CN112831205A - 一种卫生间防水涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫生间防水涂料及其制备方法和应用，该防水涂料包括A组分和B组分；所述A组分为质量分数30‑50％钙溶液；所述B组分按重量份包括硅酸盐溶液50‑70份、表面活性剂0.5‑1份、络合剂1‑1.5份、聚丙烯酸钠0.1‑1.5份和去离子水25‑50份。本发明的防水涂料具有很好的防水效果，能密实混凝土和砂浆，提高其抗渗性能，该涂料为渗透结晶型材料，使用后可以与结构融为一体，耐水泡耐腐蚀，与混凝土结构同寿命，耐久性好，可以自我愈合，长效防水。本发明防水涂料制备简便，施工方便，不含苯等有害致癌物质，绿色环保，成本低，工期短，24h就可以做闭水试验。

Description

一种卫生间防水涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及室内建筑涂料，具体涉及一种卫生间防水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

卫生间的防水分为地面防水和墙面防水，地面防水的目的是阻止积存在地面上的洗澡水或洗衣水渗透到楼下，是一个常年有积水的应用场景，因此要求所使用的防水材料耐水性要好，且能耐一定的弱酸碱性；墙面防水做完后因为要贴瓷砖，所以要求防水材料通常是刚性的，防止后期造成掉砖现象。

目前市场上用于卫生间地面防水常用的材料有聚合物水泥防水涂料(简称JS防水涂料)、乳化沥青类防水涂料或聚氨酯防水涂料，聚氨酯普遍是油性的，含有有机溶剂味道大，不合适用于家装，而目前市场上所谓的“水性聚氨酯”普遍是以丙烯酸酯乳液与重钙等粉料勾兑而成，存在耐水性和耐腐蚀性差的缺点；乳化沥青类防水涂料(也称为“液体卷材”)属于水性涂料，同样存在耐水性差的缺点；而聚合物水泥防水涂料虽然有一部分无机的水泥颗粒来提高耐性，但是起到防水和成膜作用的主要还是丙烯酸酯乳液，该乳液成膜后的耐水性不佳，尤其是常年泡在弱腐蚀性的水里，防水涂膜容易被溶胀起鼓，进而丧失防水功能。卫生间墙面防水，大部分用的是K11通用型防水浆料，主要原材料也是水泥类粉料与丙烯酸酯乳液勾兑，只不过液粉比更低，刚性更大一点。但是成膜类的涂料表面较光滑，往往也需要表面拉毛后再贴砖，而且为了保证后期不掉转，贴砖时往往也需要用瓷砖背胶等特殊粘结料，增加了工序和成本。

综上所述，目前卫生间防水的痛点是：针对卫生间地面常用的防水涂料，普遍存在的问题是油性涂料不环保，且价格高，水性涂料不耐水泡，尤其是弱腐蚀性的水。针对卫生间墙面常用的防水涂料，普遍存在的问题是有掉砖的风险，且工序复杂，尤其是冬天气温低，大部分水性涂料固化慢，影响工期。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种卫生间防水涂料，该卫生间防水涂料为渗透结晶型材料，与混凝土结晶融为一体，耐水泡，耐腐蚀，耐久性好；并且该涂料不含苯等有害致癌物质，绿色环保，成本低，工期短，24h就可以做闭水试验。

本发明还提供了所述一种卫生间防水涂料的制备方法和应用和使用方法。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种卫生间防水涂料，其包括A组分和B组分；所述A组分为质量分数30-50％钙溶液；所述B组分按重量份包括硅酸盐溶液50-70份、表面活性剂0.5-1份、络合剂1-1.5份、聚丙烯酸钠0.1-1.5份和去离子水25％-50份。

其中，所述钙溶液为可溶性钙盐水溶液，所述可溶性钙盐为草酸钙、亚硝酸钙、硝酸钙和醋酸钙中的一种或多种。本发明钙溶液优选质量分数30％的亚硝酸钙水溶液，亚硝酸钙离子以水溶液形态进入混凝土，遇到钢筋，与铁离子反应再度生成钝化膜，保护钢筋，防止钢筋锈蚀；另外可以给混凝土补充Ca²⁺离子，解决了混凝土或砂浆中的钙离子少的问题，对孔隙率较大或表层碳化严重的混凝土或砂浆，则能硅酸盐生成CaSiO₃晶体生成更多的硅酸钙结晶物来填充这些孔隙，从而达到增加密实性和防水效果。

