CN106145823A - 一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料 - Google Patents

一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料 Download PDF

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Abstract

一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，由液料和粉料双组份组成，其中，所述液料由以下重量份数的原料制成，丙烯酸乳液550～750份、消泡剂3～8份、分散剂5～10份、杀菌剂0.1～3份和去离子水20～100份；所述粉料由以下重量份数的原料制成，42.5灰水泥200～500份、60‑120目石英砂100～200份、200目石英粉100～300份、奈系减水剂1～5份，早强剂0.5～2份，胶粉1～5份，TC母料30～70份，超强吸水剂8～20份；使用时，将液料和粉料按重量比为10∶15～25搅拌均匀，即可。本发明主要通过在粉料加入渗透结晶材料TC母料、超强吸水剂，液料中引入低玻璃化温度的丙烯酸乳液，实现了防水浆料自愈合、环保的目标；且制备简单，成本低廉，环保无污染，可量产。

Description

一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料
技术领域
本发明涉及一种聚合物改性水泥基防水浆料，具体涉及一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
背景技术
双组份聚合物改性水泥基防水浆料是以乳液、水泥和外加剂互配而成的具有防水功能的防水材料，其防水机理主要通过乳液水分挥发及水泥粉料水化反应复合形成具有高强坚韧的防水涂膜，在水分与建筑结构之间起到隔绝作用。水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质制成的一种产品，是一种新型刚性防水材料。它的作用机理是其与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。
目前，双组份聚合物改性水泥基防水浆料存在阴阳角施工开裂等问题。例如现有技术CN201010617895.5公开了一种自愈合型聚合物水泥防水涂料，包括液料组分A和粉料组分B，以重量比计两者比例为1∶1.0～1.2，其中以重量百分比计液料组分A包括：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液15％-50％，丙烯酸类乳液35％-65％，丙烯酸类树脂0.2％-0.8％，水14.20％-19.80％，以重量百分比计粉料组分B包括：低碱快硬硫铝酸盐水泥19.50％-37.50％，石英砂62.10％-80.35％，羟丙基甲基纤维素醚0.05％-0.15％，减水剂0.05％-0.10％，消泡剂0.05％-0.15％。该发明中不包含渗透结晶物质，不具备二次抗渗的功能，采用水泥致密性与乳液柔韧性形成刚柔相济网络结构实现自愈合。CN201510468928.7公开了一种掺加改性有机硅渗透防水剂的水泥基渗透结晶型防水涂料，它的具体组分和重量比例分别为：普通硅酸盐水泥50份；石英砂25份；粒化高炉矿渣20～30份；硅灰4～8份；可再分散性乳胶粉5份；改性有机硅渗透防水剂4～6份；水20～28份。该发明为单组分，采用有机硅渗透防水剂作用原理：经有机硅渗透型防水剂处理的基面，能形成优异的憎水层，当雨水淋到表面时，呈水珠滚落，有荷叶滚水珠效果，基面始终处于干燥状态。还可掺入水泥、混凝土、砂浆中形成防水层。缺陷是渗透率低，不能反应生成螯合物，对微裂纹起不到堵塞作用。
发明内容
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，由液料和粉料双组份组成，其中，所述液料由以下重量份数的原料制成，丙烯酸乳液550～750份(优选600份)、消泡剂3～8份(优选6份)、分散剂5～10份(优选6～8份)、杀菌剂0.1～3份(优选1份)和去离子水20～100份(优选40～60份)；所述粉料由以下重量份数的原料制成，42.5普通硅酸盐水泥200～500份(优选300～400份)、60-120目石英砂100～200份(优选150份)、200目石英粉100～300份(优选100～150份)、奈系减水剂1～5份(优选3～5份)，早强剂0.5～2份(优选1份)，胶粉1～5份(优选3份)，TC(渗透结晶)母料(化学名称)30～70份(优选40～60份)，超强吸水剂8～20份(优选10～15份)；使用时，将液料和粉料按重量比为范围比10∶15～25(优选10∶18)搅拌均匀，即可。
进一步，所述丙烯酸乳液选自-10℃玻璃化温度(Tg)的丙烯酸乳液。环境温度在Tg温度以上，涂膜柔性高，弹性好；在此温度以下，涂膜表现出脆性，易开裂。
进一步，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐水性颜料分散剂。
进一步，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。
进一步，所述奈系减水剂为UNF-5
进一步，所述早强剂为甲酸钙。
进一步，所述胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物。
进一步，所述超强吸水剂为聚甲基丙烯酸-丙烯酰胺共聚物。
优选地，本发明之一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)液料的制备：将去离子水计量后加入到液料搅拌缸中，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将丙烯酸乳液、一半添加量的消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将分散剂、剩下一半量的消泡剂、杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，即得液料；
(2)粉料的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将42.5灰水泥计量后加入到粉料搅拌缸，接着将60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的减水剂、早强剂、胶粉、TC母料、超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入200目石英粉，搅拌6分钟，即得粉料；
(3)使用时，将液料和粉料按重量比液：粉＝10∶18搅拌均匀，即可。
本发明粉料中选用的渗透结晶母料(TC母料)分子结构为Ca(O-R-OH)2的活性物质，分子量小，同时含有疏水基团(-R-)和亲水基团(-OH)，其亲水性大于疏水性，可溶于水，在干燥环境中不发生缩聚结晶现象，而在潮湿环境中发生缩聚结晶现象，形成不溶于水的结晶体[(-O-R-)(-2n]反应式如下：
nCa(O-R-OH)2+nCa(O-R-OH)2--→2(-O-R-)2n+2nCa(OH)2
Ca(OH)2+CO2--→CaCO3+H2O
2、-CH2＝CH-COOH+Na0H→-CH2＝CH-COONa+H2O
n(-CH2＝CH-COONa)→[-CH22-CH(COONa)]n
因此，TC母料具有二次结晶渗透作用，当涂膜开裂时，可遇水再次生成结晶物质，堵塞裂缝，具有防水自愈合能力。同时，粉料中的超强吸水剂可以通过形成三维网状结构吸收超过自身重量几千倍的水，形成凝胶体，高压力也不会释放，提高防水材料的防水效果。再则，液料中的丙烯酸乳液产生的聚丙烯酸钠具有三次元的交联架桥，可架桥形成网络结构，内部离子浓度较外部高，造成渗透压，可抑制扩张的现象，即产生了高吸水性树脂的吸水力。由此可见，本发明主要通过在粉料加入渗透结晶材料TC母料溶于水反应生成螯合物，加入超强吸水剂吸水后形成凝胶，堵塞混凝土基层内的毛细管以达到自愈合的目的，液料中引入低玻璃化温度的丙烯酸乳液，实现了防水浆料自愈合、环保的目标；且制备简单，成本低廉，环保无污染，可量产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步加以说明。
1、材料
消泡剂(型号：DP-602N，成分：有机硅类型)选自(厂家：三权毅)，杀菌剂(型号：410，成分：MIT/CIT)选自(厂家：麦肯)，旱强剂(型号：甲酸钙)选自(厂家：龙湖科技)，TC母料选自(厂家：科瑞玛)，超强吸水剂选自(厂家：泉兴化工)。
实施例1
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入60份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将600份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将6份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将350份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，将150份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的5份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，60份TC母料，15份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入100份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
