CN111087868A - 一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。该高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料的原料组成包括：水泥、石英砂、偶联剂、消泡剂、减水剂、分散剂、颜料和聚合物乳液。本发明制备的聚合物水泥防水涂料抗酸碱、抗硫酸盐和抗海水腐蚀性优良，与混凝土基材的粘结强度高，经过酸碱盐腐蚀后仍保持较高的粘结强度；本发明制备的聚合物水泥防水涂料具有优良的抗氯离子渗透性，致密度高，吸水率较低；本发明制备的聚合物水泥防水涂料，可通过刮涂、刷图或滚涂的方法进行施工，易于操作和推广，可直接在潮湿基面进行施工，成本较低。

Description

一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于新型混凝土防水防腐涂料领域，更具体地，涉及一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
背景技术
海洋钢筋混凝土建筑物长期受到海水冲刷或盐雾侵蚀，往往在混凝土表面出现大量的侵蚀点，进一步侵蚀后将产生大量的裂纹。对于海工混凝土的防腐措施，除了不断提高混凝土自身的抗腐蚀性能以外，外层涂料防护技术也已经受到很大欢迎。现有的聚合物水泥防水涂料因具有许多优良的性能而得到广泛的应用，其中主要以单一聚合物水泥防水涂料为主。研究发现单一聚合物水泥防水涂料性能突出，具有较好的耐水耐盐性，但它的缺陷也不容忽视，一般具有较强粘结性的聚合物水泥涂料因含有极性官能团而产生吸水溶胀现象，其抗氯离子渗透性和抗酸碱性均较弱；具有较强抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料因不含极性基团而导致粘结强度较低，尤其经过外界环境破坏后，其使用寿命大大降低。许多不含活性官能团(羧基，氨基，酯基等)的聚合物乳液与水泥等无机相混合后没有较强的化学络合作用和吸附作用，其相容性较低，严重影响涂料的自身微观结构性能。
因此，有必要提供一种混合聚合物水泥防水涂料，既能保证涂料本身的粘结强度和致密的微观结构，又能提高材料的抗化学腐蚀性和抗氯离子渗透性，降低吸水率。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，针对现有聚合物水泥防水涂料的问题和缺陷，提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，该涂料具有优良的抗酸、抗硫酸盐和抗海水腐蚀性，自身结构稳定，不易开裂，可在潮湿界面直接施工，与混凝土具有较强的粘结性。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，该高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料的原料组成包括：
水泥55-65重量份、石英砂18-28重量份、偶联剂0.5-1重量份、消泡剂1.2-2重量份、减水剂0.2-0.4重量份、分散剂0.2-0.4重量份、颜料0.4-0.6重量份和聚合物乳液80-140重量份；
所述聚合物乳液由第一聚合物乳液和第二聚合物乳液组成；
所述第一聚合物乳液为氯丁胶乳和/或聚氨酯乳液；
所述第二聚合物乳液选自硅丙橡胶乳液、苯丙乳液、环氧树脂乳液、EVA乳液、丁苯橡胶乳液和丙烯酸酯乳液中的至少一种。
作为优选方案，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液的重量比为0.8-1.2：1。
作为优选方案，所述第一聚合物乳液和所述第二聚合物乳液的固含量均为48wt％-55wt％。
作为优选方案，所述聚合物水泥防水涂料的聚灰比为0.7-1.2：1。
作为优选方案，所述水泥为42.5型普通硅酸盐水泥。
作为优选方案，所述石英砂的粒径为80-120目。
作为优选方案，所述偶联剂有机硅类偶联剂。
作为优选方案，所述分散剂为六偏磷酸钠。
本发明的第二方面提供上述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料的制备方法，该制备方法包括：
先将水泥和石英砂搅拌均匀，加入聚合物乳液和偶联剂的均匀混合物以及分散剂、颜料，进行搅拌，然后加入消泡剂继续搅拌，最后加入减水剂进行搅拌，搅拌停止后静置，得到所述高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
根据本发明一个具体的实施方式，该制备方法包括：
先将水泥和石英砂搅拌均匀，加入聚合物乳液和偶联剂的均匀混合物以及分散剂、颜料，搅拌3-5分钟，然后加入消泡剂继续搅拌1-3分钟，最后加入减水剂搅拌1-3分钟，搅拌停止后静置1-3分钟，得到所述高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)传统的单一聚合物水泥防水涂料性能较单一，缺点突出，不利于在条件恶劣的环境下使用，一般具有与混凝土基材较强粘结性的涂料，其因含有活性官能团而容易产生乳液溶胀、较低的抗化学腐蚀性和较高的吸水率，具有较稳定的物理化学性能的聚合物乳液因不能与水泥发生化学络合或较强吸附作用而导致与水泥相的相容性不佳，耐久性降低。本发明采用两种或多种聚合物乳液按相应比例均匀混合，通过混合后产生的协同效应，既能保持自身优良的性能，又能明显提高防水涂料的耐久性和抗腐蚀性，这种混合聚合物之间的协同作用使得聚合物水泥防水涂料的综合性能得到明显的提高。
(2)本发明制备的聚合物水泥防水涂料抗酸碱、抗硫酸盐和抗海水腐蚀性优良，与混凝土基材的粘结强度高，经过酸碱盐腐蚀后仍保持较高的粘结强度。
(3)本发明制备的聚合物水泥防水涂料具有优良的抗氯离子渗透性，致密度高，吸水率较低。
(4)本发明制备的聚合物水泥防水涂料，可通过刮涂、刷图或滚涂的方法进行施工，易于操作和推广，可直接在潮湿基面进行施工，成本较低。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明：
图1示出了具体实施方式中一种吸水率测试方法的示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例及对比例中，根据“GBT 50082-2009和JTJ 275-2000”进行测试，其中，吸水率测试按照图1方法进行，计算按照下面公式进行。
Figure BDA0002326362870000041
式中，Ai为吸水率，g/m2/h；M0为吸水前试块质量，g；M1为吸水129h后试块质量，g；Ac为试块与水接触的表面积，m2；t为吸水时间，h。
本发明实施例中，聚合物水泥防水涂料的制备方法包括：
先将水泥和石英砂搅拌均匀，加入聚合物乳液和偶联剂的均匀混合物以及分散剂、颜料，搅拌3-5分钟，然后加入消泡剂继续搅拌1-3分钟，最后加入减水剂搅拌1-3分钟，搅拌停止后静置1-3分钟，得到所述高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
实施例1：
本实施例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本实施例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，109g聚合物乳液(丙烯酸酯乳液：聚氨酯乳液＝1：1，按质量百分比)，0.9g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，1.8g消泡剂，0.5g颜料。
