CN110342895B - 一种缓释型硅烷粉末、超疏水水泥基柔性防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防水材料技术领域，具体公开了一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成；所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯60～80份、羧基丁苯改性乳液5～20份、消泡剂0.2～0.6份、成膜助剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.5份和水5～20份；所述粉料由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥30～45份、铝酸盐水泥5～10份、石膏5～10份，缓释型硅烷粉末0.4～2份、石英砂20～40份、重钙5～20份、触变剂0.1～0.5份和减水剂0.2～0.5份。该防水涂料吸水率极低，具有优异的耐水、抗渗性能，与砂浆或混凝土基面的粘结强度高，能够满足长期浸水环境的使用需求。

Description

一种缓释型硅烷粉末、超疏水水泥基柔性防水涂料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及防水材料技术领域，具体涉及一种缓释型硅烷粉末、超疏水水泥基柔性防水涂料及其制备方法。

背景技术

防水材料经历了四代的发展，第一代防水材料是沥青卷材，沥青卷材由于价格便宜，施工对基材要求低，施工速度快，在屋顶防水领域仍然占有较大份额，但是由于其含有焦油成分对人体和环境都有较大污染，且室外耐久性较差，维修时不容易清理；第二代防水材料为聚氨酯类，这类防水材料含有挥发性、毒性溶剂，因此被禁止使用，已经被市场淘汰；第三代防水材料为丙烯酸类，丙烯酸类是涂膜型防水材料，无接缝、无毒，施工方便，防水市场仍占有一定份额；第四代防水为聚合物水泥类，这类防水材料涂膜型防水材料无接缝、施工方便，有的还带有疏水功能和渗透结晶功能。第四代防水材料具有主动防水功能，性能优越，因此，聚合物水泥基防水材料成了目前市场主流防水材料。

聚合物水泥基防水材料虽然是目前的主流防水材料，但由于自身的吸水性较高，耐水性仍然不能满足长期浸水的环境，因此，具有疏水和渗透结晶功能的聚合物水泥基防水材料的研究就越来越多。专利文献CN108689648A、CN108530010A和CN108034287对聚合水泥基防水涂料改性进行了研究，其主要是烷氧基硅烷、氨基硅烷、硅烷偶联剂、甲基硅酸钠、硅酸钠等对聚合物水泥防水涂料的改性。但是，大多数水泥基防水涂料都是直接将硅烷或硅烷乳液加入水泥浆体，这种方法并不能有效改善涂料的吸水性能。因为水泥水化后，水泥浆体为碱环境，硅烷官能团水解后生成≡Si－OH与水泥颗粒表面的羟基发生脱水缩合反应形成水化硅氧烷基团≡Si－O－Si≡，并且这种官能团优先吸附在带负电的硅酸盐矿物表面，形成超疏水基团，阻碍了介质的运输，因此直接将硅烷或硅烷乳液加入水泥浆体中会严重影响水泥的水化，导致水泥水化程度低，凝胶孔变多，其自身的吸水率并不能显著降低。因此，现有的防水涂料耐久性能仍然不能满足水泥基材料长期浸水环境下的防水需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种超疏水水泥基柔性防水涂料及其制备方法。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷20～40份、硅酸酯5～10份、钛酸酯偶联剂5～10份、OP-10 1～2份、司盘80 1～2份、微硅粉20～30份、碳酸钙晶须5～10份、PVA 2～10份和水15～25份。

根据上述的缓释型硅烷粉末，优选地，所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷中的至少一种。

根据上述的缓释型硅烷粉末，优选地，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一种。

根据上述的缓释型硅烷粉末，优选地，所述钛酸酯偶联剂为螯合型钛酸酯偶联剂。更加优选地，所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯和二（膦酸二辛酯）钛酸乙二（醇）酯。

根据上述的缓释型硅烷粉末，优选地，所述PVA聚合度为1600～4000；所述微硅粉为1200～1500目的粉末；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法，包括以下步骤：

