CN107555855A - 一种双组分水性防水涂料及其制备方法 - Google Patents

一种双组分水性防水涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双组分水性防水涂料及其制备方法及其使用方法,涉及建筑材料技术领域。本发明的双组分水性防水涂料由液料和粉料组成,以重量份计,液料由如下重量份的组分组成:聚乙烯‑醋酸乙烯酯乳液70‑90份,分散剂1‑5份,消泡剂1‑5份,水10‑20份,桐油1‑10份,乳化剂1‑5份;以重量份计,粉料由如下重量份的组分组成:灰水泥200‑400份,硅灰石粉200‑500份,石英粉100‑250份,轮胎胶粉100‑200份,减水剂3‑6份,负离子粉2‑4份。本发明的双组份水性防水涂料环保,力学性能优秀,保温性能好。

Description

一种双组分水性防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,尤其涉及一种双组分水性防水涂料及其制备方法。
背景技术
目前市场上的防水涂料分为油性涂料和水性涂料;按涂料形态分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固体分涂料等。其中,水性涂料是指以水作为分散介质的涂料,通过水分挥发挤压乳胶颗粒成膜固化,挥发的有机溶剂极少,仅为溶剂型涂料的5%-10%,成膜不用固化剂,因此不存在油性聚氨酯涂料中存在游离TDI的挥发问题,无毒无害,属于绿色环保产品,能在潮湿的基面下施工,涂层坚韧、耐水、耐候、耐用、耐高温,能在立面、斜面和顶面上直接施工,不流淌,便于操作,施工简单,工期短,成本低,能与基面或饰面及水泥砂浆等各种基材粘结牢固,对各种建筑材料都具有良好的粘结强度,形成整体无缝,致密稳定的弹性防水层。油性涂料气味难闻,含VOC物质,只能和化工溶剂相溶来稀释,挥发的是化学有机溶剂物质,对人体和环境具有危害性,不环保,具有易燃易爆特性,不便于运输、存放、使用,特别是双组分其危害更重,对基面要求较高,要在干燥的基面上施工。
对于高玻璃化温度防水涂料需要使用增塑剂,也称为塑化剂,是一种高分子材料助剂,可增加涂料涂膜的柔韧性,其通过在高分子链段中的作用,使分子链之间发生相对滑移润滑而实现增塑作用,宏观表现为玻璃化温度的降低。该类增塑剂的某些基团能与基料中的某些基团产生化学作用,其分子较小,可进入聚合物分子结构中而减少聚合物的刚性,可使涂膜的机械性能受到一些损失。例如,最常用的是邻苯二甲酸酯类的化合物,添加该物质的涂膜经过一段时间使用后会由于增塑剂的迁移或挥发而发脆或变性,影响涂膜柔韧性。并且使用该增塑剂具有化学毒性,对人体生殖系统、免疫系统、消化系统具有一定危害,长期接触将危害人体健康和污染环境。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种双组分水性防水涂料及其制备方法,主要目的是解决含增塑剂的防水涂料不环保、韧性差和保温性差的技术问题。
为达到上述目的,本发明主要提供了如下技术方案:
一方面,本发明实施例提供了一种双组分水性防水涂料,以重量份计,所述液料由如下重量份的组分组成:
以重量份计,所述粉料由如下重量份的组分组成:
作为优选,所述液料由如下质量份的组分组成:
所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液为70-90份,
所述分散剂为1-5份,
所述消泡剂为11-5份,
所述水为10-20份,
所述桐油为5-10份,
所述乳化剂为1-5份。
作为优选,所述粉料由如下质量份的组分组成:
所述灰水泥为200-400份,
所述硅灰石粉为200-500份,
所述石英粉为100-250份,
所述轮胎胶粉为100-200份,
所述减水剂为3-6份,
所述负离子粉为2-4份。
作为优选,所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液的玻璃化温度为5℃,所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液的粘度为1500mPa.s。
作为优选,所述桐油为生桐油,所述桐油的目粒度为60目-120目;所述轮胎胶粉的目粒度为60目-120目。
作为优选,所述分散剂为碱金属磷酸盐;所述消泡剂为聚醚类消泡剂;所述乳化剂为十二烷基硫酸钠;所述减水剂为聚羧酸减水剂;所述负离子粉为水溶性。
作为优选,所述硅灰石粉的目粒度为100目-300,所述石英粉的目粒度为200目-400目。
另一方面,本发明实施例提供了上述双组分水性防水涂料的制备方法,所述方法包括以下步骤:
按原料配方准备各原料;
将桐油、乳化剂和水混合得到初始液料;
将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、消泡剂、分散剂和所述初始液料混合均匀得到稳定液料;
将灰水泥、硅灰石、石英粉、轮胎胶粉、减水剂和负离子粉混合均匀得到粉料;
所述液料和所述粉料混合使用时的质量比为1:0.5-1.5。
作为优选,所述将桐油、乳化剂和水混合时的搅拌转速为1000r/min-2000r/min,搅拌时间为10min-30min;
