CN106280789B - 一种双组份硅丙抗裂防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑防水涂料领域，具体为一种双组份硅丙抗裂防水涂料及其制备方法。本发明的双组份硅丙抗裂防水涂料在传统JS防水涂料的基础上，在降低成本的同时，使材料的高温抗裂性能、低温抗裂性能、不透水性、抗渗性、拉伸强度和粘结强度等性能显著提高：Ι型固含量≥70%，拉伸强度≥4.8MPa，断裂延伸率≥350%，0.4MPa 160min不透水，低温柔性：‑40℃无裂纹(φ10mm棒）,高温柔性：45℃环境下施工无裂纹。

Description

一种双组份硅丙抗裂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，具体为一种双组份硅丙抗裂防水涂料及其制备方法。

背景技术

JS防水涂料是指聚合物水泥防水涂料，又称JS复合防水涂料。JS防水涂料绿色环保材料，它不污染环境、性能稳定、耐老化性优良、防水寿命长；使用安全、施工方便，操作简单，可在无明水的潮湿基面直接施工；施工性好，不起泡，成膜效果好、固化快，施工简单，刷涂、滚涂、刮抹施工均可，JS防水涂料可广泛应用于地下室、屋面、卫生间、水池、水塔等部位的防水和防渗工程。但是现有的JS防水涂料具有以下不足之处：1、乳液用量多，生产成本高，不利于市场推广和销售；2、高温抗裂性能差，涂膜防裂能力小；3、不透水性和抗渗性差；4、拉伸强度和粘结强度小、断裂伸长率低。

因此，在传统的JS防水涂料的基础上，解决其性能缺陷，开发出一种在降低成本的同时，使材料的高温抗裂性能、不透水性、抗渗性、拉伸强度和粘结强度等性能显著提高的新型的防水涂料具有重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种双组份硅丙抗裂防水涂料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双组份硅丙抗裂防水涂料，所述的防水涂料包括液料和粉料，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液74～85份；有机硅乳液10～15份；邻苯二甲酸二丁酯1.5～3份；助剂9～10份；水1～8份；所述粉料包括以下重量份的组份：黑水泥35～45份；石英粉35～45份；重钙粉10～15份；滑石粉10～15份。

作为优选，所述液料和粉料的质量配比为1:2。

作为优选，所述粉料包括以下重量份的组份：P32.5黑水泥35～45份；400目石英粉35～45份；400目重钙粉10～15份；400目滑石粉10～15份。

作为优选，所述粉料还包括以下重量份的组份：改性膨润土10～15份；四聚磷酸钠3～6份。

作为优选，所述助剂包括以下组份：改性硅酸钠；乳化剂；渗透剂。

作为优选，所述助剂包括以下重量份的组份：改性硅酸钠3～6份；乳化剂3份；渗透剂1～3份。

作为优选，所述乳化剂是丙二醇单月桂酸酯。

作为优选，所述渗透剂是渗透剂T和渗透剂JFC。

作为优选，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液80份；有机硅乳液12份；邻苯二甲酸二丁酯2份；改性硅酸钠4份；丙二醇单月桂酸酯3份；渗透剂T 1份；渗透剂JFC 2份；水7份。

本发明还提供了上述双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，本发明采用如下技术方案：

上述双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，包括液料的制备方法和粉料的制备方法；

所述液料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动隔膜泵将丙烯酸乳液和有机硅乳液注入分散罐中，启动高速分散机，调节分散盘高度，转速保持在400转/分～450转/分，依次缓慢加入各种助剂，分散5分钟，缓慢加入邻苯二甲酸三丁酯和水，分散15分钟停止搅拌，通过60目尼龙筛网由隔膜泵放料，即得到所述液料；

所述粉料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动粉料混合机和上料机，依次将黑水泥、石英粉、重钙粉、滑石粉、改性膨润土和四聚磷酸钠按顺序输送加入至粉料混合机中，粉料混合机的速度400/min，搅拌混合15分钟后放料，即得到所述粉料。

作为优选，所述液料的制备方法还包括改性硅酸钠的制备方法：按配方要求准确称量各组分：硅酸钠40份、硫酸镁10份、硫酸铝10份、木质素磺酸钠8份、氢氧化钠5份、水60份，先将硅酸钠加入搅拌罐中，加入水，开搅拌机，转速300转/分，搅拌20分钟后得到硅酸钠水溶液，然后缓慢的加入氢氧化钠，转速300转/分条件下搅拌20分钟后，缓慢的加入硫酸镁、硫酸铝、木质素磺酸钠，50℃、转速400转/分条件下搅拌40分钟即得到所述改性硅酸钠，备用。