（1）将OP-10、司盘80、氟硅烷、硅酸酯、钛酸酯偶联剂搅拌混匀，得到均一乳液，然后向乳液中加入PVA、硅微粉、碳酸钙晶须和水，搅拌混匀，得到浆料；

（2）将步骤（1）制备的浆料进行干燥，得到粒径0.1～0.4mm的粉末，即得缓释型硅烷粉末。

根据上述的制备方法，优选地，步骤（2）中所述干燥温度为60℃～70℃。在该温度范围内进行干燥，缓释型硅烷粉末内部的氟硅烷不挥发，而且干燥效果好，干燥时间短，如果干燥温度超过70℃，则会导致缓释型硅烷粉末内部的氟硅烷挥发，影响氟硅烷粉末的疏水性。

根据上述的制备方法，优选地，步骤（2）中所述干燥采用的设备是流化床干燥设备。

上述缓释型硅烷粉末能够用于制备防水涂料。

一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成。为延长保存期，液料和粉料分别包装，施工前再将两者混合。所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯60～80份、羧基丁苯胶乳5～20份、消泡剂0.2～0.6份、成膜助剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.5份和水5～20份；所述粉料由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥30～45份、铝酸盐水泥5～10份、石膏5～10份，缓释型硅烷粉末0.4～2份、石英砂20～40份、重钙5～20份、触变剂0.1～0.5份和减水剂0.2～0.5份。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述缓释型硅烷粉末由以下重量份的原料制成：氟硅烷20～40份、硅酸酯5～10份、钛酸酯偶联剂5～10份、OP-10 1～2份、司盘80 1～2份、微硅粉20～30份、碳酸钙晶须5～10份、PVA 2～10份和水15～25份。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷中的至少一种。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一种。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述钛酸酯偶联剂螯合型钛酸酯偶联剂。更加优选地，所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯和二（膦酸二辛酯）钛酸乙二（醇）酯。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述PVA聚合度为1600～4000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

1600～4000聚合度的PVA分子量适中，包裹效果好，易于成壳，而且该聚合度的PVA水溶性适中，有利于内部氟硅烷的缓慢释放；如果PVA分子量过小，其包裹性差，不易形成壳；如果PVA分子量太大，其水溶性差，不利于氟硅烷的释放。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述液料与粉料的质量比为1:(1～3)。

根据上述的超疏水水泥基柔性防水涂料，优选地，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂是聚羧酸减水剂、奈系减水剂中的至少一种；所述触变剂为高分子黄原胶粉；所述消泡剂为矿物油消泡剂。

上述超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

（a）配制液料：将叔碳酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳搅拌混匀，然后再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂搅拌混合均匀，得到粉料；

（c）按液料与粉料质量比为1:（1～3）的比例将粉料加入液料中，混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。

本发明的作用机理及有益效果:

1、对于缓释型硅烷粉：

本发明中缓释型硅烷粉末为“固包油”结构，其外壳的主要成分为PVA，核的主要成分是氟硅烷；超疏水水泥基柔性防水涂料的粉料和液料混合后，粉料中的硅酸钙水泥和铝酸钙水泥立即开始水化，粉料中缓释型硅烷粉末的PVA外壳在水的作用下也开始缓慢溶解，PVA外壳完全溶解后才能释放出内部的氟硅烷，水泥水化的速率远高于PVA的溶解速率，在此阶段以水泥水化为主；水泥水化基本完成后，被PVA包覆的硅烷分子开始释放并在涂料内部自由迁移，硅烷在水泥水化后的碱性环境中很快水解，水解后的硅烷结构可用R-Si-(OH)₃表示，其中-(OH)₃具有反应活性，可以与水泥水化产物表面的羟基脱水缩合形成化学键连接，使含氟烷基排列在水泥水化产物的表面，形成永久疏水层，该疏水层阻碍了液态水的介入，提高了防水涂料的耐水性能。硅烷与水泥水化物的结合示意式如下：

