CN107698202B - 一种低尘环保型彩色水泥基粉料及防水材料 - Google Patents

一种低尘环保型彩色水泥基粉料及防水材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低尘环保型彩色水泥基粉料及防水材料，所述粉料包含水泥、砂子、惰性填料、纤维素醚、可再分散型乳胶粉、化学外加剂以及有机颜料，所述防水材料包含上述粉料，以及水或液料。本发明的粉料及防水材料，可以减少粉尘量，对环境友好，与此同时，此类有机颜料的添加使水泥基防水材料更具有色彩观赏性，提升产品的品质。

Description

一种低尘环保型彩色水泥基粉料及防水材料
技术领域
本发明涉及一种防水材料，具体涉及一种低尘环保型彩色水泥基防水材料。
背景技术
在中国，随着水泥基防水材料的迅速发展，在家装和工程防水中得到了广泛的应用。现在市面上的水泥基防水材料一般分为单组份(粉料加水使用)和双组份(液料与粉料混合使用)。其中液料部分均可由聚合物乳液、水、消泡剂、杀菌剂等按照一定比例组成；粉料部分均可由水泥、砂子、钙粉、可再分散性乳胶粉、化学外加剂和有机颜料等按照一定比例组成，其性能良好防水效果佳，使用简便，适用于辊、刷、喷涂等施工方式，但却仍然存在实际生产、包装、运输及施工使用时会产生大量粉尘的问题。
目前在干粉砂浆领域中，已出现一些关于减少粉尘量的技术，包括：CN104341134A添加二元醇、二元醇的低聚物和二元醇低聚物形成的酯；CN200980147308.6中提到的多元醇和环己烷多甲酸衍生物；CN200680041042.3中提到的非极性含烃有机物质。
本领域尚需进一步研发低尘环保型彩色水泥基防水材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低尘环保型彩色水泥基防水材料，不仅性能优异，施工良好，同时粉尘量低。
本发明的第一方面，提供一种粉料，包含水泥、砂子、惰性填料、纤维素醚、可再分散型乳胶粉、化学外加剂以及有机颜料。
在另一优选例中，所述粉料包含以下组分或由以下组分构成：
Figure BDA0001073845860000011
Figure BDA0001073845860000021
在另一优选例中，所述粉料包含以下组分或由以下组分构成：
Figure BDA0001073845860000022
在另一优选例中，所述水泥为通用水泥或特种水泥。
在另一优选例中，所述通用水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述特种水泥选自：硫铝酸盐水泥、高铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述砂子为石英砂或硅砂或两者的组合。在另一优选例中，所述砂子为50-200目的石英砂或硅砂或两者的组合，较佳为70-150目的石英砂或硅砂或两者的组合。
在另一优选例中，所述惰性填料为碳酸钙、石英粉、滑石粉中的一种或两种以上的组合。另一优选例中，所述惰性填料为150-1000目的，较佳为200-800目的碳酸钙、石英粉、滑石粉中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述有机颜料为经过表面处理的钛菁颜料。
在另一优选例中，所述有机颜料为酞菁颜料，经过具有较高活性的表面静电吸附引发剂高效稳定地吸附在的粒径小于0.5微米的有机颜料。
在另一优选例中，所述经过表面处理是指采用聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚4-苯乙烯磺酸钠交替吸附处理有机钛菁颜料颗料表面，使带上正电荷，再通过静电作用将纳米胶体二氧化硅粒子吸附在有机颜料颗粒表面上。
在另一优选例中，所述有机颜料的粒径小于0.5微米。在另一优选例中，所述有机颜料的粒径为0.001微米-0.5微米，较佳为0.01微米-0.5微米，更佳为0.1-0.5微米。
在另一优选例中，所述可再分散型乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述化学外加剂选自减水剂、憎水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
在另一优选例中，所述减水剂无甲醛、不含有害重金属。
在另一优选例中，所述减水剂为无甲醛、不含有害重金属的聚羧酸减水剂。
在另一优选例中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
本发明的第二方面，提供一种防水材料，所述防水材料包含：
(a)第一方面所述的粉料；
(b)水或液料。
在另一优选例中，所述粉料包含以下组分或由以下组分构成：
Figure BDA0001073845860000031
在另一优选例中，所述粉料包含以下组分或由以下组分构成：
Figure BDA0001073845860000032
在另一优选例中，所述防水材料包含水和粉料，所述防水材料为单组份防水材料，所述粉料包含或由以下组分组成：
Figure BDA0001073845860000041
在另一优选例中，所述防水材料包含液料和粉料，所述防水材料为双组份防水材料，所述粉料包含或由以下组分组成：
Figure BDA0001073845860000042
所述水泥为通用水泥或特种水泥。
在另一优选例中，所述通用水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述特种水泥选自：硫铝酸盐水泥、高铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述砂子为石英砂或硅砂或两者的组合。在另一优选例中，所述砂子为50-200目的石英砂或硅砂或两者的组合，较佳为70-150目的石英砂或硅砂或两者的组合。
