CN109762413A - 基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法 Download PDF

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张科
薛兴勇
宋敦清
莫瑞华
于乔
黄云龙
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Abstract

本发明公开了一种基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,包括液料和粉料。据此,发明人还建立了该产品的相应制备方法。该防水涂料为液粉组合的双组份涂料,是一种智能型高弹防水涂料,其自身具有较高延伸率,具备抵抗结构开裂能力,同时该涂料自身在结构上拥有自愈合能力,通过使用空芯纤维装载修复剂而进行自修复,能修复涂料自身由于长期的机械作用所造成的损伤,从而实现防水涂料裂缝后自修复而再次恢复防水功能。使用时,将液料及粉料按照质量比1:1混合均匀成型,所得涂料具有高弹性能且出现开裂导致渗水,在遇水后裂缝能实现自修复。综上,本发明解决了因防水层破坏后需再次做防水的问题,具有较高的实际应用价值。

Description

基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制 备方法
技术领域
本发明属于新型防水涂料技术领域,尤其涉及一种基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
背景技术
近些年来,由于防水层裂缝发展而导致的工程事故颇为常见,可以说防水层微观裂缝的无限制发展正是建筑渗漏事故的根本原因之一。因此,修复防水层裂缝一直是学术界和工程界关注和研究的热点。对于表面宏观裂缝,通常采用事后被动修复方式,如灌浆、嵌缝封堵以及防水层置换等。一些无损检测技术如超声反射法、射线照相法、红外成像法等常被用于检测混凝土内部损伤,但都有一定的局限性,并不能进行实时监测,其修复更是难上加难。现有自修复类材料多为刚性涂料,无延伸率,自身抵抗建筑结构开裂能力较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有较高延伸率和抵抗结构开裂能力的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,包括液料和粉料;液料由以下重量百分比的原料组成:丙烯酸乳液80-90%,去离子水10-20%,消泡剂0.1-0.3%,润湿剂0.1-0.3%,防腐剂0.1-0.3%;粉料由以下重量百分比的原料组成:普通硅酸盐水泥35-45%,石英砂25-40%,硅微粉1-3%,液芯纤维10-15%,减水剂1-2%,纤维素醚0.5-2%,消泡剂0.5-1%。
液料和粉料的质量比为1:1。
丙烯酸乳液为纯丙烯酸乳液,消泡剂为有机硅类消泡剂,润湿剂为NP-10,液芯纤维为使用环氧修复剂的液芯纤维,减水剂为聚羧酸类减水剂,纤维素醚为羟丙基纤维素醚。
普通硅酸盐水泥的比表面积为400-420㎡/kg,石英砂的粒度为70-140目,硅微粉中的二氧化硅含量≥99.5%。
上述基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法,液料和粉料分别按以下操作制备:
液料制备:按配比分别称量丙烯酸乳液、去离子水、润湿剂和防腐剂加入高速分散机,启动高速分散机分散,加入消泡剂,继续分散,得液料成品;
粉料制备:按配比分别称量普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂,在搅拌罐中先加入普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉搅拌分散,再加入液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂继续搅拌,得到粉料成品。
高速分散机分散转速800r/min,分散20分钟;继续分散转速800r/min,分散5分钟。
搅拌分散和继续搅拌各30分钟。
针对目前自修复类材料存在的问题,发明人研制了一种基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,包括液料和粉料;液料由以下重量百分比的原料组成:丙烯酸乳液80-90%,去离子水10-20%,消泡剂0.1-0.3%,润湿剂0.1-0.3%,防腐剂0.1-0.3%;粉料由以下重量百分比的原料组成:普通硅酸盐水泥35-45%,石英砂25-40%,硅微粉1-3%,液芯纤维10-15%,减水剂1-2%,纤维素醚0.5-2%,消泡剂0.5-1%。据此,发明人还建立了该产品的相应制备方法。该防水涂料为液粉组合的双组份涂料,是一种智能型高弹防水涂料,其自身具有较高延伸率,具备抵抗结构开裂能力,同时该涂料自身在结构上拥有自愈合能力,通过使用空芯纤维装载修复剂而进行自修复,能修复涂料自身由于长期的机械作用所造成的损伤,从而实现防水涂料裂缝后自修复而再次恢复防水功能。使用时,将液料及粉料按照质量比1:1混合均匀成型,所得涂料具有高弹性能且出现开裂导致渗水,在遇水后裂缝能实现自修复。综上,本发明解决了因防水层破坏后需再次做防水的问题,具有较高的实际应用价值。
具体实施方式
实施例基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料及其制备基本配方(重量百分比):
液料由以下重量百分比的原料组成:丙烯酸乳液80-90%,去离子水10-20%,消泡剂0.1-0.3%,润湿剂0.1-0.3%,防腐剂0.1-0.3%;粉料由以下重量百分比的原料组成:普通硅酸盐水泥35-45%,石英砂25-40%,硅微粉1-3%,液芯纤维10-15%,减水剂1-2%,纤维素醚0.5-2%,消泡剂0.5-1%。
各实施例液料和粉料的具体配方见表1和表2。
表1实施例1-3液料原料配比
原材料 丙烯酸乳液 去离子水 消泡剂 润湿剂 防腐剂
用量 90% 9.5% 0.2% 0.1% 0.2%
表2实施例1-3粉料原料配比
表1和表2中,丙烯酸乳液为纯丙烯酸乳液,消泡剂为有机硅类消泡剂(德国毕克公司BYK-021型消泡剂),润湿剂为NP-10(美国陶氏公司),液芯纤维为使用环氧修复剂的液芯纤维(型号Hybridsil,美国Nanosonic Inc公司),减水剂为聚羧酸类减水剂(西卡公司型减水剂),纤维素醚为羟丙基纤维素醚。普通硅酸盐水泥的比表面积为400-420㎡/kg,石英砂的粒度为70-140目,硅微粉中的二氧化硅含量≥99.5%。
制备方法:
液料制备:按配比分别称量丙烯酸乳液、去离子水、润湿剂和防腐剂加入高速分散机,启动高速分散机分散转速800r/min,分散20分钟,加入消泡剂,继续分散5分钟,得液料成品;
粉料制备:按配比分别称量普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂,在搅拌罐中先加入普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉搅拌分散30分钟,再加入液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂继续搅拌30分钟,得到粉料成品。
将实施例1-3的液料和粉料按照质量比1:1搅拌均匀配置成成品,并与目前已有专利中的自修复砂浆(对照组)(参见中国专利申请201610491712.7)进行性能指标对比测试,并增加的裂缝修复宽度指标衡量涂料能修复裂缝能力,具体测试结果见表3。(测试参照GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料)
表3实施例和对照组性能测试结果