。

本发明在制备缓释型硅烷粉末时，先将OP-10、司盘80、硅酸酯、氟硅烷、钛酸酯偶联剂加入高速搅拌机中，高速分散至形成均一的白色乳液，在搅拌过程中OP-10、司盘80、硅酸酯和偶联剂的亲油基团与氟硅烷结合形成油相，同时其亲水基团向外舒展排列，形成水包油液滴；然后再加入PVA、硅微粉、碳酸钙晶须和水，继续搅拌，在搅拌过程中PVA、碳酸钙晶须、硅微粉会在水包油液滴表面堆积并形成均匀的水溶性聚合物薄膜，得到外观均匀的水性浆料；将浆料在流化床干燥设备干燥，得到粒径0.1～0.4mm的粉末，即得“固包油”结构的缓释型硅烷粉末。

缓释型硅烷粉末中含有的微硅粉，微硅粉具有很高活性既可以填充孔隙又可以参与普通硅酸盐水泥水化反应；而且，缓释型硅烷粉末还含有的碳酸钙晶须，碳酸钙晶须能与高铝水泥反应形成单碳型水化铝酸钙和氢氧化铝，提高了整体防水涂料密实度。

、对于超疏水水泥基柔性防水涂料来说：

（1）当超疏水水泥基柔性防水涂料中的液料和粉料接触混合后，粉料中的水泥立即开始水化，“固包油”结构的缓释型硅烷粉末的PVA外壳在水的作用下也开始缓慢溶解，PVA外壳完全溶解后才能释放出内部的氟硅烷，因此，当缓释型硅烷粉末内部的氟硅烷释放出来时，粉料中的水泥早期水化已基本完成，所以，氟硅烷对水泥水化程度影响较小，而且，氟硅烷水解生成的硅羟基能与水泥水化产物表面的羟基脱水缩合形成化学键连接，使含氟烷基排列在水泥水化产物的表面，形成永久疏水层，该疏水层阻碍了液态水的介入，提高了防水涂料的耐水性能。同时，水泥水化会消耗一部分水，随着体系中水分的减少，悬浮在涂料中的聚合物逐渐以致密的聚合物颗粒堆积在水泥水化产物表面，聚合物颗粒能有效地填充水泥水化物的毛细孔，使得防水涂料结构更致密，从而降低防水涂料的吸水率，提高防水涂料的防水、耐水性能；而且，随着体系中水分的进一步减少，液料中的叔碳酸乙烯酯也开始在水泥水化产物表面堆积，在水泥水化产物表面形成致密的大分子聚合物膜，由于叔碳酸乙烯酯具有良好的疏水性和长期耐水性，形成聚合物膜也具有超疏水性能，该聚合物膜能够大大降低水的进入，进一步实现防水涂料的防水功能。

因此，采用“固包油”结构的缓释型硅烷粉末解决了直接将硅烷或硅烷乳液加入水泥浆体中严重影响水泥的水化，导致水泥水化程度低，凝胶孔变多，防水涂料强度低、吸水率高等难题。

（2）现有的聚合物水泥防水涂料是依靠聚合物在水泥水化产物表面堆积提高防水涂料致密性，从而降低防水涂料的吸水率，达到提高防水涂料的防水、耐水性能的效果。本发明将氟硅烷的疏水基团引入涂料体系，使水泥水化产物携带疏水基团，具备强疏水性能；通过聚合物在具有疏水性能的水泥水化产物表面堆积，可提高防水涂料自身的结构致密性，降低防水涂料自身的吸水率，进一步实现防水涂料的防水、耐水功能。因此，本发明制备的防水涂料从两个方面实现了防水功能：即防水涂料自身的疏水性和防水涂料自身的致密结构；防水涂料自身的疏水性使得水分子很难在防水涂料表面长期富集，防水涂料自身的致密结构保证了水分子很难透过防水层。所以，通过防水涂料自身的疏水性和致密结构保证了防水涂料同时具有防水性和长期耐水性。