所述粉料的制备方法还包括改性膨润土的制备方法：配制质量分数为45％的氢氧化钠溶液，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在钠基膨润土中，氢氧化钠溶液的喷洒量为钠基膨润土重量的20％，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度为85℃，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至700目，装入容器，密封储存，备用。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的双组份硅丙抗裂防水涂料在传统JS防水涂料的基础上，在降低成本的同时，使材料的高温抗裂性能、低温抗裂性能、不透水性、抗渗性、拉伸强度和粘结强度等性能显著提高。

(2)利用非离子型的乳化剂丙二醇单月桂酸酯将油状增塑剂邻苯二甲酸二丁酯与乳液融为一体，加入1.5％～3％的邻苯二甲酸二丁酯可降低7％～15％的丙烯酸乳液使用量，使产品成本明显降低的同时，性能指标有所提高：Ι型固含量≥70％，拉伸强度≥4.8MPa，断裂延伸率≥350％，0.4MPa 160min不透水，低温柔性：-40℃无裂纹(φ10mm棒),高温柔性：45℃环境下施工无裂纹。

(3)增塑剂邻苯二甲酸二丁酯具有优异的稳定性、耐挠曲性、粘结性和防水性，同时又是优异的消泡剂，试验证明添加量为丙烯酸乳液质量1％的邻苯二甲酸二丁酯，可起到丙烯酸乳液防水效果5倍的作用，即将防水与消泡效果融为一体。扩散剂四聚磷酸钠的加入使各原料的分散性、均匀性更好，提高了材料的抗渗防水性能和高温抗裂性能。渗透剂与水泥、石英粉、重钙粉、滑石粉、改性膨润土、改性硅酸钠协同作用，增强了材料的抗渗防水性能和高温抗裂性能。水泥与石英粉、滑石粉作用，生成多种硅酸盐胶体和晶体物质，增加了表面的致密性和耐久性。

(4)本发明原材料中采用硫酸镁、硫酸铝和木质素磺酸钠改性硅酸钠溶液，硫酸镁、硫酸铝和木质素磺酸钠一方面提高了硅酸钠的渗透性；另外，能加快表面的水泥水化，使表面层先于内部层凝结硬化形成致密的硬化层，从而阻止内部水分的蒸发，达到养护目的；表面快速硬化也有助于提高涂料表面耐磨性能、以及抗渗、抗腐蚀等性能。

(5)本发明原材料中采用改性膨润土，膨润土经过加碱改性后得到活化，其晶格结构被破坏，失去表面水，改性后的膨润土吸附能力和结合能力均有明显提高，在有水情况下，可形成大量不被水溶解的结晶体，将缝隙密实。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步具体说明。

实施例1

一种双组份硅丙抗裂防水涂料，所述的防水涂料包括液料和粉料，所述液料和粉料的质量配比为1:2，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液85份；有机硅乳液15份；邻苯二甲酸二丁酯3份；助剂10份；水8份；所述粉料包括以下重量份的组份：黑水泥35份；石英粉45份；重钙粉15份；滑石粉10份。

上述所用原料的指标如下：

丙烯酸乳液：固含量：54％～56％，粘度：300～1500mPa·s，PH值：7～8，Tg值：-10℃；

有机硅乳液：固含量：42％～45％，粘度：300～1500mPa·s，PH值：7.5～8.5，Tg值：40℃；

邻苯二甲酸二丁酯：无色油状液体，20℃密度为1.042～1.048g/ml。

实施例2

一种双组份硅丙抗裂防水涂料，所述的防水涂料包括液料和粉料，所述液料和粉料的质量配比为1:2，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液80份；有机硅乳液12份；邻苯二甲酸二丁酯2份；改性硅酸钠4份；丙二醇单月桂酸酯3份；渗透剂T 1份；渗透剂JFC 2份；水7份；所述粉料包括以下重量份的组份：P32.5黑水泥40份；400目石英粉42份；400目重钙粉12份；400目滑石粉10份；改性膨润土15份；四聚磷酸钠5份。

上述所用原料的指标如下：

丙烯酸乳液：固含量：54％～56％，粘度：300～1500mPa·s，PH值：7～8，Tg值：-10℃；

有机硅乳液：固含量：42％～45％，粘度：300～1500mPa·s，PH值：7.5～8.5，Tg值：40℃；

邻苯二甲酸二丁酯：无色油状液体，20℃密度为1.042～1.048g/ml。

实施例3

一种双组份硅丙抗裂防水涂料，所述的防水涂料包括液料和粉料，所述液料和粉料的质量配比为1:2，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液74份；有机硅乳液15份；邻苯二甲酸二丁酯1.5份；改性硅酸钠6份；丙二醇单月桂酸酯3份；渗透剂T 3份；渗透剂JFC2份；水5份；所述粉料包括以下重量份的组份：P32.5黑水泥35份；400目石英粉35份；400目重钙粉15份；400目滑石粉10份；改性膨润土10份；四聚磷酸钠3份。

