CN107141931A - 涂料和防水材料 - Google Patents

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徐恩顺
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Abstract

本发明提供一种涂料，包括以下质量份的组分：丙烯酸酯乳液：10至50份；速凝剂：1至30份；填料：20至70份，其中，所述速凝剂包括铝酸盐、偏铝酸盐、硅酸盐中的任意一者或任意几者的混合物，所述丙烯酸酯乳液为PH值大于7的阴离子乳液。本发明还提供一种防水材料。在所述涂料固化获得的保护涂层中，速凝剂为晶体，集中在保护涂层的表面。当浇筑混凝土时，由于混凝土中含有大量的水，所述保护涂层表面的速凝剂溶解，并与混凝土中的石膏反应，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，促进水泥水化，从而使得混凝土快速水化、硬化，达到所述防水材料与后浇混凝土快速粘结的目的，从而提高了所述防水材料与后浇混凝土之间的结合强度，增强了防水效果。

Description

涂料和防水材料
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体地，涉及一种涂料和一种包括所述涂料制成的保护涂层的防水材料。
背景技术
在地铁隧道、公路隧道、地下管廊工程的施工过程中，需要预铺反粘防水材料。
预铺反粘防水材料时，一般采用空铺法施工，预先将防水材料铺设在防水部位，然后绑扎钢筋、浇筑混凝土，待混凝土水化完成后，保护层连同防水层和胶黏剂层与后浇的混凝土形成永久粘结层，达到皮肤式防水。
但是，目前的防水材料与后浇混凝土之间的结合强度并不理想。
发明内容
作为本发明的一个方面，提供一种涂料和一种包括所述涂料形成的保护涂层的防水材料。所述保护涂层与后浇的混凝土之间具有较高的结合强度。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种涂料，其中，所述涂料包括以下质量份的组分：
丙烯酸酯乳液：10至50份；
速凝剂：1至30份；
填料：20至70份，其中，
所述速凝剂包括铝酸盐、偏铝酸盐、硅酸盐中的任意一者或任意几者的混合物，所述丙烯酸酯乳液为PH值大于7的阴离子乳液。
优选地，所述速凝剂在所述涂料中的含量为1至5质量份。
优选地，所述涂料还包括以下质量份的组分：
分散剂：0.1至5份；
润湿剂：0.1至5份；
消泡剂：0.5至5份；
流平剂：0.1至5份；
增稠剂：0.1至5份；
水：10至40份。
优选地，所述分散剂包括聚丙烯酸钠和/或聚丙烯酸铵。
优选地，所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、烷基硫酸盐、磺酸盐中的任意一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂、石蜡类消泡剂中的任意一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述流平剂包括纯丙烯酸类流平剂、改性丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述增稠剂包括膨润土、纤维素醚、聚丙烯酰胺中的任意一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述涂料还包括0.1至1质量份的紫外吸收剂。
优选地，所述紫外吸收剂包括水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂、取代丙烯腈类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂和受阻胺类紫外吸收剂中的任意一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述丙烯酸酯乳液包括醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液和碳酸酯乳液中的任意一者或者任意几者的混合物。
优选地，所述涂料还包括0.1至0.5质量份的防腐剂。