（3）本发明采用叔碳酸乙烯酯乳液和羧基丁苯胶乳作为防水涂料液料的主要成分，叔碳酸乙烯酯是α-碳高度支链化的饱和脂肪酸乙烯酯，高度的支链化具有大的空间位阻效应和疏水效应，使其具有优异的疏水性和长期耐水性，但由于缺少活性基团，导致叔碳酸乙烯酯乳液与混凝土、钢材等基面的粘接力较弱；羧基丁苯胶乳具有强的极性和良好的粘接性，因此，本发明引入羧基丁苯胶乳的主要目的是提高涂料与水泥、钢材等基材的粘接力；通过叔碳酸乙烯酯乳液和羧基丁苯胶乳混合和两者配比的调整，使制备的防水涂料液料成分既具有优异的疏水性、长期耐水性，还具有良好的粘接性，能够稳定地粘接在基材表面，极大低提高了防水涂料与基材（混凝土、钢材等）的粘结强度。

（4）硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏复合胶凝体系具有早期强度高，凝结时间快的特点，铝酸盐水泥和石膏提供大量的Al(OH)₄ ^-和Ca²⁺、SO₄ ^2-为AFt形成的时间和生成的量提供了支撑，满足了早强快凝的需求。

综上，本发明制备的防水涂料吸水率极低，具有优异的疏水、耐水、抗渗性能，与砂浆或混凝土基面的粘结强度高，能够满足长期浸水环境的使用需求，应用领域广泛。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。

实施例一：制备缓释型硅烷粉末

实施例1-1：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷25份、硅酸酯5份、钛酸酯偶联剂5份、OP-10 1份、司盘80 2份、微硅粉30份、碳酸钙晶须10份、PVA 2份和去离子水20份。

所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸甲酯；所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯；所述PVA聚合度为2000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法为：

（1）将OP-10、司盘80、氟硅烷、硅酸酯、钛酸酯偶联剂按照配比加入高速搅拌机中，高速分散40-60min，得到均一的白色乳液；然后再加入PVA、硅微粉、碳酸钙晶须和水，搅拌30-40min，得到浆料；

（2）将步骤（1）制备的浆料在60-70℃流化床干燥设备中进行干燥，得到粒径0.1～0.4mm的粉末，即得缓释型硅烷粉末。

实施例1-2：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷40份、硅酸酯5份、钛酸酯偶联剂5份、OP-10 2份、司盘80 1份、微硅粉20份、碳酸钙晶须10份、PVA 2份和去离子水15份。

所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸甲酯；所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯；所述PVA聚合度为2000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法为与实施例1相同。

实施例1-3：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷20份、硅酸酯5份、钛酸酯偶联剂10份、OP-10 1.5份、司盘80 1.5份、微硅粉30份、碳酸钙晶须5份、PVA 7份和去离子水20份。

所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸甲酯；所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯；所述PVA聚合度为2000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法为与实施例1相同。

实施例1-4：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷20份、硅酸酯10份、钛酸酯偶联剂5份、OP-10 2份、司盘80 1份、微硅粉25份、碳酸钙晶须10份、PVA 7份和去离子水20份。

所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸甲酯；所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯；所述PVA聚合度为2000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法为与实施例1相同。

实施例1-5：

一种缓释型硅烷粉末，按重量份计算，由以下原料制成：氟硅烷35份、硅酸酯6份、钛酸酯偶联剂6份、OP-10 2份、司盘80 1份、微硅粉20份、碳酸钙晶须5份、PVA 10份和去离子水15份。

所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸甲酯；所述钛酸酯偶联剂为二（焦磷酸辛酯）羟乙酸钛酸酯；所述PVA聚合度为2000；所述微硅粉的目数为1200～1500目；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

上述缓释型硅烷粉末的制备方法为与实施例1相同。

实施例1-6：

实施例1-6的内容与实施例1-1基本相同，其不同之处在于：所述氟硅烷为全氟癸基三甲氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸乙酯；所述钛酸酯偶联剂为二（膦酸二辛酯）钛酸乙二（醇）酯；所述PVA聚合度为1600。

实施例1-7：

实施例1-7的内容与实施例1-1基本相同，其不同之处在于：所述氟硅烷为全氟癸基三甲氧基硅烷；所述硅酸酯为正硅酸乙酯；所述钛酸酯偶联剂为二（膦酸二辛酯）钛酸乙二（醇）酯；所述PVA聚合度为4000。

