CN108358567A - 一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法，属于建筑防水材料技术领域，可解决现有建筑防水材料成本高，防水效果不理想，耐候性，抗风化、耐老化、耐腐蚀以及与基材的附着力性能不足的问题，由高铝水泥粉、大理石粉、纤维、高岭土、胶合剂、抗氧剂、防老剂、二甲基亚砜、石油树脂、紫外线吸收剂、粘结助剂以及水组成。将各组分混合均匀制备而成。本发明防水性能可高达P12，耐候性可高达96%。

Description

一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑防水材料技术领域，具体涉及一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法。
背景技术
建筑防水即为防止水对建筑物某些部位的渗透而从建筑材料上和构造上所采取的措施。按其采取的措施和手段的不同，分为材料防水和构造防水两大类。材料防水是靠建筑材料阻断水的通路，以达到防水的目的或增加抗渗漏的能力，如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂浆刚性防水以及粘土、灰土类防水等。构造防水则是采取合适的构造形式，阻断水的通路，以达到防水的目的，如止水带和空腔构造等。主要应用领域包括房屋建筑的屋面、地下、外墙和室内；城市道路桥梁和地下空间等市政工程；高速公路和高速铁路的桥梁、隧道；地下铁道等交通工程；引水渠、水库、坝体、水利发电站及水处理等水利工程。
目前的防水材料大致分为沥青类防水材料、高聚物改性沥青类防水材料、合成高分子类防水材料和聚合物水泥基类防水材料而现在工程中实际主要采用聚合物改性沥青、JS复合材料、环氧胶乳防水材料、阳离子乳化沥青氯丁胶乳和聚氨醋防水材料等，但这些防水材料的耐候性，抗风化、耐老化、耐腐蚀以及与基材的附着力性能不足，问题都有待改进。
现有技术为中国专利公开号为CN105131753A，发明创造的名称为一种防水建筑材料制作工艺，该发明包括以下工艺步骤：(1)第一阶段：在搅拌机中按质量依次加入水150～170份、氧化镁20～30份、丙烯酸乳液20～30份、石英砂10～20份，打开搅拌机，调整搅拌机的转速为600～900转/分，均匀搅拌；然后依次加入阴离子型分散剂16～18份、非离子型消泡剂1～2份、颜填料560～590份、羟乙基纤维素0.9～1.0份，调整搅拌机的转速为1045～1155转/分，均匀搅拌28～32分钟；(2)第二阶段：向步骤(1)的搅拌机中加入无机触变增稠剂4～5份，保持搅拌机的转速为1045～1155转/分，均匀搅拌4～6分钟后停止；(3)第三阶段：向步骤(2)的搅拌机中加入三乙醇胺20～30份、有机试剂20～30份、电气石粉10～20份、珍珠岩粉10～20份、氮化硅8～15份、氧化铝8～15份，打开搅拌机，调整搅拌机的转速为570～630转/分，均匀搅拌；然后依次加入非离子型消泡剂5～6份、表面活性剂1.9～2份、辛基-异噻唑啉酮防霉剂3～4份、酯醇类成膜助剂7.2～7.5份、癸二酸二辛酯增塑剂8～8.5份；(4)第四阶段：将羟乙基纤维素4.9～5.1份加入到水51～53份中，一边加一边搅拌，加完后继续搅拌2～3分钟，形成羟乙基纤维素水溶液；然后将氨水1.1～1.2份倒入步骤(3)的搅拌器中，并将搅拌好的羟乙基纤维素水溶液加入到步骤(3)的搅拌器中，然后加入5～8份纳米SiO2，保持搅拌机的转速为570～630转/分，均匀搅拌38～42分钟后停止；(5)装罐：将步骤(4)得到的产品进行装罐、密封，即得成品。
但是，目前采用的制备方法存在着工艺复杂，生产成本高，质量稳定性差，难以满足生产高效，成本低，防水效果好，经久耐用的施工使用要求。
发明内容
本发明针对现有建筑防水材料成本高，防水效果不理想，耐候性，抗风化、耐老化、耐腐蚀以及与基材的附着力性能不足的问题，提供一种耐候型建筑防水填充材料及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种耐候型建筑防水填充材料，包括如下质量份数的组分：高铝水泥粉100～200份、大理石粉200～300份、纤维15～30份、高岭土40～80份、胶合剂10～20份、抗氧剂1～2份、防老剂1～2份、二甲基亚砜20～50份、石油树脂10～30份、紫外线吸收剂1～2份、粘结助剂5.11～7.5份以及水50～80份。
所述粘结助剂包括如下质量份数的组分：Eva乳液4～6份、十二烷基葡萄糖苷0.2份、甲基丙烯酸甲酯0.1～0.2份、聚四氟乙烯蜡0.2～0.3份、纳米二氧化钛0.01～0.1份、去离子水0.6～0.8份。
所述高铝水泥粉的目数为150-300目。
所述大理石粉的目数为150-300目。
所述纤维为天然麻丝或生物纤维，长度为2-5mm。