在另一优选例中，所述惰性填料为碳酸钙、石英粉、滑石粉中的一种或两种以上的组合。另一优选例中，所述惰性填料为150-1000目的，较佳为200-800目的碳酸钙、石英粉、滑石粉中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述有机颜料为经过表面处理的钛菁颜料。
在另一优选例中，所述有机颜料为酞菁颜料，经过具有较高活性的表面静电吸附引发剂高效稳定地吸附在的粒径小于0.5微米的有机颜料。
在另一优选例中，所述经过表面处理是指采用聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚4-苯乙烯磺酸钠交替吸附处理有机钛菁颜料颗料表面，使带上正电荷，再通过静电作用将纳米胶体二氧化硅粒子吸附在有机颜料颗粒表面上。
在另一优选例中，所述有机颜料的粒径小于0.5微米。在另一优选例中，所述有机颜料的粒径为0.001微米-0.5微米，较佳为0.01微米-0.5微米，更佳为0.1-0.5微米。
在另一优选例中，所述可再分散型乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述化学外加剂选自减水剂、憎水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
在另一优选例中，所述减水剂无甲醛、不含有害重金属。
在另一优选例中，所述减水剂为无甲醛、不含有害重金属的聚羧酸减水剂。
在另一优选例中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
在另一优选例中，所述增稠剂为纤维素醚。
在另一优选例中，所述液料包含以下组分：
Figure BDA0001073845860000051
在另一优选例中，所述液料组分和粉料组份的重量比为1:1-6，较佳为1:1.1-4。
在另一优选例中，所述聚合物乳液选自丙烯酸乳液、丙烯酸酯-苯乙烯共聚乳液、苯乙烯-丁二烯共聚乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中的一种或两种以上的组合。
在另一优选例中，所述的杀菌剂为无甲醛型工业杀菌剂。
在另一优选例中，所述的杀菌剂为由杀菌成分MIT、CMIT和BIT中的一种构成或两种以上复合组成的工业杀菌剂。
在另一优选例中，所述的消泡剂为矿物油类、有机硅类或聚醚类消泡剂中的一种或两种以上的组合。
本发明提到的上述特征，或以下实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明提供的低尘环保型彩色水泥基防水材料，施工方便，防水性能好，同时在生产、运输和使用过程中粉尘量减少，对环境友好，并且具有颜色观赏性。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1为粉尘量测试装置结构示意图。
图2为经表面处理后的有机颜料的结构示意图。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入地研究，首次研发出一种新型的低尘环保水泥基防水材料，发现在粉料中添加一种粒径小于0.5微米、经过表面活性处理后带有一个吸附层的有机颜料，可以减少粉尘量，对环境友好，与此同时，有机颜料的添加使水泥基防水材料更具有色彩观赏性，提升产品的品质。在此基础上，完成了本发明。
有机颜料
本发明中采用的有机颜料，粒径小于0.5微米，较佳为0.005-0.45微米、0.1-0.4微米或0.15-0.3微米。
本发明采用的有机颜料为经过表面处理的钛菁颜料，如图2所示，采用聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚4-苯乙烯磺酸钠交替吸附处理有机钛菁颜料颗料表面，使带上正电荷，再通过静电作用将纳米胶体二氧化硅粒子吸附在有机颜料颗粒表面上。处理后，此类有机颜料表面带有一层静电吸附层，吸附层表面电荷相互之间的排斥力使其自身不易结团。由于此种有机颜料颗粒表面带有静电荷，当它加入到粉料之中时，因此能吸引粉料中的小颗粒粉尘，使其聚集成大颗粒状尘粒，自重增加而沉降，从而降低粉料、防水材料在生产、运输和使用过程中的粉尘量。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
通用方法
力学性能测试
按照JC/T 984-2011进行力学性能测试。
粉尘量检测
测试装置如图1所示。采用以下方法对粉尘量进行评价。
称取400g粉料样品，放入测试装置的透明亚克力管1内，盖上盖子，上下颠倒摇晃6次，静置15s后在装置上方采用带玻纤滤膜的吸尘装置2吸尘45s(至将粉尘吸干净)，将滤膜吸尘前后的质量变化值作为样品的粉尘量。
采用不加有机颜料和添加有机颜料的粉料进行比对试验，分别记录粉尘量，降尘率计算如下：
降尘率＝1-实施例样品的粉尘量/参考样品的粉尘量*100％
其中，实施例样品为实施例中配制的添加有机颜料的粉料；参考样品为不加有机颜料，其他组分和用量与实施例样品相同的粉料。
实施例1-2
实施例1-2以单组份防水材料为例，粉料与水的重量比为100：25，其中粉料的组成和配比如表1所示。
表1粉料组成和配比
粉料成分 实施例1 实施例2
水泥 50重量份 50重量份
石英砂 40重量份 38重量份
碳酸钙 10重量份 10重量份
可再分散型乳胶粉 8重量份 8重量份
纤维素醚 0.1重量份 0.1重量份
减水剂 0.2重量份 0.2重量份
憎水剂 0.5重量份 0.5重量份
有机颜料 3重量份 5重量份
其中，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，砂子为70-140目石英砂，碳酸钙为300目碳酸钙，可再分散型乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，减水剂为聚羧酸减水剂，憎水剂为有机硅憎水剂，有机颜料为经过表面处理的钛菁颜料。