其中，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液与硅酸锂溶液的混合液，硅酸钾溶液与硅酸锂溶液的质量比为(0.8-1.2):1。优选质量比为1:1，所述硅酸钾溶液为质量百分数为42％的硅酸钾水溶液，模数3.0以上、20℃波美度为37-42，它是主成分也是结晶沉淀剂，其作用是能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO₃晶体，填充裂纹和孔隙，达到增加密实性和防水效果；此外硅酸盐还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)₂作用，生成C-S-H(xCaO·SiO₂·yH₂O)凝胶防水层，提高混凝土防水功能；所述硅酸锂溶液为质量百分数为28％的硅酸锂水溶液，模数为4.8，硅酸锂和硅酸钠一样，能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO₃晶体，填充裂纹和孔隙，同时硅酸锂有自干性，溶液水分蒸发后，能生成一种不溶于水的干膜，具有水不可逆性，因此防水效果特别明显。

其中，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

其中，所述络合剂为EDTA-Na、EDTA-2Na或EDTA-4Na。优选采用EDTA-2Na，EDTA-2Na作为活性反应物，与混凝土中、轻质碳酸钙中的钙离子螯合，控制聚合反应速度，使固化反应变慢以达到深入渗透的效果。

其中，所述聚丙烯酸钠，又叫PAAS，其水溶液为无色或淡黄色黏稠液体，由于其水溶液为凝胶体，所以被大量用作水基胶黏剂，乳液、塑料、橡胶的增黏剂、增稠剂；在织物整理上用作植绒、防水处理、印染、地毡单面上浆及无纺布的黏结剂、增黏剂；在化妆品及医药上用作黏结剂、增稠剂。利用其凝聚性，可用作锅炉内水处理和其他水处理的阻垢剂，能抑制碳酸钙、硫酸钙等水垢生成。还用作糖液、饮料及自来水水源的澄清促进剂；电解制碱工业食盐水精制用沉淀促进剂；食品工业废水蛋白质回收剂等。利用其分散性，可用作抄纸剂、颜料分散剂、农药分散剂等。利用其粘接性，可用作造纸黏合剂、铸造用胶溶剂、荧光灯及水银灯的荧光成膜剂。用作食品添加剂时，作为电解质与蛋白质相互作用，可改变蛋白质结构，增强食品的黏弹性，提高面粉中的蛋白质黏结力；用于面包、蛋糕、罐头、冰淇淋、酱制品、果汁等，还具有增稠、分散、稳定、保水、保鲜等功效。利用其高吸水性，还可用作高吸水性树脂的原料及用作土壤改良剂等。本发明所用的是低分子量(分子量在2000-5000)的聚丙烯酸钠，其凝胶体一方面能填充空隙，另一方面能和混凝土中的钙离子发生反应，形成其不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀，从而进一步密实混凝土。

本发明所述的卫生间防水涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备A组分：按照配比加入可溶性钙盐和去离子水，搅拌均匀，静置即得A组分钙溶液；

(2)制备B组分：按配比加入去离子水和聚丙烯酸钠，搅拌均匀，静置得到均匀的溶液，然后向均匀的溶液中加入表面活性剂、络合剂和硅酸盐溶液，搅拌均匀，静置即得B组分；

(3)将A组分和B组分放量分装。

本发明所述的卫生间防水涂料在卫生间防水防渗漏中的应用。

其中，所述应用的具体使用方法包括如下步骤：

第一步，做好基层处理

对于卫生间墙地面的进行清理；

第二步，喷涂A、B组分

(1)先喷A液2～3遍，每遍喷至表面饱和溢流，每遍喷完间隔时间1～2小时，然后再喷下一遍，A液施工结束后，待表面干燥，再喷一遍水至基面饱和，让A液能够充分渗透，自然晾干；

(2)待基面表面没有明水时，用喷雾器再喷B液2～3遍，每遍喷至表面饱和溢流，每遍喷完间隔时间1～2小时，然后再喷下一遍，自然晾干24h以上即可。

本发明中提出了一种可以在新建卫生间防水中使用的防水材料，其中采用硅酸盐和聚丙烯酸钠复配，聚丙烯酸钠的水溶液是凝胶体和硅酸盐一起使用与钙溶液反应可以有效达到防水的效果。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明所制备的防水涂料为渗透结晶材料，先在卫生间的砂浆层喷涂钙溶液(A组分)，大量的钙离子富集在在砂浆的毛细孔以及空隙中，再喷涂硅酸盐溶液等组分(B组分)，硅酸盐能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO₃晶体，填充裂纹和孔隙，达到增加密实性和防水效果；此外硅酸盐还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)₂作用，生成C-S-H(xCaO·SiO2·yH2O)凝胶防水层，提高混凝土防水功能。

