CN108546482A - 一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法，原材料的组成按照质量份数计：丙烯酸酯乳液25‑40份，白水泥15‑20份，绢云母粉25‑40份，硅藻土3‑10份，高岭土1‑5份，分散剂0.1‑0.15份，流平剂0.1‑0.2份，消泡剂0.2‑0.6份，润湿剂0.05‑0.3份，成膜助剂0.1‑0.3份，硅烷偶联剂0.02‑0.1份，氧化石墨烯0.1‑1.5份，适量水。本发明提供一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法，通过氧化石墨烯对绢云母粉进行改性，使其能促进聚合物乳液成膜并加速水泥水化，从而提高涂料的防水性能和耐候性能。另一方面，利用氧化石墨烯的插层作用及绢云母粉的片状结构来改善涂料的施工性能，提高易刷性并防流挂。而且改性的绢云母粉还可替代部分的水泥用量，从而节约成本。

Description

一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料技术领域，具体涉及一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
技术背景
聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯类聚合物乳液、VAE乳液等作液料，以水泥、石英砂、重钙等作粉料，再加上其他助剂制得的双组份水性防水涂料。该类涂料既有水泥基材料的强度高、易与潮湿基层粘结的特点，又有聚合物乳液的高弹高韧、粘结性强的特点。但目前仍存在以下问题：施工性能较差，易出现流挂现象；耐候性能不理想，尤其表现在耐紫外老化性能较差；防水性能较差，涂膜的吸水率较高等。这些问题限制了该类涂料的进一步推广和应用。因此，改善和提高聚合物水泥防水涂料的施工性能、耐候性能和防水性能成为目前需要解决的技术问题。
绢云母是一种硅酸盐矿物，是云母的一种，属于单斜晶体，其晶体为鳞片状，呈丝绢光泽。绢云母柔韧性高，耐磨性好，耐热绝缘，同时难溶于酸/碱溶液，化学性质稳定。因此，绢云母粉受到了广泛的关注和应用。作为填料，绢云母粉可提高涂料的耐酸/碱性、耐热性、耐水性、力学强度等性能。尤其是作为外墙涂料的应用方面，其片状结构能屏蔽紫外线，从而起到紫外线屏蔽剂的效果，从而提高涂料的耐紫外老化性能。氧化石墨烯(GO)是石墨经氧化反应且超声分散以后的产物，具有比表面积较大、表面官能团类型丰富的特点，能稳定的分散在水溶液中。将GO应用到有机类材料以及无机类材料是当前科学研究的热点。GO与高分子具有良好的相容性，使用GO改性后的填料能促进其在乳液中的分散。而大量研究表明GO能优化水泥基材料的微观结构，通过促进水泥水化硬化的速率、降低硬化浆体的孔隙率，从而提高水泥基材料的力学性能。
发明内容
针对现有技术的不足，提供了一种施工性能好、耐候性和防水性能优异的使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
本发明还提供了该使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种使用改性绢云母粉改性聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液25-40份，白水泥15-20份，绢云母粉25-40份，硅藻土3-10份，高岭土1-5份，分散剂0.1-0.15份，流平剂0.1-0.2份，消泡剂0.2-0.6份，润湿剂0.05-0.3份，成膜助剂0.1-0.3份，硅烷偶联剂0.02-0.1份，氧化石墨烯0.1-1.5份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5％。
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
步骤一：改性绢云母粉的制备：
将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌，同时在搅拌过程中以0.5uL/min的方式逐滴加入氧化石墨烯溶液，30-60min后，将处理过后的绢云母粉置于蒸压釜内，在120-180℃，0.5-0.8MPa条件下蒸压24h，取出待干燥冷却后，得改性绢云母粉；
步骤二：一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备：
(1)按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(2)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌20-30min，再加入水继续搅拌5-10min，得混合液料；
(3)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌3-5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2-8min，即可制得使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
本发明的有益效果：
1.本发明的使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料及其制备方法，充分利用绢云母粉的功能，制备的涂料的施工性能优异，易涂刷，同时防流挂，而且有效提高了涂层的拉伸强度、断裂伸长率及粘接强度，降低了涂层的吸水率。
2.本发明提供的制备方法简单易操作，而且改性的绢云母粉还可替代涂料中部分的水泥用量，从而节约成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种使用改性绢云母粉改性聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液30份，白水泥18份，绢云母粉34份，硅藻土5份，高岭土1份，分散剂0.1份，流平剂0.12份，消泡剂0.3份，润湿剂0.1份，成膜助剂0.3份，硅烷偶联剂0.04份，氧化石墨烯0.5份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5％。
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
步骤一：改性绢云母粉的制备：
