CN111320440B

CN111320440B - 一种防腐快干型水泥基防水涂料及其制备方法

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Publication number: CN111320440B
Application number: CN202010154846.6A
Authority: CN
Inventors: 李雪梅; 龚兴宇; 黄莉恒; 李富杰
Original assignee: Keshun Waterproof Technology Co Ltd
Current assignee: Keshun Waterproof Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2040-03-06
Also published as: CN111320440A

Abstract

本发明提供的一种防腐快干型水泥基防水涂料及其制备方法，所述水泥基防水涂料由液料和粉料组成，且液料与粉料之间的质量比为：液料：粉料＝1:0.8～1；液料包括以下按质量百分比计算的各组分：水3％～15％、水性聚合物乳液30％～45％、乳化沥青30％～45％、乳化剂1％～5％、分散剂0.1％～1.5％、防腐剂0.1％～1.5％、消泡剂0.1％～1.5％、功能性增稠剂0.5％～1.0％；粉料包括以下按质量百分比计算的各组分：硅酸盐水泥20％～40％、硫铝水泥5～10％、云母粉25～40％、级配砂20％～30％、减水剂0.1％～1％、早强剂0.1％～1％。所述水泥基防水涂料干燥时间短，施工养护24小时后便可以达到产品基本养护时间的需求，可进入下一工序的施工，同时，具有较强的耐酸、碱、盐腐蚀性，粘结力强。

Description

一种防腐快干型水泥基防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑防水材料技术领域，更具体地，涉及一种防腐快干型水泥基防水涂料及其制备方法。

背景技术

聚合物水泥防水涂料(JS防水涂料)，是建筑防水涂料中近年来发展起来的一大类别。它是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料，和水泥、石英砂、无机填料及各种外加剂组成无机粉料通过合理配比、复合制成的一种双组分、水性建筑防水涂料。其性质属于有机和无机复合型防水材料。

聚合物水泥防水涂料是一种兼具挥发固化和反应固化双重特点的涂料。其成膜机理是在液料和粉料混合搅拌均匀后，聚合物乳液即把水泥颗粒包裹起来。一方面是乳液中的一部分水分挥发，使高分子微粒脱水而粘连在一起从而形成连续的弹塑性薄膜；另一方面是水泥吸收乳液中的其余水分，发生水化反应固化，并与有机高分子聚合物链共同组成互穿网络的防水涂膜结构。最终形成的防水涂膜中，聚合物相与水泥固相相互贯穿，交联固化，形成互穿网络结构，既具有有机高分子材料的柔性网络，有具有无机胶凝材料网络结构，具有很好的防水效果。

然而，目前经过有机聚合物改性的水泥基防水涂料，存在耐酸碱、耐腐蚀性较差，施工过程干燥慢、养护时间长的问题，通常需要养护5～7天后才可以进行下一步工序的施工，严重降低了防水施工的效率。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种防腐快干型水泥基防水涂料及其制备方法，用于解决现有防腐快干型水泥基防水涂料施工过程干燥慢、养护时间长，存在耐酸碱、耐腐蚀性差的问题。

本发明采取的技术方案是：

一种防腐快干型水泥基防水涂料，所述水泥基防水涂料由液料和粉料组成，且液料与粉料之间的质量比为：液料：粉料＝1:0.8～1；

其中，液料包括以下按质量百分比计算的各组分：水3％～15％、水性聚合物乳液30％～45％、乳化沥青30％～45％、乳化剂1％～5％、分散剂0.1％～1.5％、防腐剂0.1％～1.5％、消泡剂0.1％～1.5％、功能性增稠剂0.5％～1.0％；粉料包括以下按质量百分比计算的各组分：硅酸盐水泥20％～40％、硫铝水泥5～10％、云母粉25～40％、级配砂20％～30％、减水剂0.1％～1％、早强剂0.1％～1％；其中，所述水性聚合物乳液由苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、VAE乳液的一种或几种组成；所述功能性增稠剂包括聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类、无机增稠剂类中的一种或几种。

具体的，所述水性聚合物乳液由固含量为30％～60％的苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、VAE乳液的一种或几种组成，其玻璃化温度在-5℃～-15℃之间。

本发明中所用的乳化沥青为防水涂膜提供了耐化学腐蚀性，添加的这种水性聚合物乳液所采用的乳化体系耐碱性强，也增加了涂料的耐酸碱性和腐蚀性。另外，所添加的水性聚合物乳液在饱和的Ca²⁺溶液中不会产生破乳絮凝现象，能保证采用聚合物、沥青、无机胶凝材料等多元体系的产品有足够的施工开放时间，与水泥相容性优秀。它作为涂料的主要成膜物质，具有用于提供涂膜的弹性、致密性，并具有提高对基层的粘结力的作用、用于改善水泥干收缩性。