作为本发明的另一个方面，提供一种防水材料，其中，所述防水材料包括依次层叠的防水主体层、粘结剂层和保护涂层，所述保护涂层由本发明所提供的上述涂料固化而成，所述粘结剂将所述保护涂层粘结在所述防水主体层上。
优选地，制成所述防水主体层的材料包括HDPE、EVA、PVC和EPDM中的任意一者。
在所述涂料固化获得的保护涂层中，速凝剂为晶体，集中在保护涂层的表面。当浇筑混凝土时，由于混凝土中含有大量的水，所述保护涂层表面的速凝剂溶解，并与混凝土中的石膏反应，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，促进水泥水化，从而使得混凝土快速水化、硬化，达到所述防水材料与后浇混凝土快速粘结的目的，从而提高了所述防水材料与后浇混凝土之间的结合强度，增强了防水效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是所述防水材料的结构示意图。
附图标记说明
10：防水主体层 20：粘结剂层
30：保护涂层
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。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。
作为本发明的一个方面，提供一种涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量份的组分：
丙烯酸酯乳液：10至50份；
速凝剂：1至30份；
填料：20至70份，其中，
所述速凝剂选自铝酸盐、偏铝酸盐、硅酸盐中的任意一种或任意几种的混合，所述丙烯酸酯乳液为PH值大于7的阴离子乳液。
进一步优选地，所述速凝剂可以为硅酸盐和/或偏铝酸盐。在选择速凝剂时，应当选择与丙烯酸酯乳液具有良好相容性的乳液。
在所述涂料中，丙烯酸酯乳液以及填料为主体，丙烯酸酯乳液固化后，可以使得所述涂料形成一层连续的膜。丙烯酸酯乳液可以与混凝土进行反粘。
所述涂料形成的膜用作防水材料的保护涂层。具体地，如图1所示，所述防水材料包括防水主体层10、粘结剂层20和保护涂层30。在制作所述防水材料时，将所述涂料涂覆在粘结剂层20上，然后固化，可以获得所述保护涂层。
在所述涂料固化获得的保护涂层30中，速凝剂为晶体，集中在保护涂层的表面。当浇筑混凝土时，由于混凝土中含有大量的水，所述保护涂层表面的速凝剂溶解，并与混凝土中的石膏反应，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，促进水泥水化，从而使得混凝土中硅酸三钙以及铝酸三钙快速水化、硬化，达到所述防水材料与后浇混凝土快速粘结的目的，从而提高了所述防水材料与后浇混凝土之间的结合强度，增强了防水效果。
由于在所述涂料中所选的丙烯酸酯乳液为丙烯酸酯乳液为PH值大于7的阴离子乳液，因此，涂料中氢离子含量较少，不会导致速凝剂与氢离子反应生成沉淀。因此，所述丙烯酸酯乳液与所述速凝剂混合的过程中不会产生破乳现象，可以获得稳定的悬浊液，从而可以确保所述涂料干燥成膜后，所述速凝剂可以集中在膜的上表面附近，以保证上表面附近速凝剂含量可以满足水凝胶速凝的目的。
在本发明中，对填料的具体成分没有特殊的限制，例如，填料可以选自重质碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉、高岭土和硅灰石中的任意一种或任意几种的混合物。所述填料均可通过商购的途径获得，这里不再赘述。
同样地，对所述速凝剂的具体成分没有特殊的要求。例如，铝酸盐速凝剂的具体成分可以是铝酸钠，偏铝酸盐的具体成分可以是偏铝酸，硅酸盐的具体成分可以是硅酸钠。
由于所述涂料中并未添加类似细砂粒、砂砾等成分，填料以及速凝剂被丙烯酸酯乳液很好地结合在一起，当所述涂料固化形成保护膜层后，形成连续的涂层，并不存在容易脱落的颗粒，因此，所述涂料形成的保护膜层性质稳定，便于运输。由于不存在颗粒脱落的问题，因此，在后浇混凝土时，施工方便，并且所述涂料形成的保护膜层的性质不会改变，可以与后浇混凝土牢固结合在一起，提高了二者之间的结合强度。
需要指出的是，除了上述三种组分外，无论所述涂料是否包括其他的组分，所述涂料的总质量份为100份。
