CN107140911B - 可刮涂的聚合物水泥防水涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑防水领域，具体提供了一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料及其制备方法和应用。该聚合物水泥防水涂料由液料和粉料配制而成；以所述液料的总重量为基准，所述液料的配方包含：苯丙乳液80～100份，消泡剂0.5～1份，增稠剂0.1～0.5份，防霉剂0.1～0.5份，pH调节剂0～0.2份，水5～10份；且所述液料的pH为8～9；以所述粉料的总重量为基准，所述粉料的配方包含：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，减水剂1～3份，重质碳酸钙500～560份。本发明的聚合物水泥防水涂料不需要外加水即可进行施工操作，一次性刮涂2mm不会出现流挂现象，且该防水涂料满足高强度、高延伸率和高防水性。

Description

可刮涂的聚合物水泥防水涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于建筑防水领域，具体涉及一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料，该聚合物水泥防水涂料的制备方法，以及所述聚合物水泥防水涂料在外墙上的应用。

背景技术

防水涂料作为建筑防水材料，是一种含高分子合成材料的复合材料，一般由沥青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物与沥青、水泥或以无机复合材料等作为成膜物质，再掺入其它助剂加工制成。

CN105062297A公开了一种建筑外墙防水涂料，包括有机硅基料、乳化剂、催化剂、pH调节剂、丁基缩水甘油醚、碳酸钙、纳米光触媒基料等，能够在外墙上形成透气憎水膜，还能起到内墙防霉作用。然而，这种建筑外墙用防水涂在室外使用，会导致其施工困难，出现不同程度的流挂现象，原因主要有以下三点：1)产品自身极容易受温湿度和风的影响，2)二是施工手法(根据组分特点需选用滚涂)致厚薄不一，3)为了便于施工导致产品加水量过多，继而致使流淌流挂现象发生。由于滚涂存在以上缺陷，因此并不适合外墙的施工。通常，在内墙上会刮涂粘度高的厚浆状涂料，例如在内墙上刮腻子，相较于滚涂的涂料，厚浆状涂料的流挂现象会明显较少，因此，如果能开发出适用于外墙的可刮涂的防水涂料，对于降低施工困难以及提高施工质量将会有实际意义。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料，该聚合物水泥防水涂料的制备方法，以及所述聚合物水泥防水涂料在外墙上的应用。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料，该聚合物水泥防水涂料由液料和粉料配制而成；以所述液料的总重量为基准，所述液料的配方包含：苯丙乳液80～100份，消泡剂0.5～1份，增稠剂0.1～0.5份，防霉剂0.1～0.5份，pH调节剂0～0.2份，水5～10份；且所述液料的pH为8～9；以所述粉料的总重量为基准，所述粉料的配方包含：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，减水剂1～3份，重质碳酸钙500～560份。

根据本发明的第二方面，本发明提供了所述聚合物水泥防水涂料的制备方法，该方法包括：

1)将所述苯丙乳液、消泡剂、增稠剂、防霉剂、可选的pH调节剂和水混合并搅拌均匀，得到所述液料；

2)将所述白水泥、滑石粉、减水剂和重质碳酸钙混合并搅拌均匀，得到所述粉料；

3)将所述液料与所述粉料混合并搅拌均匀，得到所述聚合物水泥防水涂料。

根据本发明的第三方面，本发明提供了所述聚合物水泥防水涂料在外墙上的应用。

本发明的聚合物水泥防水涂料不需要外加水即可进行施工操作，且一次性刮涂2mm不会导致防水层开裂和出现流挂现象，由于产品自身触变性较大，温湿度对产品施工条件的限制大大降低；另外，本发明的聚合物水泥防水涂料具有高强度，高延伸率的物理性能，刮涂在外墙上能形成光滑平整致密的连续界面，具有良好的防水性能。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料，该聚合物水泥防水涂料由液料和粉料配制而成；以所述液料的总重量为基准，所述液料的配方包含：苯丙乳液80～100份，消泡剂0.5～1份，增稠剂0.1～0.5份，防霉剂0.1～0.5份，pH调节剂0～0.2份，水5～10份；且所述液料的pH为8～9；以所述粉料的总重量为基准，所述粉料的配方包含：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，减水剂1～3份，重质碳酸钙500～560份。

本发明中，液料中涉及的量用于说明液料所包含的各种原料的相对用量；同理，粉料中涉及的量用于说明粉料所包含的各种原料的相对用量；所述液料的原料与所述粉料的原料之间的量不存在可比性。

优选地，所述液料与所述粉料用量的质量比为1︰1.5～2。

本发明中，所述苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液)为防水涂料中的常规选择，通常是将苯乙烯和丙烯酸酯类单体在引发剂、乳化剂的存在下于水中进行乳液聚合制备得到。所述丙烯酸类单体例如选自丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，所述乳化剂、引发剂的种类为本领域所熟知，在此不再赘述。