测定其性能：拉伸强度2.27MPa，撕裂强度13.5MPa，粘接强度达到1.1MPa左右。
实施例2
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入30份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将600份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将8份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将400份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将150份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的3份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，40份TC母料，10份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入150份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
测定其性能：拉伸强度为2.4MPa，撕裂强度14.8MPa，粘接强度达到1.15MPa左右。
实施例3
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入20份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将550份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将5份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将300份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将150份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的5份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，50份TC母料，20份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入150份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得A组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
测定其性能：拉伸强度2.3MPa，撕裂强度12.7MPa，粘接强度达到0.98MPa左右。
实施例4
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入40份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将600份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将6份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将350份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将100份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的5份减水剂，1份早强剂、3份胶粉，60份TC母料，25份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入300份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
测定其性能：拉伸强度2.2MPa，撕裂强度11.8MPa，粘接强度达到0.93MPa左右。
对比例1
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入30份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将600份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将8份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将400份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将150份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的3份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，200份TC母料，10份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入150份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入40份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将500份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟并将，将6份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将350份灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将100份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的5份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，180份TC母料，25份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入300份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀。由于TC母料加入过量，涂膜颗粒较多，且易出现成膜易出现裂纹。
测试其性能：拉伸强度1.9MPa，撕裂强度8.4MPa，粘接强度达到0.78MPa左右。
对比例2
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入30份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将600份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将8份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将400份42.5灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将150份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的3份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，40份TC母料，50份超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入150份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀，即得自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料。
1、A组分的制备：先在液料搅拌缸中加入40份水，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，然后将500份丙烯酸乳液、3份消泡剂加入到液料搅拌缸中分散5分钟，接着将搅拌速度降低为800转/分钟，将6份分散剂、3份消泡剂、1份杀菌剂计量后加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟，混合均匀，即得A组分。
2、B组分的制备：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为50赫兹，然后将350份灰水泥加入到粉料搅拌缸，接着将100份60-120目石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将预混合均匀的5份5份萘系减水剂，1份早强剂、3份胶粉，60份TC母料，25份(数值在给定范围之内，并没有加入量过大之说，而且实施例4中也是此数值，核实)超强吸水剂加入到无重力搅拌缸中，最后加入300份200目石英粉，搅拌6分钟，混合均匀，即得B组分。
3、按照A∶B＝10∶18的比例，将B组分加入到A组分中，搅拌5分钟，搅拌均匀。由于超强吸水剂加入量过大，凝胶较多，呈不均匀状分散，导致性能降低。
测定其性能：拉伸强度1.2MPa，撕裂强度6.8MPa，粘接强度达到0.43MPa左右。