2、本发明的防水涂料中，聚丙烯酸钠的水溶液为凝胶体，能填充砂浆层的较大空隙，同时聚丙烯酸钠能与砂浆层中的钙离子发生反应生成形成其聚丙烯酸钙不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀，进一步填充毛细孔，密实砂浆，提高混凝土的抗渗性和防水性能。

3、本发明的防水涂料具有自愈合功能，当混凝土或者砂浆有产生微小裂缝时，在有水进入的情况下，未反应的纳米硅离子溶液被激活，重新与混凝土中游离钙离子反应生成水化硅酸钙结晶物(CSH)来修复微小裂缝，从而实现自我愈合，长效防水。

4、本发明的防水涂料与生成物都是无机物，渗透到砂浆或者混凝土内部，与结构融为一体，耐水泡耐腐蚀，与混凝土结构同寿命，耐久性好。

5、本发明的防水涂料为水性产品，溶液粘度低，普通喷雾器喷涂施工即可，施工费用低，综合成本低；且不含苯等有害致癌物质，绿色环保。

6、本发明的防水涂料为渗透结晶型材料，表面不成膜，因此不影响后期贴砖的粘结强度，省去表面拉毛和瓷砖背胶的费用，成本低；24小时后即可做闭水试验，工期短，节省人工成本。

附图说明

图1为本发明的防水材料用于砂浆试块的闭水试验的流程图。

具体实施方式

以下结合实施例作进一步说明。

本发明所有原材料均为市售建筑材料或工业助剂。

其中，聚丙烯酸钠分子量2000-5000，硅酸钠溶液为质量百分数42％的硅酸钠水溶液，硅酸锂溶液为质量百分数28％的硅酸锂水溶液。

实施例1

一种卫生间用防水涂料，包括A组分和B组分，A组分为亚硝酸钙溶液，其质量分数为30％。

B组分按质量份包括硅酸盐溶液56份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、EDTA-2Na1.5份、聚丙烯酸钠1份和去离子水41份，其中硅酸盐溶液为硅酸钠溶液与硅酸锂溶液的混合液，二者的质量比为1:1；

其制备方法为：打开搅拌机，向搅拌机中按照配比加入亚硝酸钙和水，搅拌均匀，静置20-30min，即得A组分；向另一搅拌机中按配比加入去离子水和聚丙烯酸钠搅拌30min，得到均匀的溶液，然后加入十二烷基苯磺酸钠搅拌15min，再加入EDTA-2Na和硅酸盐溶液，搅拌均匀即得B组分；将A组分和B组分放量分装。

实施例2

实施例2与实施例1的制备方法相同，不同之处在于，B组分按质量分数配比为：硅酸盐溶液60份、十二烷基苯磺酸钠1.0份、EDTA-2Na 1.5份、聚丙烯酸钠1份和去离子水36.5份。

实施例3

实施例3与实施例1的制备方法相同，不同之处在于，B组分按质量分数配比为：硅酸盐溶液65份、十二烷基苯磺酸钠1.0份、EDTA-2Na 1.5份、聚丙烯酸钠1份和去离子水31.5份。

实施例4

实施例4与实施例1的制备方法相同，不同之处在于，B组分按质量分数配比为：硅酸盐溶液68份、十二烷基苯磺酸钠1.0份、EDTA-2Na 1.5份、聚丙烯酸钠0.8份和去离子水28.7份。

实施例5

实施例5与实施例1的制备方法相同，不同之处在于，A组分为质量分数30％硝酸钙水溶液；B组分按质量份为：硅酸盐溶液50份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、EDTA-Na 1份、聚丙烯酸钠0.1份和去离子水25份；其中硅酸钾溶液与硅酸锂溶液的质量比为0.8:1。

实施例6

实施例6与实施例1的制备方法相同，不同之处在于，A组分为质量分数50％醋酸钙水溶液；B组分按质量份为：硅酸盐溶液70份、十二烷基苯磺酸钠1份、EDTA-Na 1.5份、聚丙烯酸钠1.5份和去离子水50份；其中硅酸钾溶液与硅酸锂溶液的质量比为1.2:1。