所述将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、消泡剂、分散剂和所述初始液料混合时的搅拌转速为400r/min-600r/min,搅拌时间为5min-10min。
作为优选,所述液料和所述粉料混合使用时的质量比为1:0.8-1.2。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明针对含增塑剂的常规防水涂料不环保,韧性差、强度低及保温性差的技术问题,将桐油作为外增塑剂加入到双组分水性防水涂料中以代替常规防水涂料中的增塑剂,该桐油以小分子形式进入到分子链中间,提高了分子链的移动速度,降低了分子结晶度使增加聚合物塑形,属于物理反应;本发明以桐油代替常规的邻苯二甲酸酯类增塑剂,达到环保效果,保护了居住健康,并且避免了常规防水涂料中因添加邻苯二甲酸酯类增塑剂发生挥发、组分迁移而影响涂膜质量的问题;
本发明中的轮胎胶粉蓬松密度低且具有吸附作用,作为填料加入到粉料组分中,在液料和粉料混合成膜过程中可形成“海岛结构”,提高了涂膜的抗开裂性能,同时涂层中具有大量空隙,可类似起到保温板的作用而达到较好的保温效果;
本发明为双组分水性防水涂料,通过乳液水份挥发和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;本发明的双组分水性防水涂料具有良好的拉伸强度和粘结强度,并具有较好的柔韧性。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例,对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效,详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
以下实施例中各原料均为:
桐油:生桐油,百旺油脂有限公司;
VAE乳液:型号为558,玻璃化温度为5℃,粘度为1500mPa.s,瓦克化学;
分散剂:型号为六偏磷酸钠,碱金属磷酸盐,三权毅化工;
消泡剂:PB2706,聚醚类消泡剂,巴斯夫化学;
乳化剂:NP-10,十二烷基硫酸钠,兴美亚化工;
减水剂:P818,高效聚羧酸减水剂,岳阳东方雨虹;
负离子粉:水溶性,河北灵寿;
轮胎胶粉:60-120目,清远胶粉厂。
实施例1
以重量份计,按以下原料配比准备各原料:
液料:聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液70份,分散剂2份,消泡剂3份,水20份,桐油5份,乳化剂1份;
粉料:灰水泥300份,100目硅灰石粉300份,200目石英粉200份,60目轮胎胶粉200份,减水剂3份,负离子粉2份;
将5份桐油、1份乳化剂和20份水混合并以1500r/min的转速搅拌20min得到初始液料;
将70份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/min的转速搅拌10min分散均匀后得到稳定液料;
将300份灰水泥、300份硅灰石、200份石英粉、200份轮胎胶粉、3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6min后得到粉料;
以重量比为1:1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中,搅拌5min,搅拌均匀得到水性防水涂料;
测定上述水性防水涂料的力学性能:断裂延伸率为90%;拉伸强度为3.5MPa,粘接强度达到1.5MPa左右;
测定上述水性防水涂料的环保性能:甲醛含量0mg/kg,重金属含量0mg/kg,苯系物含量10mg/kg,VOC含量5g/L,邻苯二甲酸酯类的化合物含量为0mg/kg;
测定上述水性防水涂料的导热系数:导热系数为0.38W/(m·K)。
通过力学、环保、保温三方面测试,本实施例1制备的水性防水涂料在力学性能方面优势明显,环保性能满足JC 1066-2008《建筑防水涂料有害物质限量》及HJ 457-2009《环境标志产品技术要求-防水涂料》标准,保温效果较好。
实施例2
按以下原料配比准备各原料:
液料:聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液75份,分散剂2份,消泡剂3份,水15份,桐油7份,乳化剂2份;
粉料:灰水泥300份,200目硅灰石粉350份,300目石英粉200份,80目轮胎胶粉150份,减水剂3份,负离子粉2份;
将7份桐油、2份乳化剂和15份水混合并以1500r/min的转速搅拌30min得到初始液料;
将75份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/min的转速搅拌10min分散均匀后得到稳定液料;
将300份灰水泥、350份硅灰石、200份石英粉、150份轮胎胶粉、3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6min后得到粉料;
以质量比为1:1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中,搅拌5min,搅拌均匀得到水性防水涂料;
测定上述水性防水涂料的力学性能:断裂延伸率为105%;拉伸强度为3.3MPa,粘接强度达到1.4MPa左右;