实施例二：制备超疏水水泥基柔性防水涂料

1、超疏水水泥基柔性防水涂料中液料与粉料质量比探讨实验：

为了探讨液料与粉料的质量比对制备的超疏水水泥基柔性防水涂料性能的影响，发明人进行了以下实验，即实施例2-1～实施例2-5。

实施例2-1：

一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成，液料与粉料的质量比为1:3。所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯乳液75份、羧基丁苯胶乳10份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.5份、杀菌剂0.2份和水14份；所述粉料由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥45份、铝酸盐水泥5份、石膏5份，缓释型硅烷粉末1.2份、石英砂23份、重钙20份、触变剂0.5份和减水剂0.3份。其中，所述缓释型硅烷粉末为实施例1制备的缓释型硅烷粉末；所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述触变剂为高分子黄原胶粉；消泡剂为矿物油消泡剂。

上述超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

（a）配制液料：将叔碳酸乙烯酯乳液、羧基丁苯胶乳搅拌混匀，然后再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂搅拌混合均匀，得到粉料；

（c）按液料与粉料的质量比将粉料加入液料中，混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。

实施例2-2～实施例2-5：

实施例2-2～实施例2-5的内容与实施例2-1的内容基本相同，其不同之处在于液料与粉料的质量比不同，液料与粉料的质量比具体参见表1。

按照检测标准《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009对实施例2-1～实施例2-5制备的防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率及粘结强度性能进行检测，按照检测标准JC/T1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》对实施例2-1～实施例2-5制备的防水涂料的涂膜吸水率进行检测，其对应的检测结果参见表1。为检测防水涂料长期耐水性能，本次试验分别做了无处理和1000h侵水处理后防水材料的性能。无处理是指将防水涂料的液料与粉料按照一定质量比混合搅拌，静置3min，倒入模具中涂覆，分二次或三次涂膜，在标准条件下养护96h，然后脱模，将脱模的试样反面向上在40±2℃的烘箱中处理48h，取出冷却至室温，用切片机将试样冲切成20mm×15mm的试件，然后测试试件性能。水中浸泡1000h处理是指防水涂料的液料与粉料按照一定质量比混合搅拌，静置3min，倒入模具中涂覆，分二次或三次涂膜，在标准条件下养护96h后脱模，将脱模的试样反面向上在40±2℃的烘箱中处理48h，取出冷却至室温，将试样制备成20mm×15mm的试件，将试件浸泡在23±2℃水中1000h，然后测试件性能。

无处理涂膜吸水率测试方法：称量待测试件的质量m₀，侵水168±1h后取出，用滤纸吸去试件表面的附着水，再次称量其质量m₁，然后按公式涂膜吸水率=(m₁-m₀)/m₀计算试件的涂膜吸水率。

水中浸泡1000h处理涂膜吸水率测试方法：称量待测试件的质量m₀，侵水1000±1h后取出，用滤纸吸去试件表面的附着水，再次称量其质量m₁，然后按公式涂膜吸水率=(m₁-m₀)/m₀计算试件的涂膜吸水率。

由表1可知，随着液料与粉料质量比的提高，防水涂料的拉伸强度逐渐减小，当液料与粉料的质量比为1:0.5时，无处理条件下检测的防水涂料拉伸强度仅有2.01 Mpa，拉伸强度较低；防水涂料的断裂伸长率随液料和粉料质量比的增大而逐渐增大，防水涂料的粘结强度和涂膜吸水率随液料与粉料质量比的增大出现先升高后降低的趋势，当液料和粉料的质量比为1:4或1:0.5时，防水涂料的粘结强度均较低。因此，综合考虑防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率、粘结强度和吸水率，液料与粉料的质量比优选为1:(1～3)，更加优选为1:2。