将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌，同时在搅拌过程中以0.5uL/min的方式逐滴加入氧化石墨烯溶液，30min后，将处理过后的绢云母粉置于蒸压釜内，在130℃，0.6MPa条件下蒸压24h，取出待干燥冷却后，得改性绢云母粉；
步骤二：一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备：
(1)按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(2)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌25min，再加入水继续搅拌7min，得混合液料；
(3)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌3min，加入硅藻土、高岭土搅拌4min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌4min，即可制得使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
实施例2
一种使用改性绢云母粉改性聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液35份，白水泥15份，绢云母粉38份，硅藻土3份，高岭土5份，分散剂0.15份，流平剂0.2份，消泡剂0.5份，润湿剂0.3份，成膜助剂0.1份，硅烷偶联剂0.08份，氧化石墨烯1.5份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5％。
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
步骤一：改性绢云母粉的制备：
将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌，同时在搅拌过程中以0.5uL/min的方式逐滴加入氧化石墨烯溶液，50min后，将处理过后的绢云母粉置于蒸压釜内，在120℃，0.8MPa条件下蒸压24h，取出待干燥冷却后，得改性绢云母粉；
步骤二：一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备：
(1)按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(2)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌20min，再加入水继续搅拌10min，得混合液料；
(3)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌5min，加入硅藻土、高岭土搅拌8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌8min，即可制得使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
实施例3
一种使用改性绢云母粉改性聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液40份，白水泥20份，绢云母粉26份，硅藻土8份，高岭土1份，分散剂0.15份，流平剂0.1份，消泡剂0.2份，润湿剂0.3份，成膜助剂0.1份，硅烷偶联剂0.1份，氧化石墨烯1.0份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5％。
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
步骤一：改性绢云母粉的制备：
将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌，同时在搅拌过程中以0.5uL/min的方式逐滴加入氧化石墨烯溶液，60min后，将处理过后的绢云母粉置于蒸压釜内，在180℃，0.5MPa条件下蒸压24h，取出待干燥冷却后，得改性绢云母粉；
步骤二：一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备：
(1)按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(2)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌30min，再加入水继续搅拌10min，得混合液料；
(3)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2min，即可制得使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
对比例1
一种聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液40份，白水泥20份，绢云母粉26份，硅藻土8份，高岭土1份，分散剂0.15份，流平剂0.1份，消泡剂0.2份，润湿剂0.3份，成膜助剂0.1份，硅烷偶联剂0.1份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5％。
2.一种聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
(1)将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌60min，得改性绢云母粉；
(2)按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(3)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌30min，再加入水继续搅拌10min，得混合液料；
(4)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2min，即可制得聚合物水泥防水涂料。
对比例2
一种聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液40份，白水泥20份，硅藻土8份，高岭土1份，聚环氧琥珀酸0.15份，流平剂0.1份，消泡剂0.2份，润湿剂0.3份，成膜助剂0.1份，硅烷偶联剂0.1份，氧化石墨烯1.0份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