一般地，所述苯丙乳液的固含量为50～60％。另外，液料配方中提到的水不包含苯丙乳液中的水。从环保的角度出发，所述苯丙乳液不选用烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化剂，配方中也不含氨和任何含甲醛原料。

按照一种优选的实施方式，所述苯丙乳液的玻璃化转变温度小于-5℃，pH为6～8。

本发明中，所述pH调节剂可选自碳酸钠、碳酸氢钠和含羟基的有机胺化合物中的至少一种，优选为含羟基的有机胺化合物，更优选为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。所述pH调节剂可以以水溶液形式存在，例如所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇中可混有5重量％的水(产品AMP-96)。

优选地，以所述液料的总重量为基准，所述pH调节剂的用量为0.1～0.2份。

本发明中，所述pH调节剂使液料体系的pH维持在8～9，在该条件下，所添加的增稠剂能提供良好的触变性增稠效果并增强乳液的稳定性，改善防水涂料在基层上的附着力并提高填料的分散性。通常地，所述增稠剂可选自羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和非缔合型丙烯酸酯类增稠剂(ASE)中的至少一种。优选地，所述增稠剂为非缔合型丙烯酸酯类增稠剂。

本发明中，所述重质碳酸钙可选自200目、220目和240目重质碳酸钙中的至少一种。优选情况下，所述重质碳酸钙为220目的重质碳酸钙，这样可进一步降低体系的吸油值，避免粉液混合后产品过稠而影响到正常施工。

本发明中，所述滑石粉可选自200目、325目和400目滑石粉中的至少一种，优选为200目滑石粉。

所述白水泥可选自32.5白水泥、42.5白水泥和52.5白水泥中的至少一种。考虑到所述苯丙乳液本身具有较好的延伸性能，配合滑石粉能降低产品的制作成本和提高产品的强度，且因滑石粉在体系中提供了一定程度的强度，因此可从降低成本的角度出发，所述白水泥优选选自32.5白水泥。

本发明中，所述消泡剂可选自矿物油消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种。优选情况下，所述消泡剂为有机硅消泡剂，这样可以提高施工时涂料体系的瞬间消泡能力和持续消泡能力。更优选地，所述消泡剂为有机硅乳液消泡剂。

从环保角度出发，所述防霉剂优选选自广谱、高效、无甲醛的防霉剂，例如选自异噻唑啉酮衍生物，进一步优选为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)(即，CMIT/MIT，商品名为卡松)。

根据本发明的第二方面，本发明提供了所述可刮涂的聚合物水泥防水涂料的制备方法，该方法包括：

1)将所述苯丙乳液、消泡剂、增稠剂、防霉剂、可选的pH调节剂和水混合并搅拌均匀，得到所述液料；

2)将所述白水泥、滑石粉、减水剂和重质碳酸钙混合并搅拌均匀，得到所述粉料；

3)将所述液料与所述粉料混合并搅拌均匀，得到所述聚合物水泥防水涂料。

步骤1)和步骤2)可同时进行。步骤1)中，所述搅拌可在搅拌釜中进行；步骤2)中，所述搅拌可在砂浆搅拌机中进行；具体的操作条件为本领域所熟知，在此不再赘述。

步骤3)中，所述搅拌的速度一般为700～1200转/分钟，搅拌时间为2～10分钟；所述混合可以是将所述粉料缓慢加入到所述液料中。

按照本发明，聚合物水泥防水涂料采用刮涂方式进行施工，优选将所述液料与粉料混合均匀后在1小时内使用，这样可防止时间过长导致涂料结皮。

本发明所述的可刮涂的聚合物水泥防水涂料由于流变性能优异，可施用在外墙、内墙上，另外，本发明的聚合物水泥防水涂料还可因环保特点用在家装上。所述可刮涂的聚合物水泥防水涂料特别适用于对于湿度和风速变化明显的外墙上，可降低施用难度。

为此，根据本发明的第三方面，本发明提供了所述可刮涂的聚合物水泥防水涂料在外墙上的应用。

本发明的液料与粉料按照一定的配比混合后，不需要外加水即可进行施工操作，且一次性刮涂2mm不会导致防水层开裂和出现流挂现象，由于产品自身触变性较大，大大降低了温湿度对产品施工条件的限制。

下面通过实施例详细说明本发明，但本发明不受实施例的限制。

以下实施例和对比例中，苯丙乳液的玻璃化转变温度为-8℃，pH为6～8，固含量为56％；有机硅消泡剂为DP-608；增稠剂为COATEX高泰的Rheotech3800；防霉剂为卡松；重质碳酸钙为220目，滑石粉为200目，pH调节剂为AMP-96。

实施例1

本实施例用于说明本发明的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

(1)聚合物水泥防水涂料的配方如表1所示。

表1

(2)制备方法为：将苯丙乳液、消泡剂、pH调节剂、去离子水、增稠剂和防霉剂按表1称量后加入搅拌釜，开启搅拌釜，搅拌15分钟，待分散均匀，将得到的液料(pH为8～9)灌装待用；