测定上述水性防水涂料的环保性能:甲醛含量0mg/kg,重金属含量0mg/kg,苯系物含量15mg/kg,VOC含量10g/L,邻苯二甲酸酯类的化合物含量为0mg/kg;
测定上述水性防水涂料的导热系数:导热系数为0.35W/(m·K)。
通过力学、环保、保温三方面测试,本实施例2制备的水性防水涂料在力学性能方面优势明显,环保性能满足JC 1066-2008《建筑防水涂料有害物质限量》及HJ 457-2009《环境标志产品技术要求-防水涂料》标准,保温效果较好。
实施例3
按以下原料配比准备各原料:
液料:聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液80份,分散剂2份,消泡剂3份,水10份,桐油10份,乳化剂2份;
粉料:灰水泥300份,200目硅灰石粉400份,300目石英粉200份,100目轮胎胶粉100份,减水剂3份,负离子粉2份;
将10份桐油、2份乳化剂和10份水混合并以1500r/min的转速搅拌30min得到初始液料;
将80份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/min的转速搅拌10min分散均匀后得到稳定液料;
将300份灰水泥、400份硅灰石、200份石英粉、100份轮胎胶粉、3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6min后得到粉料;
以质量比为1:1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中,搅拌5min,搅拌均匀得到水性防水涂料;
测定上述水性防水涂料的力学性能:断裂延伸率为125%;拉伸强度为3.2MPa,粘接强度达到1.4MPa左右;
测定上述水性防水涂料的环保性能:甲醛含量0mg/kg,重金属含量0mg/kg,苯系物含量5mg/kg,VOC含量5g/L,邻苯二甲酸酯类的化合物含量为0mg/kg;
测定上述水性防水涂料的导热系数:导热系数为0.29W/(m·K)。
通过力学、环保、保温三方面测试,本实施例3制备的水性防水涂料在力学性能方面优势明显,环保性能满足JC 1066-2008《建筑防水涂料有害物质限量》及HJ 457-2009《环境标志产品技术要求-防水涂料》标准,保温效果较好。
实施例4
按以下原料配比准备各原料:
液料:聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液75份,分散剂2份,消泡剂3份,水15份,桐油8份,乳化剂2份;
粉料:灰水泥300份,200目硅灰石粉375份,300目石英粉200份,80目轮胎胶粉125份,减水剂3份,负离子粉2份;
将8份桐油、2份乳化剂和15份水混合并以1500r/min的转速搅拌30min得到初始液料;
将75份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/min的转速搅拌10min分散均匀后得到稳定液料;
将300份灰水泥、375份硅灰石、200份石英粉、125份轮胎胶粉3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6min后得到粉料;
以质量比为1:1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中,搅拌5min,搅拌均匀得到水性防水涂料;
测定上述水性防水涂料的力学性能:断裂延伸率为115%;拉伸强度为3.3MPa,粘接强度达到1.5MPa左右;
测定上述水性防水涂料的环保性能:甲醛含量0mg/kg,重金属含量0mg/kg,苯系物含量20mg/kg,VOC含量10g/L,邻苯二甲酸酯类的化合物含量为0mg/kg;
测定上述水性防水涂料的导热系数:导热系数为0.33W/(m·K)。
通过力学、环保、保温三方面测试,本实施例4制备的水性防水涂料在力学性能方面优势明显,环保性能满足JC 1066-2008《建筑防水涂料有害物质限量》及HJ 457-2009《环境标志产品技术要求-防水涂料》标准,保温效果较好。
对比例1
按以下原料配比准备各原料:
液料:聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液80份,分散剂2份,消泡剂3份,水10份,邻苯二甲酸二丁酯10份,乳化剂2份;
粉料:灰水泥300份,200目硅灰石粉400份,300目石英粉200份,100目轮胎胶粉100份,减水剂3份,负离子粉2份;
将10份邻苯二甲酸二丁酯、2份乳化剂和10份水混合并以1500r/min的转速搅拌30min得到初始液料;
将80份聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、3份消泡剂、2份分散剂和上述初始液料混合并以500r/min的转速搅拌10min分散均匀后得到稳定液料;
将300份灰水泥、400份硅灰石、200份石英粉、100份轮胎胶粉3份减水剂和2份负离子粉混合搅拌6min后得到粉料;
以质量比为1:1的比例将上述粉料加入到上述液料组分中,搅拌5min,搅拌均匀得到水性防水涂料;