(1)按照重量份称取白水泥、分散剂、硅烷偶联剂、氧化石墨烯溶液在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
(2)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌30min，再加入水继续搅拌10min，得混合液料；
(3)将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2min，即可制得聚合物水泥防水涂料。
对比例3
一种聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液40份，白水泥20份，硅藻土8份，高岭土1份，流平剂0.1份，消泡剂0.2份，润湿剂0.3份，成膜助剂0.1份，适量水。
所述的，丙烯酸酯乳液的固体含量为50-60％。
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50％；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9％；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80％；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9％，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0％；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0％。
2.一种聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
(1)将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌30min，再加入水继续搅拌10min，得混合液料；
(2)将白水泥、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2min，即可制得聚合物水泥防水涂料。
性能测试
对实施例1-3和对比例1-3制备的聚合物水泥防水涂料依据GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》进行各项性能测试，结果如表1所示。由表1可得，使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料(实施例1、例2及例3)的表干时间、实干时间较短，这减少了总施工时间；同时有效提高了涂层的拉伸强度、断裂伸长率及粘结强度。
表1聚合物水泥防水涂料性能测试结果
对实施例1-3和对比例1-3制备的聚合物水泥防水涂料，其施工性能测试结果如表2所示。由表2可得，使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料(实施例1、例2及例3)的涂刷性更容易，同时易挂浆，没有流挂现象发生。而在对比例1中，涂料虽然涂刷容易，但是有流挂现象；在对比例2、例3中，该两类涂料不仅涂刷困难，而且存在流挂现象。
表2聚合物水泥防水涂料的施工性能测试结果
对实施例1-3和对比例1-3制备的聚合物水泥防水涂料，其吸水率测试结果如表3所示。由表3可得，使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料(实施例1、例2及例3)的吸水率显著降低，这说明改性绢云母粉的加入有效改善了涂层的防水性能。
表3聚合物水泥防水涂料的吸水率测试结果
分组 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
吸水率/％ 2.8 3.2 3.6 6.5 7.9 10.2
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (2)

1.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料，是由以下重量份的原料制得的：丙烯酸酯乳液25-40份，白水泥15-20份，绢云母粉25-40份，硅藻土3-10份，高岭土1-5份，分散剂0.1-0.15份，流平剂0.1-0.2份，消泡剂0.2-0.6份，润湿剂0.05-0.3份，成膜助剂0.1-0.3份，硅烷偶联剂0.02-0.1份，氧化石墨烯0.1-1.5份，适量水；
所述的，丙烯酸酯乳液的固含量为50-60%；
所述的，分散剂为聚环氧琥珀酸，固含量50%；消泡剂为有机硅消泡剂，固含量＞99.9%；流平剂为丙烯酸酯类流平剂,固含量80%；润湿剂为有机硅类润湿剂，固含量＞99.9%，所述的硅烷偶联剂为KH-550，固含量＞99.0%；所述的成膜助剂为醇酯十二，固含量＞99.0%；
所述的，绢云母粉为片岩型绢云母矿研磨和分级提纯所得，300目筛筛分，筛余小于5%；
所述的氧化石墨烯溶液为5mg/L。
2.一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
步骤一：改性绢云母粉的制备：
将绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机中充分搅拌，同时在搅拌过程中以0.5uL/min的方式逐滴加入氧化石墨烯溶液，30-60min后，将处理过后的绢云母粉置于蒸压釜内，在120-180℃，0.5-0.8MPa条件下蒸压24h，取出待干燥冷却后，得改性绢云母粉；
步骤二：一种使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料的制备：
（1）按照重量份称取白水泥、改性绢云母粉在混料机中干混，充分混匀，得混合粉料；
（2）将丙烯酸酯乳液、消泡剂在30r/min下搅拌20-30min，再加入水继续搅拌5-10min，得混合液料；
（3）将混合粉料、润湿剂加入到混合液体中，200r/min搅拌3-5min，加入硅藻土、高岭土搅拌2-8min，再依次流平剂、成膜助剂，200r/min搅拌2-8min，即可制得使用改性绢云母粉的聚合物水泥防水涂料。
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