将丙烯酸酯乳液的质量份设置在10至50份之间，既可以获得连续的膜，又可以实现与混凝土的粘结，并且不会出现膜层开裂现象。将速凝剂的质量份设置在1至30份之间，既可以控制所述涂料的总成本，又可以获得物性稳定的涂料。将填料设置在20至70份之间，可以使得所述涂料具有较高的粘度。
优选地，所述涂料的固含量在50％至80％之间。
为了提高涂料的均匀性以及成膜性，优选地，所述涂料还包括以下质量份的组分：
分散剂：0.1至5份；
润湿剂：0.1至5份；
消泡剂：0.5至5份；
流平剂：0.1至5份；
增稠剂：0.1至5份；
水：10至40份。
水的主要作用是分散作用。因为在制备涂料时，将各个组分混合在一起后，需要进行高速搅拌。加入水后可以防止丙烯酸酯乳液脱乳。水可以是去离子水、纯净水、蒸馏水和低硬度自来水中的任意一者。水可以是去离子水、纯净水、蒸馏水和低硬度自来水中的任意一种。
分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、增稠剂应当与所述丙烯酸酯乳液具有良好的相容性。
分散剂可以选自聚丙烯酸钠和/或聚丙烯酸铵。例如，分散剂可以是DP270、DA40和5040中的任意一者或者任意几者的混合物。
润湿剂可以选自烷基酚聚氧乙烯醚、烷基硫酸盐、磺酸盐中的任意一者或者任意几者的混合物。上述润湿剂可以对填料进行表面改性，获得更加稳定、分散程度更好的悬浊液。
所述消泡剂可以选自矿物油、有机硅、石蜡中的任意一者或者任意几者的混合物。例如，所述消泡剂可以是7010、NXZ和F-111中的任意一者或者任意几者。
流平剂可以有效降低涂料的表面张力，促使涂料在干燥成膜的过程中形成平整、光滑、均匀的膜层。所述流平剂选自改性丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的任意一者或者任意几者。例如，所述流平剂可以是ASE-60、Polyflow S、No.90和KL-700中的任意一者。
增稠剂是一种流变助剂，不仅可以使涂料增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予涂料优异的机械性能和贮存稳定性。所述增稠剂可以选自膨润土、纤维素醚、聚丙烯酰胺中的任意一者或者任意几者的混合物。
由于涂料获取的保护涂层是设置在粘结剂上的，优选地，所述涂料还包括0.1至1质量份的紫外吸收剂。
在所述涂料中设置紫外吸收剂后，将涂料涂敷在设置于防水主体层上的粘结剂上方，形成保护涂层。保护涂层中的紫外吸收剂可以吸收照射在所述保护涂层表面的紫外光，防止紫外线照射到粘结剂层，从而可以防止保护涂层从防水本体上脱落。
如上文中所述，所述丙烯酸酯乳液应当为含有阴离子的碱性乳液，为了放置于速凝剂反应，优选地，丙烯酸酯乳液中的阴离子可以包括羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐。并且，优选地，所述丙烯酸乳液中阴离子的浓度可以为0.1质量份至1.0质量份。为了达到上述要求，优选地，所述丙烯酸酯乳液包括醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液和碳酸酯乳液中的任意一种或者任意几种的混合物。
为了防止微生物滋生、以及为了延长所述涂料的保存期限，优选地，所述涂料还可以包括0.1至5.0质量份的防腐剂。优选地，所述防腐剂可以选自索尔RS、索尔MV、龙沙Proxel CMC的任意一种。
下面介绍所述涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
在步骤S100中，称取所需质量份的水加入分散缸中；
在步骤S200中，称取分散剂、润湿剂和消泡剂，加入分散缸中，以100转/分搅拌2～3分钟，搅拌均匀；随后提高搅拌速度至200转/分，缓慢均匀地加入称量好的填料，10～15分钟内添加完毕，搅拌均匀至细度小于50μm；
在步骤S300中，称取丙烯酸酯乳液，缓慢均匀加入分散刚，5～8分钟加料完毕，以200转/分的速度分散4～5分钟，搅拌均匀；然后称取流平剂、增稠剂、速凝剂、紫外吸收剂、防腐剂，加入分散缸，以200转/分的速度分散4～5分钟，搅拌均匀。
在步骤S300中搅拌均匀后的产物即为所述涂料，称量灌装即可。
作为本发明的另一个方面，提供一种防水材料，其中，如图1所示，所述防水材料包括依次层叠的防水主体层10、粘结剂层20和保护涂层30，该保护涂层30由本发明所提供的上述涂料制成，粘结剂层20将保护涂层30粘结在防水主体层10上。