检测结果如表2所示。
表2测试结果
Figure BDA0001073845860000081
Figure BDA0001073845860000091
由检测结果可知，加入经表面处理的酞菁颜料后，此单组份水泥基防水材料的力学性能优异，而且降低粉尘量，随着此有机颜料的增加，其力学性能并未受到影响，而降尘率却越提高了。
实施例3和实施例4
实施例3-4以双组份防水材料为例，粉料与液料的重量比为25：9，其中粉料与液料的组成和配比如表3所示。
表3粉料与液料的组成和配比
Figure BDA0001073845860000092
其中，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，砂子为70-140目石英砂，碳酸钙为300目碳酸钙，减水剂为聚羧酸减水剂，憎水剂为有机硅憎水剂，有机颜料为经过表面处理的钛菁颜料，聚合物乳液为丁苯乳液，消泡剂为矿物油消泡剂，杀菌剂为工业杀菌剂。
检测结果如表4所示。
表4测试结果
Figure BDA0001073845860000101
由检测结果可知，加入经表面处理的酞菁颜料后，此双组份水泥基防水材料的力学性能优异，而且降低粉尘量，随着此有机颜料的增加，其力学性能并未受到影响，而降尘率却越提高了。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (16)

1.一种粉料，其特征在于，所述粉料包含水泥、砂子、惰性填料、纤维素醚、可再分散型乳胶粉、化学外加剂以及有机颜料，所述粉料包含以下组分：
水泥 20-60重量份；
砂子 10-60重量份；
惰性填料 5-20重量份；
纤维素醚 0-2重量份；
可再分散型乳胶粉 0-10重量份；
化学外加剂 0-10重量份；
有机颜料 1-5重量份，
其中，所述水泥为通用水泥或特种水泥，
所述有机颜料为经过表面处理的酞菁颜料，粒径为0.001微米-0.5微米；所述经过表面处理是指采用聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚4-苯乙烯磺酸钠交替吸附处理有机酞菁颜料颗料表面，使表面带上正电荷，再通过静电作用将纳米胶体二氧化硅粒子吸附在有机颜料颗粒表面上。
2.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述水泥为通用水泥, 选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
3.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述水泥为特种水泥，选自：硫铝酸盐水泥、高铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥中的一种或两种以上的组合。
4.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述砂子为石英砂或硅砂或两者的组合。
5.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述惰性填料为碳酸钙、石英粉、滑石粉或两者以上的组合。
6.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述砂子为50-200目的石英砂或硅砂或两者的组合。
7.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述惰性填料为150-1000目的碳酸钙、石英粉、滑石粉中的一种或两种以上的组合。
8.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述有机颜料的粒径为0.01微米-0.5微米。
9.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述有机颜料的粒径为0.1微米-0.5微米。
10.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述可再分散型乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的组合。
11.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述化学外加剂选自减水剂、憎水剂、消泡剂、增稠剂、早强剂。
12.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述化学外加剂为减水剂，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
13.如权利要求1所述的粉料，其特征在于，所述化学外加剂为憎水剂，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
14.一种防水材料，其特征在于，所述防水材料包含：
（a）权利要求1-13任一项所述的粉料；
（b）水或液料。
15.如权利要求14所述的防水材料，其特征在于，所述液料包含以下组分：
聚合物乳液 30-95重量份；
消泡剂 0.1-1重量份；
杀菌剂 0.1-1重量份；
水 3-70重量份；
所述液料组分和粉料组份的重量比为1:1-6。
16.如权利要求15所述的防水材料，其特征在于，所述聚合物乳液选自丙烯酸乳液、丙烯酸酯-苯乙烯共聚乳液、苯乙烯-丁二烯共聚乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中的一种或两种以上的组合。
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