CN109627811A - 一种冷刮非固化防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1550～1750份、聚丙烯腈100～120份、聚乙烯醇缩丁醛85～105份、邻苯二甲酸二乙酯85～105份、异噻唑啉酮80～100份、酒石酸75～95份、硫酸75～95份、胶凝剂165～185份、消泡剂110～130份、分散剂55～75份、改性剂65～95份、废弃呋喃180～200份。本发明的涂料具有自修复能力，具有较佳地防水性、耐蚀性、耐久性、抗渗性、密实性和极高的粘结力，涂层最快在一个多小时干结，能够方便应用于各种基面上，可以在潮湿基面上施工，防水层不气泡、成膜效果好，固化快，能有效缩短工期，施工方便。

Description

一种冷刮非固化防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种冷刮非固化防水涂料及其制备方法。

背景技术

在建筑上所使用的涂料主要分为防水涂料和防腐涂料，分别具有防水防渗和防腐的功能。在实际应用中，往往同时需要涂料层具有防水和防腐的功能，例如酸雨的影响越来越大，建筑上需要外置涂层能够同时防水和耐酸。现有防水涂料和防腐涂料很多采用石油、橡胶、沥青作为原料进行制备，在石油资源日益紧张得到情况下，不可避免地导致防水涂料和防腐涂料的成本不断攀升，而随着我国建筑行业的快速发展，对防水材料的需求呈现几何增长趋势。另外，现有防水涂料有的还对人体和环境有较大的危害，例如聚氨酯防水涂料等。

目前大多防水涂料均为热熔型非固化防水涂料，该防水涂料使用时候需要通过现场加热器具对非固化涂料进行加热使其成为流体，然后进行刮涂或喷涂施工。热熔施工，涂刮时间要求紧，对间断性施工非常不方便。非固化涂料经过再次加热时，由于沥青是热的不良导体，加热过程局部会过热引起碳化，使涂刮的涂料性能低于原来指标。而且，加热时会产生很多烟气，带来环境问题。加热的机器有大有小，重的将近有半吨，给施工带来不便；加热方法也各有不同。在对屋面和地下室顶板进行防水施工时需要多次分段施工，使用热熔非固化防水涂料防水在这些环境下操作起来很不方便。

随着我国国民经济的发展和工业化、城市化进程的加速，城市化建设的推进步伐也逐歩加快，各项基础设施的建设空前增多，一座座新的建筑物拔地而起，旧城换新颜。可随之而来的，却是建筑垃圾越来越多，随意堆置现象也越来越严重，管理方面的问题正益凸显。我们在享受美好生活的同时，建筑垃圾却在悄悄地侵蚀我们的环境。建筑垃圾主要由碎混凝土、碎砖瓦、碎砂石土等无机物类构成，其化学成分是硅酸盐、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫化物及硫酸盐等，其具有非常好的强度、硬度、耐磨性、抗冲击柔性、抗冻性、耐水性等，即强度高、稳定性好。建筑垃圾的长期堆存不仅浪费土地资源，容易产生安全隐患，不利于资源的可持续发展和资源的回收再利用；而且建筑垃圾的堆放还会对水资源造成污染，影响到空气质量，进而直接影响到人类的生活环境。目前建筑垃圾处理方法花费大量的运输费用，而且大量建筑垃圾不仅占用了大量的土地，甚至造成土地资源的污，而且也给人类生活环境带来了严重污染。

建筑垃圾资源化处理不但可以解决大量建筑垃圾堆放占用可耕地、污染环境等问题，还可以减少因开山采石而造成的对生态环境的负面影响，有着良好的经济效益、社会效益和环保效益，还能达到节能减排、资源循环利用的目的。因此对建筑垃圾进行回收再利用是十分必要的。

目前，关于将建筑垃圾制成防水涂料的方案也有一些文献报道，例如：专利申请CN201210191732.4，公开了一种防水涂料，具有良好的防水防渗性和防腐性能。防水涂料的硅氧烷的聚合物为具有网状高分子结构的硅氧烷的聚合物。还包括混入聚合物的固体粉粒，所述固体粉粒选自煤燃烧后的粉煤灰、钢渣、垃圾焚烧后的灰渣、建筑垃圾灰渣、化工厂排出的固体废弃物粉粒、放射性固体废弃物粉粒中的一种或者至少两种混合物。本发明的防水涂料可以应用于混凝土、隧道、地铁、桥面、化工厂的防水防渗防腐池、沼气池等需要防水、防腐蚀表面。但是，该专利的防水涂料防水效果并不理想，使用时需要加热熔化，且有裂缝是不能自我修复，减少了防水涂料的使用寿命。