如上文中所述，在施工时，将所述防水材料铺设在需要防水的位置，保护涂层30朝外设置。然后向保护涂层30上浇筑混凝土。
所述混凝土中含有大量水分，将所述保护涂层表面的速凝剂溶解，速凝剂溶解后与混凝土中的石膏反应，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，促进水泥水化，从而可以使得混凝土快速水化、硬化，以达到所述防水材料与后浇的混凝土快速粘结的目的。
粘结剂层20可以是热熔胶形成的粘结剂层，在制备所述防水材料时，首先将热熔胶涂敷在防水主体层10的表面，形成所述粘结剂层20，然后将所述涂料涂敷在粘结剂层20上。涂料固化后形成保护涂层30，如上文中所述，在保护涂层30的表面具有速凝剂的晶体。
在本发明中，对所述防水主体层的具体材料并不做特殊的限定，例如，制成所述防水主体层的材料包括HDPE、EVA、PVC和EPDM中的任意一者。
为了便于运输，优选地，可以将所述防水材料卷绕在转轴上，以卷材的形式出售和运输。
在使用所述防水材料时，可以采用预铺或者湿铺的方式，将所述防水材料铺设在需要进行防水的部位。
由于所述防水材料与后浇混凝土的截面可以快速干化，因此，所述防水材料与后浇混凝土形成的部分之间具有较好的结合强度，所述防水材料不容易与后浇混凝土形成的部分分离，从而可以提高防水性能以及建筑物的结构稳定性。
所述粘结剂层可以是热熔性压敏胶制成的层。相应地，所述防水材料的制备方法可以包括：
在步骤S110中，向所述防水主体层上涂布熔融状态的热熔胶，获得粘结剂层，此时，所述热熔胶的温度在120℃至150℃之间；
在步骤S120中，所述粘结剂层冷却至70℃至80℃之间后，向所述粘结剂层上涂敷所述涂料；
在步骤S130中，使得所述涂料层固化，以获得所述保护涂层，并最终获得所述防水材料。
在步骤S130中，可以以涂刷或者喷涂的方式将涂料涂布在热熔胶层的表面，然后以90℃左右的热风烘箱烘干。
在本发明中，粘结剂层的厚度、防水主体层的厚度、保护涂层的厚度均满足GB/T23457-2009《预铺/湿铺防水卷材》中的规定。
实施例
按照如下方法制备涂料：
在步骤S100中，称取所需质量份的去离子水加入分散缸中；
在步骤S200中，分别称取所需质量份的分散剂、润湿剂和消泡剂，加入分散缸中，以100转/分搅拌2～3分钟，搅拌均匀；随后提高搅拌速度至200转/分，缓慢均匀地加入称量好的填料，10～15分钟内添加完毕，搅拌均匀至细度小于50μm；
在步骤S300中，称取丙烯酸酯乳液，缓慢均匀加入分散刚，5～8分钟加料完毕，以200转/分的速度分散4～5分钟，搅拌均匀；然后称取流平剂、增稠剂、速凝剂、紫外吸收剂、防腐剂，加入分散缸，以200转/分的速度分散4～5分钟，搅拌均匀，以获得所述涂料。
需要指出的是，在下述实施例1至实施例3中，1份的质量是250g。
实施例1
按照上述制备方法制备所述涂料，所述涂料中，各个组分的具体类别以及具体重量如表1所示：
表1
水 去离子水 250g
丙烯酸酯乳液 罗门哈斯AC-261P 350g
填料 重钙江西广源CC1000 300g
紫外吸收剂 汽巴紫外线吸收剂326 10g
铝酸钠 淄博阳曼化工 50g
分散剂 DP270 10g
润湿剂 CF10 5g
消泡剂 NXZ 5g
流平剂 ASE-60 5g
增稠剂 RM-8W 10g
防腐剂 MV 5g
实施例2
按照上述制备方法制备所述涂料，所述涂料中，各个组分的具体类别以及具体重量如表2所示：
表2
实施例3
按照上述制备方法制备所述涂料，所述涂料中，各个组分的具体类别以及具体重量如表3所示：
表3
水 去离子水 150g
丙烯酸酯乳液 罗门哈斯AC-261P 300g
填料 重钙江西广源CC800 420g
紫外吸收剂 汽巴紫外线吸收剂326 20g
硅酸钠 天津渤海化工 70g
分散剂 诺普科5040 5g
润湿剂 CF10 5g
消泡剂 诺普科NXZ 10g
流平剂 ASE-60 5g
增稠剂 RM-8W 10g
防腐剂 MV 5g
对比例
按照与实施例中相同的制备方法制备对比例1至对比例3中的涂料。
对比例1
对比例1中的涂料与实施例1中的涂料的不同之处在于，对比例1中的涂料并未添加速凝剂。
