CN108359360B - 一种防水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种防水剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防水剂及其制备方法和应用。防水剂包括以下摩尔配比的原料：1,2‑丙二醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的摩尔配比为：1.2~1.8：0.8~1.2：0.6~1。本发明的制备过程包括线型不饱和聚酯的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两步骤；避免了浓度不匀、反应速度慢、温度不易提高的缺陷。本发明采用不同配料比和新的合成工艺技术，使高分子聚合物的抗压强度提高，有较强的材料粘结性，具有较好的抗化学侵蚀性能，主要是凝结速度快、方便施工，为了大面积范围施工任意调节，满足不同施工工艺的要求，相对于传统工艺防水渗透提高了百倍。

Description

一种防水剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种防水剂及其制备方法和应用，属于防水材料领域。
背景技术
目前国内生产的防水剂品质、牌号甚多，其差异主要在于所选用的原料种类不同及合成工艺不同，因此不同的防水剂具有不同的防水能力。
随着社会的发展和进步，城市人口的大量增加，城市开发用地的日益昂贵，以及人们环境意识的增强，屋顶绿化已经越来越多地引起了社会的关注，种植屋面对环保、节能、改变城市绿化环境等有着极其重要的意义，屋顶绿化在园林工作者眼里更是一个改善生态和人居环境质量的重要手段。
然而，种植屋面的防水层不同于普通屋面的防水层，防水设防等级要求更高，同时防水材料长期隐蔽在潮湿的环境中，而且植物根系穿透力强，因此在种植屋面除采用耐水、耐腐蚀、耐霉烂性能好的防水卷材或涂膜外，还应考虑新的能满足上述要求的防水剂。
发明内容
本发明旨在提供一种防水剂及其制备方法和应用。
本发明制备方法为两步法反应，把二元醇与饱和二元酸充分反应，直到酸值很低再加入不饱和二元酸稀释。本发明方法与一步法反应相比，避免了浓度不匀、反应速度慢、温度不易提高的缺陷，在技术上有很大进步。
本发明的制备过程包括线型不饱和聚酯的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两步骤；生产装置包括反应釜和稀释釜。反应釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用的，容积比反应釜大，装有搅拌装置、回流冷凝器与夹套保温装置。
本发明提供了一种防水剂，原料1,2-丙二醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的摩尔配比为：1.2~1.4：0.8~1.2：0.6~1；
1吨防水剂添加玻璃纤维0.1~0.5公斤；1吨防水剂添加玻璃粉20~50公斤。
本发明提供了上述防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）把1,2-丙二醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐投入缩聚反应釜中在惰性气体保护下高温反应，反应温度为180℃~210℃；
（2）将步骤（1）生产的不饱和聚酯放入盛有苯乙烯的稀释釜中，于60~80℃下混合制成粘稠的液态树脂，再加上玻璃粉和玻璃纤维搅匀，即得防水剂产品。苯乙烯起稀释的作用。
上述制备方法具体包括以下内容：
（1）按配比称取原料，在反应釜中通入二氧化碳或惰性气体，排除反应系统中的空气；反应过程中不断通入气体；
（2）制备不饱和聚酯：投入1,2-丙二醇；温度加热到60~80℃，再投入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐；待邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐融化后，启动搅拌装置，搅拌速度为10~18rpm，各组分的容积之和不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快容易泛泡；
（3）加热反应体系，使料温升至190~210℃，回流冷凝器出口温度控制在90℃以下，以免二元醇挥发损失。
在反应过程中，缩聚反应放出的水逐渐由通入的气体所排除；
上述反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值达40±2mgKOH/g时就是反应终点。
酸值合格后把料温降至190℃，加计量的石蜡（加入石蜡的作用是：润滑、以利于排出不饱和聚酯；防止树脂固化后表面发粘）；
反应完成后，生成的不饱和聚酯进入稀释釜；
（4）不饱和聚酯与稀释釜中的苯乙烯混合搅拌，于60-80℃下混合制成粘稠的液态树脂，再加上玻璃纤维和玻璃粉搅匀，即得防水剂产品。
步骤（4）的具体操作过程为：在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯（不饱和聚酯与苯乙烯质量比为70:3~6），搅拌均匀。然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90℃，稀释完毕后冷却至室温、过滤、包装。
