CN107523150A - 一种水性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法，包括质量比为1:3‑4液料和料粉两种组分，所述液料组分，包括氟碳乳液，钛白粉，成膜助剂，分散剂，消泡剂，防腐剂，紫外线吸收剂，增稠剂、水；所述粉料组分包括水泥，石英砂，重钙，纤维素醚，减水剂，聚丙烯纤维。本发明具有强度高、防水性能优异，且未检处挥发性有机物、甲醛及重金属，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法。
背景技术
随着人们对建筑工程质量、建筑使用功能要求的提高，墙体防水、潮湿界面防水、地下室防水问题越来越引起建筑行业的关注和重视。在传统的防水概念中，人们往往将柔性防水材料如卷材、片材、涂料作为独立的防水材料在工程上加以应用。这些柔性防水材料适应基层变形能力强，大面积施工方便，但它们对基层干燥程度要求较高，一般均要求含水率在9％以下，这对于地下工程(尤其是深层地下室)、通风不良的厕浴间来说很难达到。且厕浴间立面使用卷材或片材时，一般饰面砖很难直接粘结在防水层上。
双组份聚合物水泥基防水涂料是以水性聚合物分散体和水泥为主的双组份防水涂料，两组分在现场搅拌成均匀、细腻浆料，涂刷或喷涂于基体表面，固化后形成柔韧、高强的防水涂膜，不仅适用于各种防水工程，还可用于修补工程、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等。但这种涂料的防水性性能不够理想，且水泥与聚合物的相容性较差，影响水泥的强度。
发明内容
针对现有水泥基防水涂料防水性能差、水泥强度不够理想等问题，本发明提供一种水性聚合物水泥基防水涂料。
进一步地，本发明还提供一种水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种水性聚合物水泥基防水涂料，包括液料和料粉两种组分，所述液料与料粉的质量比为1:3-4；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：50-60％，钛白粉：5-10％，成膜助剂：3-4％，分散剂：0.2-0.3％，消泡剂：0.1-0.2％，防腐剂：0.1-0.2％，紫外线吸收剂：0.5-0.9％，增稠剂：0.5-1％，水：30-35％；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：40-60％，石英砂：30-40％，重钙：5-20％，纤维素醚：0.1-1％，减水剂：0.3-0.5％，聚丙烯纤维：0.05-0.1％。
相对于现有技术，本发明提供的水性聚合物水泥基防水涂料绿色环保型产品，选用氟碳乳液和紫外线吸收剂搭配，增强了防水涂料的户外耐久性，具有更长的装饰和防水功能；通过添加适量的钛白粉，更好的完善了防水涂料调色的宽泛性和色彩的光洁度，达到最佳的装饰效果；通过添加聚丙烯纤维以避免或减少漆膜开裂的弊病，从而延长漆膜的防水功能，使人们的居住环境达到最优的效果。
进一步地，本发明提供一种水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法：
所述液料组分的制备至少包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
先将水加入到第一反应器中，在400-600rpm的转速下，加入50wt％的增稠剂，以1000-1200rpm的转速分散20-25min，然后加入分散剂、消泡剂；
在700-900rpm的转速下，向所述第一反应器中加入钛白粉，以1000-1200rpm的转速分散至细度≤55um；
在400-600rpm的转速下，向所述第一反应器中加入氟碳乳液，成膜助剂，防腐剂，紫外线吸收剂，剩余的增稠剂，将粘度调整70-75KU，得到所述液料组分；
所述粉料组分的制备至少包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
将50wt％的水泥、50wt％的石英砂、纤维素醚、减水剂、聚丙烯纤维，加入到第二反应器中，搅拌；
向所述第二反应器中加入剩余的50wt％的水泥、50wt％的石英砂，搅拌均匀，得到所述粉料组分。
相对于现有技术，本发明提供的水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法简单，所述液料组分制备方法中选择400-600rpm的搅拌速度，是因为低速搅拌主要是体系粘度较大，低速搅拌不容易将气泡搅入体系中，而高速搅拌容易引入气泡，粘度大时，气泡不容易析出，会影响成膜性能；选择1000-1200rpm的搅拌速度，因为高速搅拌有助于分散，且有助于达到合适的细度≤55um；选择700-900rpm的搅拌速度，速率太快影响体系性能，所以用中速搅拌速率使体系达到均一效果；所述粉料组分的制备中将将水泥和石英砂分批加入，可有效的将功能性助剂均匀高效的分散，形成均一的整体。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种水性聚合物水泥基防水涂料，包括液料和料粉两种组分，所述液料与料粉的质量比为1:3-4；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：50-60％，钛白粉：5-10％，成膜助剂：3-4％，分散剂：0.2-0.3％，消泡剂：0.1-0.2％，防腐剂：0.1-0.2％，紫外线吸收剂：0.5-0.9％，增稠剂：0.5-1％，水：30-35％；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：40-60％，石英砂：30-40％，重钙：5-20％，纤维素醚：0.1-1％，减水剂：0.3-0.5％，聚丙烯纤维：0.05-0.1％。
优选地，所述氟碳乳液中的氟碳为碳包覆氟的核壳结构；和/或所述氟碳乳液的氟含量≥15wt％；和/或所述氟碳乳液的固含量≥46wt％，优选地氟碳乳液具有极佳耐水性、超长耐候性、抗沾污、不黄变、漆膜光亮、丰满，流动性好，且有机氟含量越高，氟碳乳液性能越好。