Claims (10)

1.一种自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，由液料和粉料双组份组成，其中，所述液料由以下重量份数的原料制成，丙烯酸乳液550～750份、消泡剂3～8份、分散剂5～10份、杀菌剂0.1～3份和去离子水20～100份；所述粉料由以下重量份数的原料制成，42.5灰水泥200～500份、60-120目石英砂100～200份、200目石英粉100～300份、奈系减水剂1～5份，早强剂0.5～2份，胶粉1～5份，TC母料30～70份，超强吸水剂8～20份；使用时，将液料和粉料按重量比为10∶15～25搅拌均匀，即可。
2.根据权利要求1所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述液料由以下重量份数的原料制成，丙烯酸乳液600份、消泡剂6份、分散剂6～8份、杀菌剂1份和去离子水40～60份；所述粉料由以下重量份数的原料制成，42.5灰水泥300～400份、60-120目石英砂150份、200目石英粉100～150份、奈系减水剂3～5份，早强剂1份，胶粉3份，TC母料40～60份，超强吸水剂10～15份；使用时，将液料和粉料按重量比为10∶18搅拌均匀，即可。
3.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述丙烯酸乳液选自-10℃玻璃化温度的丙烯酸乳液。
4.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
5.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐水性颜料分散剂。
6.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。
7.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述奈系减水剂为UNF-5。
8.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述早强剂为甲酸钙。
9.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物。
10.根据权利要求1或2所述的自愈合环保渗透型聚合物改性水泥基防水浆料，其特征在于，所述超强吸水剂为聚甲基丙烯酸-丙烯酰胺共聚物。
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