对比例2
对比例2中的涂料与实施例2中的涂料的不同之处在于，对比例2中的涂料并未添加速凝剂。
对比例3
对比例3中的涂料与实施例3中的涂料的不同之处在于，对比例3中的涂料并未添加速凝剂。
实验例
按照如下方法制备防水材料：
在步骤S110中，向所述防水主体层上涂布熔融状态的热熔胶，获得粘结剂层，此时，所述热熔胶的温度在120℃至150℃之间；
在步骤S120中，所述粘结剂层冷却至70℃至80℃之间后，向所述粘结剂层上涂敷所述涂料；
在步骤S130中，使得所述涂料层固化，以获得所述保护涂层，并最终获得所述防水材料。
按照GB/T 23457-2009中的方法测试所述防水材料48h与后浇混凝土的剥离强度，测试结果如表4中所示。
表4
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量份的组分：
丙烯酸酯乳液：10至50份；
速凝剂：1至30份；
填料：20至70份，其中，
所述速凝剂包括铝酸盐、偏铝酸盐、硅酸盐中的任意一者或任意几者的混合物，所述丙烯酸酯乳液为PH值大于7的阴离子乳液。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述速凝剂在所述涂料中的含量为1至5质量份。
3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括以下质量份的组分：
分散剂：0.1至5份；
润湿剂：0.1至5份；
消泡剂：0.5至5份；
流平剂：0.1至5份；
增稠剂：0.1至5份；
水：10至40份。
4.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯酸钠和/或聚丙烯酸铵。
5.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、烷基硫酸盐、磺酸盐中的任意一者或者任意几者的混合物。
6.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂、石蜡类消泡剂中的任意一者或者任意几者的混合物。
7.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述流平剂包括纯丙烯酸类流平剂、改性丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一者或者任意几者的混合物。
8.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述增稠剂包括膨润土、纤维素醚、聚丙烯酰胺中的任意一者或者任意几者的混合物。
9.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括0.1至1质量份的紫外吸收剂。
10.根据权利要求9所述的涂料，其特征在于，所述紫外吸收剂包括水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂、取代丙烯腈类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂和受阻胺类紫外吸收剂中的任意一者或者任意几者的混合物。
11.根据权利要求1至7中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液包括醋丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液和碳酸酯乳液中的任意一者或者任意几者的混合物。
12.根据权利要求1至7中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括0.1至0.5质量份的防腐剂。
13.一种防水材料，其特征在于，所述防水材料包括依次层叠的防水主体层、粘结剂层和保护涂层，所述保护涂层由权利要求1至12中任意一项所述的涂料固化而成，所述粘结剂将所述保护涂层粘结在所述防水主体层上。
14.根据权利要求13所述的防水材料，其特征在于，制成所述防水主体层的材料包括HDPE、EVA、PVC和EPDM中的任意一者。
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