优选地，所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒的混合物，且所述氧化铈纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒的质量比为(0.8-1.2):(0.8-1.2)。如氧化铈纳米颗粒为NANOBYK-3810，氧化锌纳米颗粒为NANOBYK-3860。优选地所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒分散体和氧化锌纳米颗粒的两种的混合物，分散在该产品中的氧化铈纳米颗粒起到长期紫外线吸收剂的作用，因此可稳定水性涂料，防止变色和降解，由于氧化铈颗粒是纳米级，对体系的光泽和透明度无不良影响；两者搭配使用可以覆盖更广的紫外线光谱，达到更好的紫外线吸收效果。
优选地，所述聚丙烯纤维的截面呈“Y”型，所述聚丙烯纤维的长度为2.8-3.5mm。优选的所述聚丙烯纤维在涂料中呈三维立体分布，可有效的降低微裂缝尖端的应力集中，可使漆膜因干缩引起的拉应力消弱或消除，阻止微裂缝的发生和扩展。同时起到了支撑集料的作用，可以减少和抑制漆膜的离析倾向，故而减少甚至阻止了漆膜的表层裂缝的产生。
优选地，所述钛白粉为表面经过锆铝包膜处理的钛白粉。优选的钛白粉经过锆铝包膜处理后提高钛白粉的光洁度和耐候性，且耐黄变性更好。
优选地，所述分散剂为固含量在35-40wt％之间的聚丙烯酸钠盐分散剂；和/或所述消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液或矿物油类中的一种；和/或所述成膜助剂的沸点为250-300℃。
优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素；和/或所述防腐剂为卡松类防腐剂。
优选地，所述水泥为抗压强度42.5或42.5R的普通硅酸盐水泥；和/或所述石英砂的细度为80-120目；和/或所述重钙的细度为300-325目。
优选地，所述纤维素醚为羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，粘度为20000mPa.s-40000mPa.s；和/或所述减水剂为磺化三聚氢胺高效减水剂或聚羧酸减水剂。
本发明还提供一种水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法：
所述液料组分的制备至少包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
先将水加入到第一反应器中，在400-600rpm的转速下，加入50wt％的增稠剂，以1000-1200rpm的转速分散20-25min，然后加入分散剂、消泡剂；
在700-900rpm的转速下，向所述第一反应器中加入钛白粉，以1000-1200rpm的转速分散至细度≤55um；
在400-600rpm的转速下，向所述第一反应器中加入氟碳乳液，成膜助剂，防腐剂，紫外线吸收剂，剩余的增稠剂，将粘度调整70-75KU，得到所述液料组分；
所述粉料组分的制备至少包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
将50wt％的水泥、50wt％的石英砂、纤维素醚、减水剂、聚丙烯纤维，加入到第二反应器中，搅拌；
向所述第二反应器中加入剩余的50wt％的水泥、50wt％的石英砂，搅拌均匀，得到所述粉料组分。
所述制备方法简单，使用方便，使用方法为先将所述液料组分倒入容器中，再将粉料缓慢加入，同时充分搅拌3-5min至形成无生粉团和颗粒的均匀浆料即可使用，液料和粉料组分分批加入，所述水性聚合物水泥基防水涂料均一性好。
为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本实施例提供一种水性聚合物水泥基防水涂料，所述液料与料粉的质量比为1:3.5；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：55％，钛白粉：7％，成膜助剂：4％，分散剂：0.2％，消泡剂：0.1％，防腐剂：0.1％，紫外线吸收剂：0.6％，增稠剂：0.5％；水：32.5％；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：50％，石英砂：35％，重钙：14％，纤维素醚：0.5％，减水剂：0.4％，聚丙烯纤维：0.1％。
上述水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
先将水加入到反应器中，在400-600rpm的转速下，加入50wt％的增稠剂，以1000-1200rpm的转速分散20min，然后依次加入分散剂、消泡剂；
在700-900rpm的转速下，向所述反应器中加入钛白粉，以1000-1200rpm的转速分散30min，细度≤55um；
在400-600rpm的转速下，依次加入氟碳乳液，成膜助剂，防腐剂，紫外线吸收剂，剩余增稠剂，调整到合适粘度70-75KU，搅拌15min，得到所述液料组分；
所述粉料组分的制备至少包括以下步骤：
按照上述原料配比称取各组分；
向干粉搅拌机中依次加入50wt％的水泥、50wt％的石英砂、纤维素醚、减水剂、聚丙烯纤维，搅拌5-10min；
向所述干粉搅拌机中依次加入剩余的50wt％的水泥、50wt％的石英砂，搅拌10-15min，直至搅拌均匀，得到所述粉料组分。
本实施例提供的水性聚合物水泥基防水涂料的使用方法为：按照所述液料与料粉的质量比为1:3.5，先将所述液料组分倒入容器中，再将粉料缓慢加入，同时充分搅拌3-5min至形成无生粉团和颗粒的均匀浆料即可使用，使用方便。
实施例2
本实施例提供一种水性聚合物水泥基防水涂料，所述液料与料粉的质量比为1:3；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：50％，钛白粉：10％，成膜助剂：3％，分散剂：0.3％，消泡剂：0.2％，防腐剂：0.2％，紫外线吸收剂：0.9％，增稠剂：1％；水：34.4％；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：40％，石英砂：40％，重钙：18.5％，纤维素醚：1％，减水剂：0.45％，聚丙烯纤维：0.05％。