添加所述功能性增稠剂有效提升了防水涂料施工时的粘度，防止涂料立面施工时的流挂现象，调整涂料的干燥速度，加快干燥速度，缩短养护周期；另外，这种增稠剂也可防止涂膜在干燥过程由于挥发干燥速度不一致引起开裂。添加的硫铝水泥是一种特种水泥，具有早强、快硬、抗冻、膨胀和耐腐蚀等优点，加水拌合后发生快速发生水化反应，硬化后产生很高的早期强度，促进后期强度稳定增长、并促进乳化沥青快速破乳凝固，还原为连续的沥青并且完全排除水分，能显著缩短防水涂料干燥时间。

本发明所提供的水泥基防水涂料包括两个组分，当两组分混合后能形成一层坚韧的富有弹性的防水膜，具有较强的耐酸、碱、盐腐蚀性，粘结力强，同时具有一定的糯变性及自愈能力、能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化问题。另外，因为干燥速度快，养护时间短的优势，可有效缩短下一工序施工间隔时间。

进一步的，所述乳化剂包括醚类非离子乳化剂、酯类非离子乳化剂、阴离子表面活性剂的一种或几种。本发明考虑到，由于乳化沥青的钙镁离子稳定性低，在与水泥混合容易瞬间破乳凝固，为保证防水涂料具有足够的施工开放时间，所以在涂料配方中另外添加乳化剂，用以增加乳化沥青与共聚物乳液的贮存稳定性，以及增加乳化沥青与水泥之间的和易性、施工性。

进一步的，所述乳化沥青由固含量为35％～60％的阴离子乳化沥青组成。本发明所采用的这类乳化沥青具有高渗透性，软化点大于50℃，可以增加涂膜的密实度，形成可靠的防水层，同时，赋予防水涂膜的耐化学腐蚀性，低温柔性，其渗透性，可以渗入半刚性基质表面5～30mm之间，使防水涂层具有一定程度的自愈性。

进一步的，所述分散剂包括无机分散剂、有机分散剂中的一种或几种混合物，其中，无机分散剂包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐，所述有机分散剂包括三乙基己基磷酸。这里采用分散剂可以为水泥等粉料的润湿分散，并防止施工过程粉料沉降，以及调整体系的表面张力，使得涂料可以顺利润湿铺展在基层上而不引起缩孔或针眼，从而提高涂层的均匀性。

进一步的，所述防腐剂包括异噻唑啉酮类或2,2-二溴丙酰胺。添加防腐剂可以防止微生物对水性涂料液料体系的降解，解决由于细菌感染而引起的涂料的发霉、变质、发酵、发臭、破乳等一系列问题。

进一步的，所述消泡剂包括矿物油类、有机硅类中的一种或几种。消泡剂可消除或减少涂料在生产以及施工过程的气泡，有利于提高涂层的密实性和改善涂膜的外观。

进一步的，所述硅酸盐水泥包括PII42.5硅酸盐水泥、P.O42.5R普通硅酸盐水泥、P.W32.5白色硅酸盐水泥、P.W52.5白色硅酸盐水泥、PC32.5复合硅酸盐水泥中的一种或几种。本发明中所添加的水泥可作为无机胶凝材料，是聚合物乳液与乳化沥青的改性剂，聚合物活性基团与水泥水化产物之间产生化学作用，形成化学键结合的界面结构，通过界面增强导致防水材料的性能提高，提供防水涂料的高强度、耐水性，耐久性、降低产品的成本。

进一步的，所述硫铝水泥由强度等级为40～45的低碱度硫铝酸盐水泥组成。

进一步的，所述配砂为70～140目的级配石英砂。本发明中石英砂作为集料可形成良好的骨架结构，可以改善修补涂膜的孔结构，提高砂浆的密实性，利于防水涂膜强度的增长。

进一步的，所述云母粉为绢云母粉。具体的，绢云母粉是一种非金属矿物，主要成分SiO₂，含量在49％左右，Al₂O₃含量在30％左右。本发明添加云母粉，是因为云母粉属于一种层状结构的硅酸盐，其硬度和机械强度很大，难溶于酸碱溶液，耐酸碱，耐腐蚀、化学性质稳定，并且具有良好的弹性、韧性，能有效地提高涂膜的耐腐蚀性，耐化学性。

进一步的，所述减水剂包含但不限于高效聚羧酸减水剂、密胺系减水剂中的一种或几种。具有高减水率和高保塑性，能有效分散固体颗粒，使其具有优异的流变性能，减少泌水，提高产品早期强度和极限强度。

进一步的，所述早强剂包含但不限于三乙醇胺、甲酸钙、硫酸锂中的一种或几种。可以加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展、缩短养护时间；早强剂既具有早强功能，又具有一定减水增强功能，使得防水涂料具有很好的早强效果和优异的成品强度。