所述高岭土的目数为600-1000目。
一种耐候型建筑防水填充材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，准确称取各组分；
第二步，将高铝水泥粉、大理石粉、纤维和高岭土混合并搅拌均匀，得到混合物A；
第三步，向第二步的混合物中加入水，并搅拌均匀制成膏状物；
第四步，向第三步的膏状物中加入二甲基亚砜和石油树脂，并搅拌均匀，得到混合物B；
第五步，向第四步的混合物B中加入紫外线吸收剂、胶合剂、防老剂和抗氧剂，加热条件下混合均匀，得到混合物C；
第六步，称取粘结助剂各组分，60℃条件下搅拌至混合均匀；
第七步，将第六步的粘结助剂加入第五步的混合物C，搅拌均匀后，密封保存。
所述第二步的搅拌速度为20-50r/min。
所述第四步的搅拌速度为200-600r/min。
所述第五步的加热温度为40-80℃。
在本发明的各原料组分：
高铝水泥粉：是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥，化学成分为SiO2≤10%，Fe2O3≤3%。具有早期强度增进率大，适用于抢修、抗硫酸盐侵蚀性能强、耐高温性好等特点。
大理石粉：主要成份为钙镁盐，化学性质较不稳定，目的是固化表面分子结构、增加耐磨度、加强表面硬度。大理石粉由结晶粉中的活性离子与表面溶离的钙离子反应，产生坚硬致密的钙化结晶物，其晶化表层结晶状况致密良好时，对石材光泽度提高及防污，防水性亦产生一定效果。
纤维：采用生物纤维或者天然麻丝，其中生物纤维为农作物废弃纤维，如小麦秸秆、玉米杆等，天然麻丝即棕麻，为一种棕树，上面自然生长的一种红棕色的网状麻丝，这棕麻一般不需要更多的加工，毛纤维短而细，韧性好，有一定拉力。
高岭土：以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，高岭石的晶体化学式为2SiO2•Al2O3•2H2O，组成为46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐，晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体，使用采用机械粉碎到600目-1000目，可塑性好，具有强的耐酸性能，耐高温，抗风化等特点。
防老剂：采用二芳基仲胺类防老剂，能抑制条件较苛刻的氧化，热老化及天候老化作用。
紫外线吸收剂：采用三嗪类与受阻胺类复配，具有吸叫紫外线能力，用来防止外防水材料长期暴露在日光下产生光降解作用的物质。
二甲基亚砜：是分子式为(CH3)2SO2的化学物质，是一种无色液体，并为重要的极性非质子溶剂，冰点是18. 45℃，含水40 %的二甲基亚砜-60℃不冻，而且二甲基亚砜与水、雪混合时放热，作为防冻剂使用。
抗氧剂：采用氨类抗氧剂或者硫代抗氧剂合成抗氧剂，延缓或抑制氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，有较高化学、物理稳定性。
本发明的有益效果如下：
本发明调配灵活，生产成本低，具有耐酸碱性、耐寒、耐腐蚀抗老化，耐候性较好，防渗水效果优异，性能稳定，与传统的防水材料相比具有易于操作和修补，施工简单高效，也大大的延长了建筑工程的使用寿命。而且，在不影响抗压强度的前提下，能增加防水填充材料的抗渗等级、腐蚀率，从而提高了其防水性和耐候性。防水性能可高达P12，耐候性可高达96%。
附图说明
图1为本发明制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：一种耐候型建筑防水填充材料，由下列重量的原料组成：高铝水泥粉100g、大理石粉200g、纤维15g、高岭土40g、胶合剂10g、抗氧剂1g、防老剂1g、二甲基亚砜20g、石油树脂10g、紫外线吸收剂1g、粘结助剂5.11g、水50g。其中，粘结助剂的组分为：Eva乳液4g、十二烷基葡萄糖苷0.2g、甲基丙烯酸甲酯0.1g、聚四氟乙烯蜡0.2g、纳米二氧化钛0.01g、去离子水0.6g，制备方法步骤如下：
S101：按配方进行称量；
S102：高铝水泥粉、大理石粉、纤维和高岭土混合在20-50r/min下搅拌均匀；
S103：将S102的混合物中加入水并搅拌均匀并制成膏状；
S104：将S103中的膏状中加入二甲基亚砜和石油树脂在200-600r/min的条件下搅拌；
S105：依次加入紫外线吸收剂、胶合剂、防老剂和抗氧剂；
S106：最后加入粘结助剂并存储密封罐保存，制得耐候型建筑防水填充材料A。
实施例2：一种耐候型建筑防水填充材料，由下列重量的原料组成：高铝水泥粉150g、大理石粉250g、纤维25g、高岭土60g、胶合剂15g、抗氧剂1.5g、防老剂1.5g、二甲基亚砜35g、石油树脂20g、紫外线吸收剂1.5g、粘结助剂6.35g、水65g。其中，粘结助剂的组分为：Eva乳液5g、十二烷基葡萄糖苷0.2g、甲基丙烯酸甲酯0.15g、聚四氟乙烯蜡0.25g、纳米二氧化钛0.05g、去离子水0.7g，制备方法同实施例１所述制备方法，最终制得耐候型建筑防水填充材料B。