由于建筑垃圾中有建筑用胶、涂料、油漆等属于难以降解的高分子聚合物材料，并含有有害的重金属元素，对于生态环境的危害也不少，所以，科学合理地处置建筑垃圾成为城市发展的迫切需要，让建筑垃圾资源化利用率达到高效又成为破解建筑垃圾之困的突破口。如何将建筑垃圾制成在使用前不需要先加热处理的防水涂料，并能够解决上述问题势在必得。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种冷刮非固化防水涂料及其制备方法。本发明的涂料具有自修复能力，当出现裂缝与渗漏时，渗入的水被涂膜吸收，裂缝处及附近的涂料在潮湿的环境下发生体积膨胀、凝胶，使进水通道变窄，从而大大减小裂缝的宽度及渗漏水量，抑制了水的侵入，然后涂料中的胶凝剂、建筑垃圾、改性剂等原料的相互作用下形成碳酸钙、硅酸钙的固化和堆积，以此堵塞进水通道，从而使裂缝自我愈合。

为了能够达到上述所述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1550～1750份、聚丙烯腈100～120份、聚乙烯醇缩丁醛85～105份、邻苯二甲酸二乙酯85～105份、异噻唑啉酮80～100份、酒石酸75～95份、硫酸75～95份、胶凝剂165～185份、消泡剂110～130份、分散剂55～75份、改性剂65～95份、废弃呋喃180～200份。

进一步地，所述的一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1600～1700份、聚丙烯腈105～115份、聚乙烯醇缩丁醛90～100份、邻苯二甲酸二乙酯90～100份、异噻唑啉酮85～95份、酒石酸80～90份、硫酸80～90份、胶凝剂170～180份、消泡剂115～125份、分散剂60～70份、改性剂75～85份、废弃呋喃185～195份。

进一步地，所述的一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1650份、聚丙烯腈110份、聚乙烯醇缩丁醛95份、邻苯二甲酸二乙酯95份、异噻唑啉酮90份、酒石酸85份、硫酸85份、胶凝剂175份、消泡剂120份、分散剂65份、改性剂80份、废弃呋喃190份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2～3:1制成。

进一步地，所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或一种以上。

进一步地，所述分散剂为聚丙烯酸盐纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯和十二烷基硫酸钠中的一种或一种以上。

进一步地，所述改性剂为机硅烷偶联剂、硬脂酸、乙二醇中的一种或一种以上。

进一步地，一种冷刮非固化防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾去除杂质，然后送入粉碎机中粉碎至颗粒直径为0.01～0.1mm的建筑垃圾粉；

(2)按照重量份数称取聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二乙酯、异噻唑啉酮、分散剂和废弃呋喃，加入分散容器中搅拌均匀，然后加入步骤(1)的建筑垃圾粉，搅拌均匀；

(3)低速搅拌状态下，缓慢向步骤(2)的溶液中加入酒石酸和硫酸，加速搅拌分散，再一次加入改性剂、胶凝剂和消泡剂，在280～300r/min的转速下搅拌16～20min，制得所述冷刮非固化防水涂料。

进一步地，在步骤(2)，所述搅拌的速度为320～350r/min，时间为10～13min。

进一步地，在步骤(3)，所述低速搅拌的速度为160～180r/min；所述加速搅拌的速度为350～400r/min，时间为12～15min。

由于本发明采用了以上技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明中异噻唑啉酮能够防止涂料被腐蚀，是涂料具有防腐效果；聚乙烯醇缩丁醛能够降低涂料表面张力，有助于涂料形成光滑涂饰面；邻苯二甲酸二乙酯可以作为增韧剂，提高涂料柔韧性；由于建筑垃圾主要化学成分是硅酸盐、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫化物及硫酸盐等，在硫酸及其他原料的作用下会有金属盐类物质产生，例如钙酸盐，这些金属盐类具有缩短干结时间和催干作用，能加快涂膜干结，方便施工且可防止未干涂膜的沾污和损坏。