将滑石粉、32.5白水泥、重质碳酸钙和萘系减水剂按表1称量后，置于砂浆搅拌机中充分分散粉料，搅拌10分钟，将得到的粉料包装待用；

最后根据液料︰粉料＝1︰1.5(质量比)的比例将两者在容器中混合，以800转/分钟搅拌5分钟，制得聚合物水泥防水涂料，记为样品1。

实施例2

本实施例用于说明本发明的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

(1)聚合物水泥防水涂料的配方如表2所示。

表2

(2)制备方法为：将苯丙乳液，有机硅乳液消泡剂、pH调节剂、去离子水、增稠剂和防霉剂按表2称量后加入搅拌釜，开启搅拌釜，搅拌15分钟，待分散均匀后，将得到的液料(pH为8～9)灌装待用；

将滑石粉、32.5白水泥、重质碳酸钙和萘系减水剂按表2称量后，然后置于砂浆搅拌机中充分分散粉料，搅拌10分钟，将得到的粉料包装待用；

最后根据液料︰粉料＝1︰1.8(质量比)的比例将两者在容器中混合，以800转/分钟搅拌5分钟，制得聚合物水泥防水涂料，记为样品2。

实施例3

本实施例用于说明本发明的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

(1)聚合物水泥涂料的配方如表1所示。

表3

(2)制备方法为：将苯丙乳液、有机硅乳液消泡剂、pH调节剂、去离子水、增稠剂和防霉剂按表3称量后加入搅拌釜，开启搅拌釜，搅拌15分钟，待分散均匀，将得到的液料(pH为8～9)灌装待用；

将滑石粉、32.5白水泥、重质碳酸钙和萘系减水剂按表3称量后，然后置于砂浆搅拌机中充分分散粉料，搅拌10分钟，将得到的粉料包装待用；

最后根据液料︰粉料＝1︰2(质量比)的比例将两者在容器中混合，以800转/分钟搅拌5分钟，制得聚合物水泥防水涂料，记为样品3。

将上述三组制备的样品进行断裂伸长率、拉伸强度、粘接强度的性能测试，测试方法根据GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料检测方法，结果如表4所示。

表4

由表4得出，实施例1-3制备的聚合物水泥防水涂料的力学性能以及防水性数据远远高于国标要求。

另将上述实施例1-3制备的聚合物水泥防水涂料进行外墙施工验证(一次性刮涂2mm)，结果如表5所示。

表5

外墙施工结果表明，实施例1-3的聚合物水泥防水涂料在外墙上的抗流挂性能优于市面上现有的防水涂料(一种以VAE乳液为成膜树脂结合其它功能助剂制成的防水涂料)，且温湿度对本发明涂料的制约大大的降低。

此外，将上述实施例1-3制备的聚合物水泥防水涂料进行游离甲醛、氨、苯/甲苯/二甲苯/乙苯、可挥发性有机物含量测试，测试方法根据JC1066-2008建筑防水涂料中有害物质限量检测方法，结果如表6所示。

表6

测试结果表明，本发明的聚合物防水涂料还可具有优秀的环保性能，随着家装行业对防水材料的环保性能要求越来越严格，本发明也能很好的应用在家装行业。

以上结合实施例详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可刮涂的聚合物水泥防水涂料，其特征在于，该聚合物水泥防水涂料由液料和粉料配制而成；

以所述液料的总重量为基准，所述液料的配方为：苯丙乳液80～100份，消泡剂0.5～1份，增稠剂0.1～0.5份，防霉剂0.1～0.5份，pH调节剂0.1～0.2份，水5～10份；且所述液料的pH为8～9；

以所述粉料的总重量为基准，所述粉料的配方为：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，减水剂1～3份，重质碳酸钙500～560份；

其中，所述增稠剂选自非缔合型丙烯酸酯类增稠剂；

所述重质碳酸钙为220目的重质碳酸钙；

所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；

其中，所述液料与所述粉料用量的质量比为1︰1.5～2。

2.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其中，所述苯丙乳液的玻璃化转变温度小于-5℃，pH为6～8。

3.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其中，所述滑石粉选自200目、325目和400目滑石粉中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其中，所述消泡剂选自有机硅消泡剂，所述减水剂选自萘系减水剂。

5.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其中，所述防霉剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。

6.权利要求1-5中任意一项所述聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

1)将所述苯丙乳液、消泡剂、增稠剂、防霉剂、pH调节剂和水混合并搅拌均匀，得到所述液料；

2)将所述白水泥、滑石粉、减水剂和重质碳酸钙混合并搅拌均匀，得到所述粉料；

3)将所述液料与所述粉料混合并搅拌均匀，得到所述聚合物水泥防水涂料。

7.权利要求1-5中任意一项所述的聚合物水泥防水涂料在外墙上的应用。