测定上述水性防水涂料的环保性能:甲醛含量0mg/kg,重金属含量5mg/kg,苯系物含量50mg/kg,VOC含量25g/L,邻苯二甲酸酯类的化合物含量为500mg/kg;
通过环保测试,本对比例1制备的水性防水涂料的环保性能不能满足HJ 457-2009《环境标志产品技术要求-防水涂料》标准。
对比实施例3和对比例1,添加以桐油作为外增塑剂的双组分水性防水涂料含有的有害物质的量小于添加以邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂的双组分水性防水涂料含有的有害物质的量,实施例3制备的防水涂料符合环保要求,对比例1制备的防水涂料不符合环保要求,由此而知,本发明的防水涂料中添加的桐油代替常规的增塑剂,例如邻苯二甲酸酯类化合物,确实可以减少有害物质含量,保护人体健康和环境。
本发明实施例制备的双组份水性防水涂料中将桐油作为外增塑剂,桐油以小分子形式进入到分子链中间,提高了分子链的移动速度,降低了分子结晶度使增加聚合物塑形,本发明中桐油可增加涂层塑性的作用属于物理反应。
本发明以桐油代替常规的邻苯二甲酸酯类增塑剂,达到环保效果,保护了居住健康,并且避免了因添加邻苯二甲酸酯类增塑剂发生挥发、组分迁移而影响涂膜质量的问题。
本发明中的轮胎胶粉蓬松密度低且具有吸附作用,在液料和粉料混合成膜过程中可形成“海岛结构”,提高了涂膜的抗开裂性能,同时涂层中具有大量空隙,可类似起到保温板的作用而达到较好的保温效果。
本发明为双组分水性防水涂料,通过乳液水份挥发和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;本发明的双组分水性防水涂料具有良好的拉伸强度和粘结强度,并具有较好的柔韧性。
本发明实施例中未尽之处,本领域技术人员均可从现有技术中选用。
以上公开的仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双组分水性防水涂料,由液料和粉料组成,其特征在于,以重量份计,所述液料由如下重量份的组分组成:
以重量份计,所述粉料由如下重量份的组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述液料由如下质量份的组分组成:
所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液为70-90份,
所述分散剂为1-5份,
所述消泡剂为11-5份,
所述水为10-20份,
所述桐油为5-10份,
所述乳化剂为1-5份。
3.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述粉料由如下质量份的组分组成:
所述灰水泥为200-400份,
所述硅灰石粉为200-500份,
所述石英粉为100-250份,
所述轮胎胶粉为100-200份,
所述减水剂为3-6份,
所述负离子粉为2-4份。
4.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液的玻璃化温度为5℃,所述聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液的粘度为1500mPa.s。
5.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述桐油为生桐油,所述桐油的目粒度为60目-120目;所述轮胎胶粉的目粒度为60目-120目。
6.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述分散剂为碱金属磷酸盐;所述消泡剂为聚醚类消泡剂;所述乳化剂为十二烷基硫酸钠;所述减水剂为聚羧酸减水剂;所述负离子粉为水溶性。
7.根据权利要求1所述的一种双组分水性防水涂料,其特征在于,所述硅灰石粉的目粒度为100目-300,所述石英粉的目粒度为200目-400目。
8.权利要求1-7任一项所述的一种双组分水性防水涂料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
按原料配方准备各原料;
将桐油、乳化剂和水混合得到初始液料;
将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、消泡剂、分散剂和所述初始液料混合均匀得到稳定液料;
将灰水泥、硅灰石、石英粉、轮胎胶粉、减水剂和负离子粉混合均匀得到粉料;
所述液料和所述粉料混合使用时的质量比为1:0.5-1.5。
9.根据权利要求8所述的一种双组分水性防水涂料的制备方法,其特征在于,所述将桐油、乳化剂和水混合时的搅拌转速为1000r/min-2000r/min,搅拌时间为10min-30min;
所述将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、消泡剂、分散剂和所述初始液料混合时的搅拌转速为400r/min-600r/min,搅拌时间为5min-10min。
10.权利要求8所述的一种双组分水性防水涂料的使用方法,其特征在于,包括:所述液料和所述粉料混合使用时的质量比为1:0.8-1.2。
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