(2)本发明的涂料具有自修复能力，当出现裂缝与渗漏时，渗入的水被涂膜吸收，裂缝处及附近的涂料在潮湿的环境下发生体积膨胀、凝胶，使进水通道变窄，从而大大减小裂缝的宽度及渗漏水量，抑制了水的侵入，然后涂料中的胶凝剂、建筑垃圾、改性剂等原料的相互作用下形成碳酸钙、硅酸钙的固化和堆积，以此堵塞进水通道，从而使裂缝自我愈合。

(3)本发明建筑垃圾经过改性剂、分散剂、酒石酸等处理后，其疏水性得到了提高，高山了防水涂料的疏水性、稳定性和耐候性，与普通防水涂料相比，具有更好的防水、防腐、耐久性能，更快干结且干结表面光滑。

(4)本发明涂料使用时不需要先加热处理，其呈均匀液态，可直接用于涂刷基面，能够方便应用于各种基面上，可以在潮湿基面上施工，防水层不气泡、成膜效果好，固化快，能有效缩短工期，施工方便。

(5)本发明的防水涂料具有较佳地防水性、耐蚀性、耐久性、抗渗性、密实性和极高的粘结力，涂层最快在一个多小时干结，防水涂层在施工后较长时间内都不会出现开裂、起皮、剥落现象，并且环保无毒。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1550份、聚丙烯腈100份、聚乙烯醇缩丁醛85份、邻苯二甲酸二乙酯85份、异噻唑啉酮80份、酒石酸75份、硫酸75份、胶凝剂165份、消泡剂110份、分散剂55份、改性剂65份、废弃呋喃180份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2:1制成；所述消泡剂为乳化硅油；所述分散剂为聚丙烯酸盐纤维素衍生物；所述改性剂为机硅烷偶联剂、硬脂酸。

一种冷刮非固化防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾去除杂质，然后送入粉碎机中粉碎至颗粒直径为0.01～0.1mm的建筑垃圾粉；

(2)按照重量份数称取聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二乙酯、异噻唑啉酮、分散剂和废弃呋喃，加入分散容器中搅拌均匀，然后加入步骤(1)的建筑垃圾粉，搅拌均匀；所述搅拌的速度为320～350r/min，时间为10～13min；

(3)低速搅拌状态下，缓慢向步骤(2)的溶液中加入酒石酸和硫酸，加速搅拌分散，再一次加入改性剂、胶凝剂和消泡剂，在280～300r/min的转速下搅拌16～20min，制得所述冷刮非固化防水涂料；所述低速搅拌的速度为160～180r/min；所述加速搅拌的速度为350～400r/min，时间为12～15min。

实施例2

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1750份、聚丙烯腈120份、聚乙烯醇缩丁醛105份、邻苯二甲酸二乙酯105份、异噻唑啉酮100份、酒石酸95份、硫酸95份、胶凝剂185份、消泡剂130份、分散剂75份、改性剂95份、废弃呋喃200份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为3:1制成；所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；所述分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯；所述改性剂为机硅烷偶联剂。其制备方法与实施例1相同。

实施例3

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1600份、聚丙烯腈105份、聚乙烯醇缩丁醛90份、邻苯二甲酸二乙酯90份、异噻唑啉酮85份、酒石酸80份、硫酸80份、胶凝剂170份、消泡剂115份、分散剂60份、改性剂75份、废弃呋喃185份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2.2:1制成；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述改性剂为硬脂酸、乙二醇。其制备方法与实施例1相同。

实施例4

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1700份、聚丙烯腈115份、聚乙烯醇缩丁醛100份、邻苯二甲酸二乙酯100份、异噻唑啉酮95份、酒石酸90份、硫酸90份、胶凝剂180份、消泡剂125份、分散剂70份、改性剂85份、废弃呋喃195份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2.9:1制成；所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；所述分散剂为聚丙烯酸盐纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯；所述改性剂为机硅烷偶联剂、乙二醇。其制备方法与实施例1相同。

实施例5

一种冷刮非固化防水涂料，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1650份、聚丙烯腈110份、聚乙烯醇缩丁醛95份、邻苯二甲酸二乙酯95份、异噻唑啉酮90份、酒石酸85份、硫酸85份、胶凝剂175份、消泡剂120份、分散剂65份、改性剂80份、废弃呋喃190份。