本发明提供了上述防水剂在建筑楼顶种植中的应用。
所述的应用，具体操作为：在建筑楼顶浇筑平面上首先把垃圾清理干净，然后再把抗裂砂浆抹灰一次（防渗、抹平），干后把防水剂用毛刷刷两遍，第一次厚度为1.5mm，第二次的厚度为1.5~2mm，干后把排水系统完善，加盖种植土30-40公分，浇水种植即可。
用于建筑楼顶种植过程中，该产品施工方便，易操作，省工，一人一天可完成100平米的防水处理（仅指防水剂防水一项），将来机械化处理的话会更快更好。
本发明的创新点：①本项目针对不同季节施工要求添加了不饱和树脂，使一年四季施工方便。
②本产品施工在20分钟后就可以达到防水、克服了雨季不能施工的难题。
③使用了本发明防水剂，万一建筑物有变动形成裂缝，只用把裂缝周边处理干净，把抗裂砂浆抹灰一次，再刷上两次就可以了。
④革新了油毡条条缝多、植物根系顺缝扎根的弊端，革新了多种砂浆能被植物根系扎进。
⑤可有效防止雨水中三氧化硫而引起的化学腐蚀，可防止因冻裂和楼顶面脱皮，更好地延长建筑物的使用寿命。
本发明的有益效果：本发明采用不同配料比和新的合成工艺技术，使高分子聚合物的抗压强度提高，有较强的材料粘结性，具有较好的抗化学侵蚀性能，主要是凝结速度快、方便施工，科学配比及技术革新防水剂的掺量，为了大面积范围施工任意调节，满足不同施工工艺的要求，相对于传统工艺防水渗透提高了百倍。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
1、原料用量如下：
1,2-丙二醇 2.15mol
邻苯二甲酸酐 1 mol
顺丁烯二酸酐 1 mol
一吨1,2-丙二醇加15公斤玻璃纤维，再加50公斤玻璃粉。
2、具体制备方法为：按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧化碳，排除反应系统中的空气，然后投入二元醇；加热，再投入二元酸；待二元酸融化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快容易泛泡。加热反应体系，使料温升至200℃，回流冷凝器出口温度控制在90℃以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反应，即把二元醇、苯酐、顺酐投入缩聚反应釜中在惰性气体保护下高温反应(180℃)
上述反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值达40±2mgKOH/g时就是反应终点。
酸值合格后把料温降至190℃，加石蜡1.5公斤。
生产的不饱和聚酯放入盛有苯乙烯的稀释釜中，于80℃下混合制成粘稠的液态树脂再加上玻璃粉搅匀；1吨不饱和聚酯使用80公斤稀释剂苯乙烯，不饱和聚酯经苯乙烯稀释后才能与玻璃粉混合。
合成过程包括线型不饱和聚酯的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分；生产装置包括反应釜和稀释釜。反应釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反应完成后将不包和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用的，容积比反应釜大，装有搅拌装置、回流冷凝器与夹套保温装置。
3、检测：
本实施例制备得到的防水剂，其抗压强度比为100；
掺防水剂混凝土的抗渗压力比：200%，28d，
渗防水剂混凝土的笫二次抗渗压力比：150%，56d，具有较好的抗化学侵蚀性能，优化大面积施工，给传统防水提高了百倍。
4、应用：
在建筑楼顶浇筑平面上首先把垃圾清理干净，然后再用抗裂砂浆抹灰一次，干后把防水剂用毛刷刷两遍，第一次厚度为1.5mm，第二次的厚度为1.5mm，干后把排水系统完善，干后把排水系统完善后，加盖种植土35公分，浇水种植即可。
实施例2：
与实施例1的工艺相同。区别在原料配比及制备过程中的工艺参数，具体为：
1、原料用量如下：
1,2-丙二醇 4.5mol
邻苯二甲酸酐 3mol
顺丁烯二酸酐 2.4mol
一吨1,2-丙二醇加15公斤玻璃纤维，再加50公斤玻璃粉
2、具体制备方法为：按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧化碳，排除反应系统中的空气，然后投入二元醇；加热，再投入二元酸；待二元酸融化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190℃，回流冷凝器出口温度控制在90℃以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反应，即把二元醇、苯酐、顺酐投入缩聚反应釜中在惰性气体保护下高温反应(180℃)
上述反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值达40±2mgKOH/g时就是反应终点。
酸值合格后把料温降至190℃，加石蜡1.5公斤
生产的不饱和聚酯放入盛有苯乙烯的稀释釜中，于60℃下混合制成粘稠的液态树脂再加上玻璃粉搅匀；1吨不饱和聚酯使用70公斤稀释剂苯乙烯。
3、检测：
本实施例制备得到的防水剂，其抗压强度比为110；