实施例2-6的制备方法同实施例1。

实施例7

本发明的卫生间防水涂料施工工艺流程如下：

第一步，做好基层处理

对于卫生间墙地面的杂土垃圾或者钢筋头、铁钉等都要清理干净，管根部、阴阳角可以用堵漏王等防水材料预处理处理。

第二步，喷涂A、B组分

1.用喷雾器对于卫生间墙地面先喷A液2-3遍，必须使被喷涂表面饱和溢流，裂缝处可多喷溶液，每道间隔时间1～2小时，A液施工结束后，待表面干燥，再喷一遍水至基面饱和，让A液能够充分渗透，自然晾干。

2.待基面表面没有明水时，用喷雾器再喷B液2-3遍，必须使被喷涂表面饱和溢流，裂缝处可多喷溶液，每道间隔时间1～2小时，自然晾干24小时后做闭水试验。

第三步，闭水试验

为了检测防水施工的效果，闭水试验要做48小时。一般情况下，卫生间做完防水后需要做好闭水试验，48小时之后看看楼下天花板是否有漏水现象，没有则可以进行下一阶段的施工(例如贴砖等工序)。

试验例1

将上述制备实施例1至4的防水材料按照实施例5的工艺流程涂刷在砂浆试块(试块的配比为水泥：砂子：水＝1:4:0.7)，自然干燥24后做闭水试验，其流程如图1所示。

其实验结果如表1所示，为进一步确定卫生间防水涂料的抗渗性能，根据DBJ01-54-2001《界面渗透型防水涂料质量检验评定标准》测定实施例1至4的防水材料的抗渗性，结果如表1：

其中对比例1按上述相同的方法涂刷水代替防水涂料。

对比例2按上述相同的方法涂刷防水涂料，所述防水涂料按实施例1的制备方法，其中不加入聚丙烯酸钠。

表1不同实施例的性能指标

由表1可知，涂刷了本发明卫生间防水涂料的试块48h闭水试验未出现漏水现象，水的渗透深度也远远小于对比例1，说明本发明的防水涂料有很好的防水效果，同时能密实混凝土和砂浆，提高其抗渗性能。而对比例2中没有加入聚丙烯酸钠，无法引起分子交联而凝胶化沉淀，提高混凝土的抗渗性和防水性能，闭水实验后还有一定程度的渗透，说明本发明中聚丙烯酸钠和硅酸盐一起使用与钙溶液反应可以有效达到更好防水的效果。

Claims (8)

1.一种卫生间防水涂料，其特征在于，包括A组分和B组分；所述A组分为质量分数30-50％钙溶液；所述B组分按重量份包括硅酸盐溶液50-70份、表面活性剂0.5-1份、络合剂1-1.5份、聚丙烯酸钠0.1-1.5份和去离子水25-50份。

2.根据权利要求1所述的卫生间防水涂料，其特征在于，所述钙溶液为可溶性钙盐水溶液，所述可溶性钙盐为草酸钙、亚硝酸钙、硝酸钙和醋酸钙中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的卫生间防水涂料，其特征在于，所述硅酸盐溶液为质量分数为42％的硅酸钾溶液与质量分数为28％硅酸锂溶液的混合液，硅酸钾溶液与硅酸锂溶液的质量比为(0.8-1.2):1。

4.根据权利要求1所述的卫生间防水涂料，其特征在于，所述表面活性剂优选为十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求1所述的卫生间防水涂料，其特征在于，所述络合剂为EDTA-Na、EDTA-2Na或EDTA-4Na。

6.一种权利要求1所述的卫生间防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备A组分：按照配比加入可溶性钙盐和去离子水，搅拌均匀，静置即得A组分钙溶液；

(2)制备B组分：按配比加入去离子水和聚丙烯酸钠，搅拌均匀，静置得到均匀的溶液，然后向均匀的溶液中加入表面活性剂、络合剂和硅酸盐溶液，搅拌均匀，静置即得B组分；

(3)将A组分和B组分放量分装。

7.一种权利要求1所述的卫生间防水涂料在卫生间防水防渗漏中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用的具体使用方法包括如下步骤：

第一步，做好基层处理

对于卫生间墙地面的进行清理；

第二步，喷涂A、B组分

(1)先喷A液2-3遍，每一遍喷涂至表面饱和溢流，每遍间隔时间1～2小时，A液施工结束后，待表面干燥，再喷一遍水至基面饱和，让A液能够充分渗透，自然晾干；

(2)待基面表面没有明水时，用喷雾器再喷B液2-3遍，每一遍喷涂至表面饱和溢流，每遍间隔时间1～2小时，自然晾干24h以上即可。

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