进一步地，所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2.5:1制成；所述消泡剂为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷；所述分散剂为聚丙烯酸盐纤维素衍生物和十二烷基硫酸钠；所述改性剂为机硅烷偶联剂、硬脂酸、乙二醇。其制备方法与实施例1相同。

对比例1

按照专利申请CN201210191732.4中的实施例进行。

对比例2

按照专利申请CN201710410556.1中的实施例进行。

根据已制订并实施的CJJ139-2010《城市桥梁桥面防水工程技术规程》、JGJ/T212-2010《地下工程渗漏治理技术规程》和GB50208-2011《地下防水工程质量验收规范》对实施例1～5和对比例1～2制得的防水涂料进行性能测试。防水涂料的物理性能如下表1所示，自修复性能测试结果如下表2所示。

表1物理性能测试结果

由表1实验数据可知，本发明的防水涂料具有良好的耐水、耐碱、耐温变性能，涂料状态均匀、无结块，干结时间短，干结时间最快为1.7h。

表2自修复性能测试结果

由表2实验时间可知，本申请防水涂料自修复性能良好。

综上所述，本发明建筑垃圾经过改性剂、分散剂、酒石酸等处理后，其疏水性得到了提高，高山了防水涂料的疏水性、稳定性和耐候性，与普通防水涂料相比，具有更好的防水、防腐、耐久性能，更快干结且干结表面光滑。本发明涂料能够方便应用于各种基面上，可以在潮湿基面上施工，防水层不气泡、成膜效果好，固化快，能有效缩短工期，施工方便，且具有较佳地防水性、耐蚀性、耐久性、抗渗性、密实性和极高的粘结力，涂层最快在一个多小时干结，防水涂层在施工后较长时间内都不会出现开裂、起皮、剥落现象，并且环保无毒。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1550～1750份、聚丙烯腈100～120份、聚乙烯醇缩丁醛85～105份、邻苯二甲酸二乙酯85～105份、异噻唑啉酮80～100份、酒石酸75～95份、硫酸75～95份、胶凝剂165～185份、消泡剂110～130份、分散剂55～75份、改性剂65～95份、废弃呋喃180～200份。

2.根据权利要求1所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1600～1700份、聚丙烯腈105～115份、聚乙烯醇缩丁醛90～100份、邻苯二甲酸二乙酯90～100份、异噻唑啉酮85～95份、酒石酸80～90份、硫酸80～90份、胶凝剂170～180份、消泡剂115～125份、分散剂60～70份、改性剂75～85份、废弃呋喃185～195份。

3.根据权利要求1所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：建筑垃圾1650份、聚丙烯腈110份、聚乙烯醇缩丁醛95份、邻苯二甲酸二乙酯95份、异噻唑啉酮90份、酒石酸85份、硫酸85份、胶凝剂175份、消泡剂120份、分散剂65份、改性剂80份、废弃呋喃190份。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于：所述胶凝剂为魔芋粉和海藻酸钠按照质量比为2～3:1制成。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或一种以上。

6.根据权利要求1～3任一项所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸盐纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯和十二烷基硫酸钠中的一种或一种以上。

7.根据权利要求1～3任一项所述的一种冷刮非固化防水涂料，其特征在于：所述改性剂为机硅烷偶联剂、硬脂酸、乙二醇中的一种或一种以上。

8.一种冷刮非固化防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将建筑垃圾去除杂质，然后送入粉碎机中粉碎至颗粒直径为0.01～0.1mm的建筑垃圾粉；

(2)按照重量份数称取聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二乙酯、异噻唑啉酮、分散剂和废弃呋喃，加入分散容器中搅拌均匀，然后加入步骤(1)的建筑垃圾粉，搅拌均匀；

(3)低速搅拌状态下，缓慢向步骤(2)的溶液中加入酒石酸和硫酸，加速搅拌分散，再一次加入改性剂、胶凝剂和消泡剂，在280～300r/min的转速下搅拌16～20min，制得所述冷刮非固化防水涂料。

9.根据权利要求8所述的一种冷刮非固化防水涂料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)，所述搅拌的速度为320～350r/min，时间为10～13min。

10.根据权利要求8所述的一种冷刮非固化防水涂料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)，所述低速搅拌的速度为160～180r/min；所述加速搅拌的速度为350～400r/min，时间为12～15min。