本发明的另一个目的在于，一种防腐快干型水泥基防水涂料的制备方法，分别包括液料和粉料的制备，

液料的制备方法包括以下步骤：

(1)按剂量份称取乳化沥青投入搅拌釜中，进行低速搅拌；

(2)按剂量份称取乳化剂边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，分散7～13min；

(3)按剂量份称取水性聚合物乳液并投入搅拌釜中；

(4)分别按剂量份称取好分散剂、防腐剂、消泡剂，边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，低速搅拌3～7min；

(5)将对应剂量份的功能性增稠剂与清水预先混合后，搅拌中缓慢投入分散釜中，并加入配方中余下的清水，保持中速搅拌7～13min；

(6)将混合料继续分散12～18min，过滤出料包装待用。

粉料的制备方法为：将配方中各原料按质量份称量好后，投入粉料混合机，开机混合8～12min，包装待用。本发明中所提供的水泥基涂料的制备方法，可以实现乳化沥青与乳化剂充分混合，加强乳化。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)干燥时间短，施工养护24小时后便可以达到产品基本养护时间的需求，可进入下一工序的施工。

(2)可应用于高温、高湿、化学、空气污染及海边盐分高等易于腐蚀环境，具有较强的耐酸、碱、盐腐蚀性，粘结力强、同时具有一定的糯变性及自愈能力、能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化等问题。

(3)产品不但可应用于工业及民用的建筑的内外墙、屋面、厨卫间、地下室的防水，尤其适合用于化工耐腐蚀、耐酸碱的仓储、污水处理池等环境。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供的一种防腐快干型水泥基防水涂料，所述水泥基防水涂料由液料和粉料组成，且液料与粉料之间的质量比为：液料：粉料＝1:1；

其中，液料包括以下按质量百分比计算的各组分：水10％、水性聚合物乳液35％、乳化沥青45％、乳化剂5％、分散剂1.4％、防腐剂1.6％、消泡剂1.2％、功能性增稠剂0.8％；粉料包括以下按质量百分比计算的各组分：硅酸盐水泥21％、硫铝水泥10％、云母粉40％、级配砂28％、减水剂0.5％、早强剂0.5％；其中，所述水性聚合物乳液由苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、VAE乳液的一种或几种组成；所述功能性增稠剂为聚丙烯酸酯类。

具体的，所述水性聚合物乳液由为固含量35％，型号为BLJ-6179A的乳液。

进一步的，所述乳化剂为科莱恩LCN407。

进一步的，所述乳化沥青的固含量为55％，中国石化炼油厂生产的阴离子乳化沥青。

进一步的，所述分散剂为无机分散剂，具体为三聚磷酸钠。

进一步的，所述防腐剂为异噻唑啉酮类。

进一步的，所述消泡剂为矿物油类。

进一步的，所述硅酸盐水泥为PII42.5硅酸盐水泥。

进一步的，所述硫铝水泥由强度等级为42的低碱度硫铝酸盐水泥组成。

进一步的，所述配砂为90目的级配石英砂。

进一步的，所述云母粉为绢云母粉。

进一步的，所述减水剂为高效聚羧酸减水剂。

进一步的，所述早强剂为三乙醇胺。

上述防腐快干型水泥基防水涂料的制备方法，分别包括液料和粉料的制备，

液料的制备方法包括以下步骤：

(1)按剂量份称取乳化沥青投入搅拌釜中，进行低速搅拌；

(2)按剂量份称取乳化剂边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，分散10min；

(3)按剂量份称取水性聚合物乳液并投入搅拌釜中；

(4)分别按剂量份称取好分散剂、防腐剂、消泡剂，边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，低速搅拌5min；

(5)将对应剂量份的功能性增稠剂与清水预先混合后，搅拌中缓慢投入分散釜中，并加入配方中余下的清水，保持中速搅拌10min；

(6)将混合料继续分散15min，过滤出料包装待用。

粉料的制备方法为：将配方中各原料按质量份称量好后，投入粉料混合机，开机混合10min，包装待用。

实施例2

本实施例提供的一种防腐快干型水泥基防水涂料，所述水泥基防水涂料由液料和粉料组成，且液料与粉料之间的质量比为：液料：粉料＝1:0.8；

其中，液料包括以下按质量百分比计算的各组分：水7％、水性聚合物乳液42％、乳化沥青45％、乳化剂4％、分散剂0.5％、防腐剂0.5％、消泡剂0.5％、功能性增稠剂0.5％；粉料包括以下按质量百分比计算的各组分：硅酸盐水泥38％、硫铝水泥6％、云母粉35％、级配砂20％、减水剂0.2％、早强剂0.8％；其中，所述水性聚合物乳液由苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、VAE乳液的一种或几种组成；所述功能性增稠剂为缔合型聚氨酯类。

