被囊芯的材料采用活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥按2:8的比例混合均匀的混合物；

3）将步骤１）得到的阿拉伯树胶丙二醇溶液，步骤２）得到的被囊芯的材料以质量比为1：5的比例分别进入流化床涂布器，过筛后进入溶剂收集器，烘干后得到微胶囊材料；

4）按比例在步骤３）得到的微胶囊材料中加入水泥和粉性填料，进行混合设备进行搅拌均匀，得到的粉料打包包装；

5）施工时聚合物液料和步骤４）的粉料现场搅拌均匀刮涂。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过将能快速固化和凝胶的材料用微胶囊技术，用吸水溶胀性材料进行包裹，均匀地分散于涂料之中，当涂料随着基层被拉裂时，内部的胶囊在断口处裸露出来，它的吸水性壁材吸水后变软溶胀破裂，内部修补材料流出并遇水快速固化和凝胶堵塞裂缝，实现自修复，其技术方案方便、简单、及时，自动完成，且对聚合物水泥防水涂料中的聚合物品质和涂料性能不影响，对于聚氨酯类、丙烯酸类、环氧类的聚合物均适用；

2）采用微胶囊技术，将微胶囊颗粒细度控制在200目以上（达到70微米以下），并将其均匀地分散在聚合物水泥防水涂料的水泥等粉料中，使其在涂料的各个部位都能发挥作用；采用带亲水基团可吸水溶胀性材料作微胶囊的壁材，当材料遇水以后变软、膨胀、透水，可让内部芯材发挥作用；

3）本发明对因基层变形引起的防水层开裂实现了自修复，降低对防水层基层的苛刻的要求，大大提高防水材料的效用，发明的自修复技术为建筑防水工程的高效性与耐久性的提高开拓新的思路，是今后建筑防水材料的发展方向。

具体实施方式

实施例1

本发明自修复聚合物水泥防水涂料的原料各组分配比如下：

聚氨酯液料 41%

水泥 25%

填料 20%

微胶囊材料 14%

微胶囊材料的配方：

活性二氧化硅粉 16.

高铝酸盐水泥 67

丙二醇 16

阿拉伯胶 1

上述的自修复聚合物水泥防水涂料制备方法如下：

1）将阿拉伯树胶用丙二醇溶解，溶剂量根据粘度来调整；

2）微胶囊的芯材采用活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥按2:8的比例混合均匀；

3）壁材和芯材以1:5-6分别进入流化床涂布器，过筛后进入溶剂收集器，烘干后出料，制得微胶囊材料；

4）将微胶囊材料按比例加入粉料混合设备搅拌均匀，制得自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的粉料；

5）涂料施工前将液料和粉料搅拌均匀。

上述的自修复聚合物水泥酯防水涂料的测试数据如下：

物理性能：抗拉强度（MPa） 1.5

延伸率（%） 350

低温柔性 -30℃

注水到裂缝封闭时间 36h。

实施例2

本发明可用自修复聚合物水泥防水涂料的原料各组分配比如下：

聚氨酯液料 36%

水泥 28%

填料 23%

微胶囊材料 13%

微胶囊材料的配方：

活性二氧化硅粉 16.

高铝酸盐水泥 67

丙二醇 16

阿拉伯胶 1

上述的自修复聚合物水泥防水涂料制备方法如下

上述的自修复聚合物水泥防水涂料制备方法如下：

1）将阿拉伯树胶用丙二醇溶解，溶剂量根据粘度来调整；

2）被包裹的芯材采用活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥按4：6的比例混合均匀；

3）分别进入流化床涂布器，过筛后进入溶剂收集器。烘干后出料，制得微胶囊；

4）将微胶囊按比例加入粉料混合设备进行搅拌均匀，制得自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的粉料；

5）涂料施工前将液料和粉料搅拌均匀。

物理性能：抗拉强度（MPa） 1.9

延伸率（%） 300

低温柔性 -30℃

注水到裂缝封闭时间 36h。

实施例3

本发明可用自修复聚合物水泥防水涂料的原料各组分配比如下：

环氧树脂液料 45%

水泥 17%

填料 26%

微胶囊材料 12%

微胶囊材料的配方：

活性二氧化硅粉 16

高铝酸盐水泥 67

丙二醇 16

阿拉伯胶 1

上述的自修复聚合物水泥防水涂料制备方法如下

上述的自修复聚合物水泥防水涂料制备方法如下：

1）将阿拉伯树胶用溶剂溶解，溶剂量根据粘度来调整；

2）被包裹的芯材采用活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥按2:8的比例混合均匀；

3）分别进入流化床涂布器，过筛后进入溶剂收集器。烘干后出料，制得微胶囊；

4）将微胶囊按比例加入粉料混合设备进行搅拌均匀，制得自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的粉料；

5）涂料施工前将液料和粉料搅拌均匀。

物理性能：抗拉强度（MPa） 3.2

延伸率（%） 80

低温柔性 -10℃

注水到裂缝封闭时间 36h。

Claims (8)

1.自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，由液料和粉料双组份组成，其特征在于所述液料为聚合物液料，粉料为水泥、填料及微胶囊材料，以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料35-50%，水泥15-30%，粉性填料10-30%，微胶囊材料5-15%。

2.根据权利要求１所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、粉性填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料40-50%，水泥15-25%，粉性填料10-25%，微胶囊材料5-12%。

3.根据权利要求１所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于以总重量为100%计，聚合物液料、水泥、粉性填料及微胶囊材料的重量百分含量为：

聚合物液料40-45%，水泥15-25%，粉性填料10-25%，微胶囊材料5-10%。

4.根据权利要求1-3中任一所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土中的一种或者两种以上混合物。

5.根据权利要求１-3中任一所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于聚合物液料为聚氨酯预聚体、环氧树脂、丙烯酸树脂苯橡胶中一种。

6.根据权利要求１-3中任一所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于水泥选自普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、硅酸盐白水泥中一种或者两种以上混合物。

7.根据权利要求１-3中任一所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料，其特征在于微胶囊材料由阿拉伯树胶、丙二醇、活性二氧化硅粉、高铝酸盐水泥组成得到。

8.一种根据权利要求１所述的自修复的反应型聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）将阿拉伯树胶用丙二醇溶解，丙二醇为阿拉伯树胶重量的20-30倍；

2）被囊芯的材料采用活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥按2:8的比例混合均匀的混合物；

3）将步骤１）得到的阿拉伯树胶丙二醇溶液，步骤２）得到的被囊芯的材料以质量比为1：5的比例分别进入流化床涂布器，过筛后进入溶剂收集器，烘干后得到微胶囊材料；

4）按比例在步骤３）得到的微胶囊材料中加入水泥和粉性填料，进行混合设备进行搅拌均匀，得到的粉料打包包装；

5）施工时聚合物液料和步骤４）的粉料现场搅拌均匀刮涂。