实施例3：一种耐候型建筑防水填充材料，由下列重量的原料组成：高铝水泥粉200g、大理石粉300g、纤维30g、高岭土80g、胶合剂20g、抗氧剂2g、防老剂2g、二甲基亚砜50g、石油树脂30g、紫外线吸收剂2g、粘结助剂7.5g、水80g。其中，粘结助剂的组分为：Eva乳液6g、十二烷基葡萄糖苷0.2g、甲基丙烯酸甲酯0.2g、聚四氟乙烯蜡0.3g、纳米二氧化钛0.1g、去离子水0.7g，制备方法同实施例１所述制备方法，最终制得耐候型建筑防水填充材料C。
对照例１：混凝土由以下材料组成：高铝水泥粉100g、大理石粉200g、纤维15g、高岭土40g、胶合剂10g、二甲基亚砜20g、石油树脂10g、紫外线吸收剂1g、粘结助剂5.11g、水50g。制备方法同实施例１所述制备方法，最终制得耐候型建筑防水填充材料D。
对照例２：混凝土由以下材料组成：高铝水泥粉100g、大理石粉200g、纤维15g、高岭土40g、胶合剂10g、抗氧剂1g、防老剂1g、二甲基亚砜20g、石油树脂10g、水50g。制备方法同实施例１所述制备方法，最终制得耐候型建筑防水填充材料E。
将实施例１、实施例２、实施例３中所制备的防水填充材料与对照例１和对照例２所制备的防水填充材料进行性能对比，实验结果见表１，根据表１可见，通过添加抗氧剂、防老剂、紫外线吸收剂、粘结助剂在不影响抗压强度的前提下，能增加防水填充材料的抗渗等级、腐蚀率，从而提高了其防水性和耐候性。防水性能可高达P12，耐候性可高达96%。
实践证明，本发明防水填充材料耐候、耐腐蚀、防水渗透效果均表现优越验证结果表明，本方法工艺稳定可靠，节约了能源，生产工艺简化，提高了生产效率，适合产业化生产。

Claims (10)

1.一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：包括如下质量份数的组分：高铝水泥粉100～200份、大理石粉200～300份、纤维15～30份、高岭土40～80份、胶合剂10～20份、抗氧剂1～2份、防老剂1～2份、二甲基亚砜20～50份、石油树脂10～30份、紫外线吸收剂1～2份、粘结助剂5.11～7.5份以及水50～80份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述粘结助剂包括如下质量份数的组分：Eva乳液4～6份、十二烷基葡萄糖苷0.2份、甲基丙烯酸甲酯0.1～0.2份、聚四氟乙烯蜡0.2～0.3份、纳米二氧化钛0.01～0.1份、去离子水0.6～0.8份。
3.根据权利要求1所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述高铝水泥粉的目数为150-300目。
4.根据权利要求1所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述大理石粉的目数为150-300目。
5.根据权利要求1所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述纤维为天然麻丝或生物纤维，长度为2-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述高岭土的目数为600-1000目。
7.一种如权利要求1所述的耐候型建筑防水填充材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，准确称取各组分；
第二步，将高铝水泥粉、大理石粉、纤维和高岭土混合并搅拌均匀，得到混合物A；
第三步，向第二步的混合物中加入水，并搅拌均匀制成膏状物；
第四步，向第三步的膏状物中加入二甲基亚砜和石油树脂，并搅拌均匀，得到混合物B；
第五步，向第四步的混合物B中加入紫外线吸收剂、胶合剂、防老剂和抗氧剂，加热条件下混合均匀，得到混合物C；
第六步，称取粘结助剂各组分，60℃条件下搅拌至混合均匀；
第七步，将第六步的粘结助剂加入第五步的混合物C，搅拌均匀后，密封保存。
8.根据权利要求7所述的一种耐候型建筑防水填充材料的制备方法，其特征在于：所述第二步的搅拌速度为20-50r/min。
9.根据权利要求7所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述第四步的搅拌速度为200-600r/min。
10.根据权利要求7所述的一种耐候型建筑防水填充材料，其特征在于：所述第五步的加热温度为40-80℃。
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