掺防水剂混凝土的抗渗压力比：210%，28d，
渗防水剂混凝土的笫二次抗渗压力比：158%，56d，具有较好的抗化学侵蚀性能，优化大面积施工，比传统防水提高了百倍。
4、应用：
在建筑楼顶浇筑平面上首先把垃圾清理干净，然后再用抗裂砂浆抹灰一次，干后把防水剂用毛刷刷两遍，第一次厚度为1.5mm，第二次的厚度为1.8mm，干后把排水系统完善，干后把排水系统完善后，加盖种植土30公分，浇水种植即可。
实施例3：
与实施例1的工艺相同。区别在原料配比及制备过程中的工艺参数，具体为：
1、原料用量如下：
1,2-丙二醇 1.8mol
邻苯二甲酸酐 0.8mol
顺丁烯二酸酐 0.6mol
一吨1,2-丙二醇加15公斤玻璃纤维，再加50公斤玻璃粉
2、具体制备方法为：按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧化碳，排除反应系统中的空气，然后投入二元醇；加热，再投入二元酸；待二元酸融化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190℃，回流冷凝器出口温度控制在90℃以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二氧化碳所排除。
上述反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值达40±2mgKOH/g时就是反应终点。
酸值合格后把料温降至190℃，加石蜡1.5公斤；
生产的不饱和聚酯放入盛有苯乙烯的稀释釜中，于70℃下混合制成粘稠的液态树脂再加上玻璃粉搅匀。1吨不饱和聚酯使用85公斤稀释剂苯乙烯。
3、检测：
本实施例制备得到的防水剂，其抗压强度比为115；
掺防水剂混凝土的抗渗压力比：210%，28d，
渗防水剂混凝土的笫二次抗渗压力比：160%，56d，具有较好的抗化学侵蚀性能，优化大面积施工，比传统防水提高了百倍。
4、应用：
在建筑楼顶浇筑平面上首先把垃圾清理干净，然后再用抗裂砂浆抹灰一次，干后把防水剂用毛刷刷两遍，第一次厚度为1.5mm，第二次的厚度为2mm，干后把排水系统完善，干后把排水系统完善后，加盖种植土40公分，浇水种植即可。

Claims (5)

1.一种防水剂，其特征在于：包括以下摩尔配比的原料：
1,2-丙二醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的摩尔配比为：1.2~1.8：0.8~1.2：0.6~1；
1吨防水剂添加玻璃纤维0.1~0.5公斤；1吨防水剂添加玻璃粉20~50公斤；
所述的防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配比称取原料，在反应釜中通入二氧化碳或惰性气体，排除反应系统中的空气；反应过程中不断通入气体；
（2）制备不饱和聚酯：投入1,2-丙二醇；温度加热到60~80℃，再投入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐；待邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐融化后，启动搅拌装置，搅拌速度为10~18rpm，各组分的容积之和不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快容易泛泡；
加热反应体系，使料温升至190~210℃，回流冷凝器出口温度控制在90℃以下，以免二元醇挥发损失；
反应完成后，生成的不饱和聚酯进入稀释釜；
（3）不饱和聚酯与稀释釜中的苯乙烯混合搅拌，于60-80℃下混合制成粘稠的液态树脂，再加上玻璃纤维和玻璃粉搅匀，即得防水剂产品；
苯乙烯起稀释的作用；步骤（3）的具体操作过程为：在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯，不饱和聚酯与苯乙烯质量比为70:3~6，搅拌均匀；然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90℃，稀释完毕后冷却至室温、过滤、包装。
2.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于：步骤（2）制备不饱和聚酯过程中，缩聚反应放出的水逐渐由通入的气体所排除；上述反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值达40±2mgKOH/g时就是反应终点。
3.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于：步骤（2）制备不饱和聚酯反应，酸值合格后把料温降至190℃，加入石蜡防止树脂固化后表面发粘。
4.一种权利要求1所述的防水剂在建筑楼顶种植中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：具体操作为：在建筑楼顶浇筑平面上首先把垃圾清理干净，然后再用抗裂砂浆抹平，干后把防水剂用毛刷刷两遍，第一次厚度为1.5mm，第二次的厚度为1.5~2mm，干后把排水系统完善，加盖种植土30-40公分，浇水种植。
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