、羧基丁苯胶乳用量探讨实验：

为了探讨液料中羧基丁苯胶乳用量对制备的超疏水水泥基柔性防水涂料性能的影响，发明人进行了以下实验，即实施例3-1～实施例3-8。

实施例3-1：

一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成，液料与粉料的质量比为1:2。所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯80份、羧基丁苯胶乳0份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.5份、杀菌剂0.2份和水14份；所述粉料由以下重量份的原料组成：普通42.5硅酸盐水泥45份、铝酸盐水泥5份、石膏5份，缓释型硅烷粉末1.2份、石英砂23份、重钙20份、触变剂0.5份和聚羧酸减水剂0.3份。其中，所述缓释型硅烷粉末为实施例1制备的缓释型硅烷粉末。所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述触变剂为高分子黄原胶粉；消泡剂为矿物油消泡剂。

该超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

（a）配制液料：先将叔碳酸乙烯酯和羧基丁苯胶乳搅拌混匀，然后再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型氟硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂加入到搅拌设备中搅拌均匀，得到粉料；

（c）使用时，按液料与粉料的质量比将粉料按比例加入到液料中，搅拌混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。

实施例3-2～实施例3-8：

实施例3-2～实施例3-8的内容与实施例3-1基本相同，其不同之处在于：液料中羧基丁苯胶乳的用量不同，羧基丁苯胶乳的具体用量参见表2。

按照检测标准《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009对实施例3-1～实施例3-8制备的防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率及粘结强度性能进行检测，按照检测标准JC/T1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》对实施例3-1～实施例3-8制备的防水涂料的涂膜吸水率进行检测，其对应的检测结果参见表2。

由表2可知，随着羧基丁苯胶乳用量的增加，防水涂料的粘结强度逐渐增大，由此可以看出，羧基丁苯胶乳的添加能够提高防水涂料的粘接性能；此外，随着羧基丁苯胶乳用量的增加，防水涂料的拉伸强度和断裂伸长率变化不明显，涂膜吸水率有略微的增加趋势，因此，综合考虑防水涂料的粘结强度和吸水率，羧基丁苯乳液含量优选为5-20份，更加优选为10-15份。

、缓释型硅烷粉末用量探讨实验：

为了探讨粉料中缓释型硅烷粉末用量对制备的超疏水水泥基柔性防水涂料性能的影响，发明人进行了以下实验，即实施例4-1～实施例4-8。

实施例4-1：

一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成，液料与粉料的质量比为1:2。所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯75份、羧基丁苯胶乳10份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.5份、杀菌剂0.2份和水14份；所述粉料由以下重量份的原料组成：普通42.5硅酸盐水泥45份、铝酸盐水泥5份、石膏5份，缓释型硅烷粉末0份、石英砂23份、重钙20份、触变剂0.5份和聚羧酸减水剂0.3份。其中，所述缓释型硅烷粉末为实施例1制备的缓释型硅烷粉末；所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述触变剂为高分子黄原胶粉；消泡剂为矿物油消泡剂。

该超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

（a）配制液料：先将叔碳酸乙烯酯和羧基丁苯胶乳搅拌混匀，然后再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型氟硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂加入到搅拌设备中搅拌均匀，得到粉料；

（c）使用时，按液料与粉料的质量比将粉料按比例加入到液料中，搅拌混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。

实施例4-2～实施例4-9：

实施例4-2～实施例4-9的内容与实施例4-1基本相同，其不同之处在于：粉料中缓释型硅烷粉末的用量，缓释型硅烷粉末的具体用量参见表3。

按照检测标准《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009对实施例4-1～实施例4-9制备的防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率及粘结强度性能进行检测，按照检测标准JC/T1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》对实施例4-1～实施例4-9制备的防水涂料的涂膜吸水率进行检测，其对应的检测结果参见表3。