实施例4：

上述双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，包括液料的制备方法和粉料的制备方法；

所述液料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动隔膜泵将丙烯酸乳液和有机硅乳液注入分散罐中，启动11KW可升降变频高速分散机，调节分散盘高度，转速保持在400转/分～450转/分，依次缓慢加入各种助剂，分散5分钟，缓慢加入邻苯二甲酸三丁酯和水，分散15分钟停止搅拌，通过60目尼龙筛网由1.5KW隔膜泵放料，即得到所述液料；

所述粉料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动11KW卧式双螺带3m³粉料混合机和1.5KW粉料上料机一台，依次将黑水泥、石英粉、重钙粉、滑石粉、改性膨润土和四聚磷酸钠按顺序输送加入至粉料混合机中，粉料混合机的速度400/min，搅拌混合15分钟后放料，即得到所述粉料。

实施例5：

上述双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，包括液料的制备方法和粉料的制备方法；

所述液料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动隔膜泵将丙烯酸乳液和有机硅乳液注入分散罐中，启动高速分散机，调节分散盘高度，转速保持在400转/分～450转/分，依次缓慢加入各种助剂，分散5分钟，缓慢加入邻苯二甲酸三丁酯和水，分散15分钟停止搅拌，通过60目尼龙筛网由隔膜泵放料，即得到所述液料；

所述粉料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动粉料混合机和上料机，依次将黑水泥、石英粉、重钙粉、滑石粉、改性膨润土和四聚磷酸钠按顺序输送加入至粉料混合机中，粉料混合机的速度400/min，搅拌混合15分钟后放料，即得到所述粉料。

所述液料的制备方法还包括改性硅酸钠的制备方法：按配方要求准确称量各组分：硅酸钠40份、硫酸镁10份、硫酸铝10份、木质素磺酸钠8份、氢氧化钠5份、水60份，先将硅酸钠加入搅拌罐中，加入水，开搅拌机，转速300转/分，搅拌20分钟后得到硅酸钠水溶液，然后缓慢的加入氢氧化钠，转速300转/分条件下搅拌20分钟后，缓慢的加入硫酸镁、硫酸铝、木质素磺酸钠，50℃、转速400转/分条件下搅拌40分钟即得到所述改性硅酸钠，备用。

所述粉料的制备方法还包括改性膨润土的制备方法：配制质量分数为45％的氢氧化钠溶液，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在钠基膨润土中，氢氧化钠溶液的喷洒量为钠基膨润土重量的20％，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度为85℃，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至700目，装入容器，密封储存，备用。

实施例6：

实施例1～3的双组份硅丙抗裂防水涂料，按照液料：粉料的质量比例为1:2，将粉料缓慢加入到液料中，匀速搅拌25分钟。用玻璃棒蘸取涂料，观察是否含有颗粒，如果仍含有少许颗粒则应继续搅拌20分钟直至颗粒全部溶解为止，静置10分钟，待涂料中不再有气泡冒出时制成本发明双组份硅丙抗裂防水涂料。将配置好的涂料按照GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中的要求准备涂膜并进行物理力学性能测试，结果如表1所示：

表1.各项性能指标对比

由上表可以看出，与传统JS防水涂料相比，本发明的双组份硅丙抗裂防水涂料高温抗裂性能、低温抗裂性能、不透水性、抗渗性、拉伸强度和粘结强度等性能都有显著提高。

本发明的双组份硅丙抗裂防水涂料利用非离子型的乳化剂丙二醇单月桂酸酯将油状增塑剂邻苯二甲酸二丁酯与乳液融为一体，加入1.5％～3％的邻苯二甲酸二丁酯可降低7％～15％的丙烯酸乳液使用量，使产品成本明显降低的同时，性能指标有所提高：Ι型固含量≥70％，拉伸强度≥4.8MPa，断裂延伸率≥350％，0.4MPa 160min不透水，低温柔性：-40℃无裂纹(φ10mm棒),高温柔性：45℃环境下施工无裂纹。