上述水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法和使用方法如实施例1所述，不再赘述。
实施例3
本实施例提供一种水性聚合物水泥基防水涂料，所述液料与料粉的质量比为1:3；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：60％，钛白粉：5％，成膜助剂：3.5％，分散剂：0.2％，消泡剂：0.1％，防腐剂：0.1％，紫外线吸收剂：0.5％，增稠剂：0.6％；水：30％；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：60％，石英砂：30％，重钙：9.5％，纤维素醚：0.1％，减水剂：0.3％，聚丙烯纤维：0.1％。
上述水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法和使用方法如实施例1所述，不再赘述。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过将实施例1-3和对比例根据GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，结果如表1所示。
表1 性能检测结果
由表1可以看出，本发明提供的实施例中，水性聚合物水泥基防水涂料的伸强度、裂伸长率、结强度等强度高，防水性能优异，且未检处挥发性有机物、甲醛及重金属，对环境友好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水性聚合物水泥基防水涂料，包括液料和料粉两种组分，其特征在于：所述液料与料粉的质量比为1:3-4；
所述液料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：氟碳乳液：50-60%，钛白粉：5-10%，成膜助剂：3-4%，分散剂：0.2-0.3%，消泡剂：0.1-0.2%，防腐剂：0.1-0.2%，紫外线吸收剂：0.5-0.9%，增稠剂：0.5-1%，水：30-35%；
所述粉料组分，按照重量百分比计，由以下组分组成：水泥：40-60%，石英砂：30-40%，重钙：5-20%，纤维素醚：0.1-1%，减水剂：0.3-0.5%，聚丙烯纤维：0.05-0.1%。
2.如权利要求1所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述氟碳乳液中的氟碳为碳包覆氟的核壳结构；和/或
所述氟碳乳液的氟含量≥15wt%；和/或
所述氟碳乳液的固含量≥46wt%。
3.如权利要求1所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒的混合物，且所述氧化铈纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒的质量比为(0.8-1.2):(0.8-1.2)。
4.如权利要求1所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述聚丙烯纤维的截面呈“Y”型，所述聚丙烯纤维的长度为2.8-3.5mm。
5.如权利要求1所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述钛白粉为表面经过锆铝包膜处理的钛白粉。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述分散剂为固含量在35-40wt%之间的聚丙烯酸钠盐分散剂；和/或所述消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液或矿物油类中的一种；和/或所述成膜助剂的沸点为250-300℃。
7.如权利要求1-5任一项所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素；和/或所述防腐剂为卡松类防腐剂。
8.如权利要求1-5任一项所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述水泥为抗压强度42.5或42.5R 的普通硅酸盐水泥；和/或所述石英砂的细度为80-120 目；和/或所述重钙的细度为300-325目。
9.如权利要求1-5任一项所述的一种水性聚合物水泥基防水涂料，其特征在于：所述纤维素醚为羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，粘度为20000mPa.s -40000mPa.s；和/或所述减水剂为磺化三聚氢胺高效减水剂或聚羧酸减水剂。
10.一种水性聚合物水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于：
所述液料组分的制备至少包括以下步骤：
按照权利要求1-10任一项的所述原料配比称取各组分；
先将水加入到第一反应器中，在400-600rpm的转速下，加入50wt%的增稠剂，以1000-1200rpm的转速分散20-25min，然后加入分散剂、消泡剂；
在700-900 rpm的转速下，向所述第一反应器中加入钛白粉，以1000-1200rpm的转速分散至细度≤55um；
在400-600rpm的转速下，向所述第一反应器中加入氟碳乳液，成膜助剂，防腐剂，紫外线吸收剂，剩余的增稠剂，将粘度调整70-75KU，得到所述液料组分；
所述粉料组分的制备至少包括以下步骤：
按照权利要求1-10任一项的所述原料配比称取各组分；
将50wt%的水泥、50wt%的石英砂、纤维素醚、减水剂、聚丙烯纤维，加入到第二反应器中，搅拌；
向所述第二反应器中加入剩余的50wt%的水泥、50wt%的石英砂，搅拌均匀，得到所述粉料组分。
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