具体的，所述水性聚合物乳液为固含量55％，型号为YS-8202的乳液。

进一步的，所述乳化剂罗地亚6530。

进一步的，所述水性聚合物乳化沥青的固含量为40％，中国石化炼油厂生产的阴离子乳化沥青。

进一步的，所述分散剂为有机分散剂，具体为三乙基己基磷酸。

进一步的，所述防腐剂为2,2-二溴丙酰胺。

进一步的，所述消泡剂为有机硅类。

进一步的，所述硅酸盐水泥为P.O42.5R普通硅酸盐水泥、P.W32.5白色硅酸盐水泥、P.W52.5白色硅酸盐水泥、PC32.5复合硅酸盐水泥四者按照质量比1:1:0.8:0.8的混合物。

进一步的，所述硫铝水泥由强度等级为45的低碱度硫铝酸盐水泥组成。

进一步的，所述配砂为120目的级配石英砂。

进一步的，所述云母粉为绢云母粉。

进一步的，所述减水剂为密胺系减水剂。

进一步的，所述早强剂为硫酸锂中。

液料的制备方法包括以下步骤：

(1)按剂量份称取乳化沥青投入搅拌釜中，进行低速搅拌；

(2)按剂量份称取乳化剂边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，分散8min；

(3)按剂量份称取水性聚合物乳液并投入搅拌釜中；

(4)分别按剂量份称取好分散剂、防腐剂、消泡剂，边搅拌边缓慢加入搅拌釜中，低速搅拌3min；

(5)将对应剂量份的功能性增稠剂与清水预先混合后，搅拌中缓慢投入分散釜中，并加入配方中余下的清水，保持中速搅拌13min；

(6)将混合料继续分散12min，过滤出料包装待用。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于，这里不含有水性聚合物乳液，用等质量份的乳化沥青代替。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于，这里未添加乳化剂，用等质量份的防腐剂代替。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于，所述乳化沥青为阳离子乳化沥青。

如下表为实施例1～2以及对比例1～3制备的水泥基防水涂料样品，按照GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料的检测方法，测试的性能结果：

其中，对比例2制备的样品由于产品稠度高，贮存7天粘度升高无法施工；对比例3制备的样品由于阳离子乳化沥青与聚合物乳液及水泥不相容，混合后产生絮凝无法成膜测试性能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述水泥基防水涂料由液料和粉料组成，且液料与粉料之间的质量比为：液料：粉料＝1:0.8～1；

其中，液料包括以下按质量百分比计算的各组分：

水3％～15％、水性聚合物乳液30％～45％、乳化沥青30％～45％、乳化剂1％～5％、分散剂0.1％～1.5％、防腐剂0.1％～1.5％、消泡剂0.1％～1.5％、功能性增稠剂0.5％～1.0％；

粉料包括以下按质量百分比计算的各组分：

硅酸盐水泥20％～40％、硫铝水泥5～10％、云母粉25～40％、级配砂20％～30％、减水剂0.1％～1％、早强剂0.1％～1％；

其中，所述水性聚合物乳液由苯丙乳液、醋丙乳液、醋叔乳液、VAE乳液中的一种或几种组成；所述功能性增稠剂包括聚丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类、无机增稠剂类中的一种或几种；所述乳化沥青为阴离子乳化沥青。

2.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述乳化剂包括醚类非离子乳化剂、酯类非离子乳化剂、阴离子表面活性剂的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述乳化沥青由固含量为35％～60％的阴离子乳化沥青组成。

4.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述分散剂包括无机分散剂、有机分散剂中的一种或几种混合物，其中，无机分散剂包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐，所述有机分散剂包括三乙基己基磷酸。

5.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述防腐剂包括异噻唑啉酮类或2,2-二溴丙酰胺。

6.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述消泡剂包括矿物油类、有机硅类中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述硅酸盐水泥包括PII42.5硅酸盐水泥、P.O42.5R普通硅酸盐水泥、P.W32.5白色硅酸盐水泥、P.W52.5白色硅酸盐水泥、PC32.5复合硅酸盐水泥中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述硫铝水泥由强度等级为40～45的低碱度硫铝酸盐水泥组成。

9.根据权利要求1所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料，其特征在于，所述级配砂为70～140目的级配石英砂。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种防腐快干型水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，分别包括液料和粉料的制备，

液料的制备方法包括以下步骤：

(1)按剂量份称取乳化沥青投入搅拌釜中，进行低速搅拌；

(3)按剂量份称取水性聚合物乳液并投入搅拌釜中；

(6)将混合料继续分散12～18min，过滤出料包装待用；

粉料的制备方法为：

将配方中各原料按质量份称量好后，投入粉料混合机，开机混合8～12min，包装待用。