实施例2和实施例3与实施例1相比，抗渗压力、粘接强度等性能有明显提高，说明改性硅酸钠和改性膨润土的加入对涂料抗渗压力和粘接强度的提高有一定的贡献。硫酸镁、硫酸铝和木质素磺酸钠改性硅酸钠溶液，硫酸镁、硫酸铝和木质素磺酸钠一方面提高了硅酸钠的渗透性；另外，能加快表面的水泥水化，使表面层先于内部层凝结硬化形成致密的硬化层，从而阻止内部水分的蒸发，达到养护目的；表面快速硬化也有助于提高涂料表面耐磨性能、以及抗渗、抗腐蚀等性能。膨润土经过加碱改性后得到活化，其晶格结构被破坏，失去表面水，改性后的膨润土吸附能力和结合能力均有明显提高，在有水情况下，可形成大量不被水溶解的结晶体，将缝隙密实。

Claims (7)

1.一种双组份硅丙抗裂防水涂料，其特征在于：所述的防水涂料包括液料和粉料，所述液料包括以下重量份的组份：丙烯酸乳液74～85份；有机硅乳液10～15份；邻苯二甲酸二丁酯1.5～3份；助剂9～10份；水1～8份；所述粉料包括以下重量份的组份：黑水泥35～45份；石英粉35～45份；重钙粉10～15份；滑石粉10～15份；

所述液料和粉料的质量配比为1:2；

所述助剂包括以下组份：改性硅酸钠；乳化剂；渗透剂，所述乳化剂是丙二醇单月桂酸酯；

所述改性硅酸钠的制备方法：按配方要求准确称量各组分：硅酸钠40份、硫酸镁10份、硫酸铝10份、木质素磺酸钠8份、氢氧化钠5份、水60份，先将硅酸钠加入搅拌罐中，加入水，开搅拌机，转速300转/分，搅拌20分钟后得到硅酸钠水溶液，然后缓慢的加入氢氧化钠，转速300转/分条件下搅拌20分钟后，缓慢的加入硫酸镁、硫酸铝、木质素磺酸钠，50℃、转速400转/分条件下搅拌40分钟即得到所述改性硅酸钠，备用。

2.根据权利要求1所述的双组份硅丙抗裂防水涂料，其特征在于所述粉料包括以下重量份的组份：P32.5黑水泥35～45份；400目石英粉35～45份；400目重钙粉10～15份；400目滑石粉10～15份。

3.根据权利要求1所述的双组份硅丙抗裂防水涂料，其特征在于所述粉料还包括以下重量份的组份：改性膨润土10～15份；四聚磷酸钠3～6份。

4.根据权利要求1所述的双组份硅丙抗裂防水涂料，其特征在于所述助剂包括以下重量份的组份：改性硅酸钠3～6份；乳化剂3份；渗透剂1～3份。

5.根据权利要求1所述的双组份硅丙抗裂防水涂料，其特征在于所述渗透剂是渗透剂T和渗透剂JFC。

6.一种如权利要求1～5任一所述的双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，其特征在于包括液料的制备方法和粉料的制备方法；

所述液料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动隔膜泵将丙烯酸乳液和有机硅乳液注入分散罐中，启动高速分散机，调节分散盘高度，转速保持在400转/分～450转/分，依次缓慢加入各种助剂，分散5分钟，缓慢加入邻苯二甲酸二丁酯和水，分散15分钟停止搅拌，通过60目尼龙筛网由隔膜泵放料，即得到所述液料；

所述粉料的制备方法包括以下步骤：按配方要求准确称量各组分，启动粉料混合机和上料机，依次将黑水泥、石英粉、重钙粉、滑石粉、改性膨润土和四聚磷酸钠按顺序输送加入至粉料混合机中，粉料混合机的速度400/min，搅拌混合15分钟后放料，即得到所述粉料。

7.根据权利要求6所述的双组份硅丙抗裂防水涂料的制备方法，其特征在于：所述液料的制备方法还包括改性硅酸钠的制备方法：按配方要求准确称量各组分：硅酸钠40份、硫酸镁10份、硫酸铝10份、木质素磺酸钠8份、氢氧化钠5份、水60份，先将硅酸钠加入搅拌罐中，加入水，开搅拌机，转速300转/分，搅拌20分钟后得到硅酸钠水溶液，然后缓慢的加入氢氧化钠，转速300转/分条件下搅拌20分钟后，缓慢的加入硫酸镁、硫酸铝、木质素磺酸钠，50℃、转速400转/分条件下搅拌40分钟即得到所述改性硅酸钠，备用；

所述粉料的制备方法还包括改性膨润土的制备方法：配制质量分数为45％的氢氧化钠溶液，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在钠基膨润土中，氢氧化钠溶液的喷洒量为钠基膨润土重量的20％，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度为85℃，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至700目，装入容器，密封储存，备用。