本实施例中，水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目；丙烯酸酯乳液为BP-2181，北京蒙泰伟业建材有限公司；聚氨酯乳液为PU-2188，广东冠志新材料科技有限公司；偶联剂为KH-550，江苏晨光涂料有限公司，减水剂为FDN-I萘系高效减水剂，上海云哲新材料科技有限公司；分散剂为六偏磷酸钠，上海云哲新材料科技有限公司；消泡剂为有机硅消泡剂AFE-1520，苏州安特孚新材料有限公司；颜料为单偶氮颜料(耐高温橙红H-295)，广州泽丹鹿贸易有限公司。
实施例2：
本实施例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本实施例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，131g聚合物乳液(丙烯酸酯乳液：氯丁橡胶乳液＝1：1，按质量百分比)，0.9g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，2.2g消泡剂，0.5g颜料。
本实施例中，水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目，丙烯酸酯乳液同实施例1，氯丁橡胶乳液为511A北京蒙泰伟业建材有限公司，偶联剂同实施例1，减水剂同实施例1，分散剂同实施例1，消泡剂同实施例1，颜料同实施例1。
实施例3：
本实施例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本实施例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，87g聚合物乳液(EVA乳液：氯丁橡胶乳液＝1：1，按质量百分比)，0.6g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，1.4g消泡剂，0.5g颜料。
本实施例中，水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目，丙烯酸酯乳液同实施例1，氯丁橡胶乳液同实施例2，偶联剂同实施例1，减水剂同实施例1，分散剂同实施例1，消泡剂同实施例1，颜料同实施例1。
对比例1：
本对比例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本对比例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，87g聚合物乳液(EVA乳液)，0.6g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，1.4g消泡剂，0.5g颜料。
本对比例中，EVA乳液为DA-102H型，北京蒙泰伟业建材有限公司；水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目，偶联剂同实施例1，减水剂同实施例1，分散剂同实施例1，消泡剂同实施例1，颜料同实施例1。
对比例2：
本对比例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本对比例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，109g聚合物乳液(丙烯酸酯乳液)，0.9g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，1.8g消泡剂，0.5g颜料。
本对比例中，丙烯酸酯乳液同实施例1，水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目，偶联剂同实施例1，减水剂同实施例1，分散剂同实施例1，消泡剂同实施例1，颜料同实施例1。
对比例3：
本对比例提供一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
本对比例的聚合物水泥防水涂料的组成为：60g水泥，23g石英砂，131g聚合物乳液(氯丁橡胶乳液)，0.9g偶联剂，0.3g减水剂，0.3g分散剂，2.2g消泡剂，0.5g颜料。
本对比例中，氯丁橡胶乳液同实施例2，水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，所述石英砂粒径为80-120目，偶联剂同实施例1，减水剂同实施例1，分散剂同实施例1，消泡剂同实施例1，颜料同实施例1。
表1聚合物水泥防水涂料测试结果
Figure BDA0002326362870000071
通过表1可看出，对比对比例1和实施例3，对比例2和实施例1，对比例3和实施例2，发现混合相同质量比下，混合聚合物乳液的防水涂料抗化学腐蚀性，吸水率和抗氯离子渗透性均优于单一聚合物乳液的性能，可见本发明的聚合物水泥涂料具有更好的性能，尤其它的抗腐蚀性得到明显提高。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其特征在于，该高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料的原料组成包括：
水泥55-65重量份、石英砂18-28重量份、偶联剂0.5-1重量份、消泡剂1.2-2重量份、减水剂0.2-0.4重量份、分散剂0.2-0.4重量份、颜料0.4-0.6重量份和聚合物乳液80-140重量份；
所述聚合物乳液由第一聚合物乳液和第二聚合物乳液组成；
所述第一聚合物乳液为氯丁胶乳和/或聚氨酯乳液；
所述第二聚合物乳液选自硅丙橡胶乳液、苯丙乳液、环氧树脂乳液、EVA乳液、丁苯橡胶乳液和丙烯酸酯乳液中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，第一聚合物乳液和第二聚合物乳液的重量比为0.8-1.2：1。
3.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述第一聚合物乳液和所述第二聚合物乳液的固含量均为48wt％-55wt％。
4.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述聚合物水泥防水涂料的聚灰比为0.7-1.2：1。
5.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述水泥为42.5型普通硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述石英砂的粒径为80-120目。
7.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述偶联剂有机硅类偶联剂。
8.根据权利要求1所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料，其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
9.权利要求1-8中任意一项所述的高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
先将水泥和石英砂搅拌均匀，加入聚合物乳液和偶联剂的均匀混合物以及分散剂、颜料，进行搅拌，然后加入消泡剂继续搅拌，最后加入减水剂进行搅拌，搅拌停止后静置，得到所述高抗腐蚀性的聚合物水泥防水涂料。
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