Claims (7)

1.一种基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,其特征在于包括液料和粉料;所述液料由以下重量百分比的原料组成:丙烯酸乳液80-90%,去离子水10-20%,消泡剂0.1-0.3%,润湿剂0.1-0.3%,防腐剂0.1-0.3%;所述粉料由以下重量百分比的原料组成:普通硅酸盐水泥35-45%,石英砂25-40%,硅微粉1-3%,液芯纤维10-15%,减水剂1-2%,纤维素醚0.5-2%,消泡剂0.5-1%。
2.根据权利要求1所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,其特征在于:所述液料和粉料的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,其特征在于:所述丙烯酸乳液为纯丙烯酸乳液,消泡剂为有机硅类消泡剂,润湿剂为NP-10,液芯纤维为使用环氧修复剂的液芯纤维,减水剂为聚羧酸类减水剂,纤维素醚为羟丙基纤维素醚。
4.根据权利要求1所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料,其特征在于:所述普通硅酸盐水泥的比表面积为400-420㎡/kg,石英砂的粒度为70-140目,硅微粉中的二氧化硅含量≥99.5%。
5.权利要求1所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法,其特征在于所述液料和粉料分别按以下操作制备:
液料制备:按配比分别称量丙烯酸乳液、去离子水、润湿剂和防腐剂加入高速分散机,启动高速分散机分散,加入消泡剂,继续分散,得液料成品;
粉料制备:按配比分别称量普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂,在搅拌罐中先加入普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉搅拌分散,再加入液芯纤维、减水剂、纤维素醚、消泡剂继续搅拌,得到粉料成品。
6.根据权利要求5所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法,其特征在于:所述高速分散机分散转速800r/min,分散20分钟;所述继续分散转速800r/min,分散5分钟。
7.根据权利要求5所述的基于液芯光纤法的双组份自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法,其特征在于:所述搅拌分散和继续搅拌各30分钟。
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