由表3可知，不添加缓释型硅烷粉末时，制备的防水涂料的吸水率很高，为10.91%，随着缓释型硅烷粉末用量的增加，防水涂料的吸水率明显降低；当缓释型硅烷粉末用量为2.0份时，吸水率仅有1.26%，与不添加缓释型硅烷粉末相比，防水涂料的吸水率降低了88.5%，由此可以看出，缓释型硅烷粉末的添加，能够降低防水涂料的吸水率，提高防水涂料的防水和耐水性能。此外，当缓释型硅烷粉末用量在0.4～2.0份的范围内时，随着缓释型硅烷粉末用量的增加，防水涂料的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度无明显变化，当缓释型硅烷粉末用量超过2.0份时，防水涂料的拉伸强度有明显的下降趋势，涂膜吸水率升高。因此，硅烷粉末用量优选为0.4-2.0份，更加优选为1.2-2.0份。

、制备超疏水水泥基柔性防水涂料

一种超疏水水泥基柔性防水涂料，由液料和粉料组成。为延长保存期，液料和粉料分别包装，施工前再将两者混合。液料与粉料的质量比为1:2。所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯乳液60～80份、羧基丁苯胶乳5～20份、消泡剂0.2～0.6份、成膜助剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.5份和水5～20份；所述粉料由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥30～45份、铝酸盐水泥5～10份、石膏5～10份，缓释型硅烷粉末0.5～2份、石英砂20～40份、重钙5～20份、触变剂0.1～0.5份和减水剂0.2～0.5份；其中，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂是聚羧酸减水剂；所述触变剂为高分子黄原胶粉；所述消泡剂为矿物油消泡剂。

上述超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

（a）配制液料：将叔碳酸乙烯酯乳液、羧基丁苯胶乳搅拌混匀，然后再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂搅拌混合均匀，得到粉料；

（c）按液料与粉料的质量比将粉料加入液料中，混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，由液料和粉料组成；所述液料由以下重量份的原料组成：叔碳酸乙烯酯60～80份、羧基丁苯胶乳5～20份、消泡剂0.2～0.6份、成膜助剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.5份和水5～20份；所述粉料由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥30～45份、铝酸盐水泥5～10份、石膏5～10份，缓释型硅烷粉末0.4～2份、石英砂20～40份、重钙5～20份、触变剂0.1～0.5份和减水剂0.2～0.5份；其中，按重量份计算，所述缓释型硅烷粉末由以下原料制成：氟硅烷20～40份、硅酸酯5～10份、钛酸酯偶联剂5～10份、OP-10 1～2份、司盘80 1～2份、微硅粉20～30份、碳酸钙晶须5～10份、PVA 2～10份和水15～25份。

2.根据权利要求1所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，所述氟硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一种；所述钛酸酯偶联剂为螯合型钛酸酯偶联剂。

3.根据权利要求2所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，所述PVA聚合度为1600～4000；所述微硅粉为1200～1500目的粉末；所述碳酸钙晶须长度为 20～80μm，直径为 0.5～1.2μm。

4.根据权利要求1所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，所述缓释型硅烷粉末的制备方法包括以下步骤：

（1）将OP-10、司盘80、氟硅烷、硅酸酯、钛酸酯偶联剂混匀，得到均一乳液，然后向乳液中加入PVA、硅微粉、碳酸钙晶须和水，混匀，得到浆料；

（2）将步骤（1）制备的浆料进行干燥，得到粒径0.1～0.4mm的粉末，即得缓释型硅烷粉末。

5.根据权利要求4所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，步骤（2）中所述干燥温度为60℃～70℃。

6.根据权利要求1所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，所述液料与粉料的质量比为1:(1～3)。

7.根据权利要求6所述的超疏水水泥基柔性防水涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；所述减水剂是聚羧酸减水剂、奈系减水剂中的至少一种；所述触变剂为高分子黄原胶粉；所述消泡剂为矿物油消泡剂。

8.一种权利要求1~7任一所述超疏水水泥基柔性防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）配制液料：将叔碳酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳混匀，再加入成膜助剂、消泡剂、杀菌剂和水，边加边搅拌，混合均匀后得到液料；

（b）配制粉料：将硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、缓释型硅烷粉末、触变剂、重钙、石英砂、减水剂搅拌混合均匀，得到粉料；

（c）按液料与粉料质量比为1:(1～3)的比例将粉料加入液料中，混合均匀，即得超疏水水泥基柔性防水涂料。