CN113088112A - 一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防水材料技术领域，特别是涉及一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料。双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分；所述第一网络体系组分的原料包括丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂、氧化剂、促进剂；所述第二网络体系组分的原料包括2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2‑(2‑甲氧基乙氧基)乙酯和助剂。本发明的双网络互穿的三维网络结构可以提高丙烯酸盐喷膜材料本身强度及提高材料韧性，并且可以解决喷膜防水材料的干缩开裂。

Description

一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，特别是涉及一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料。
背景技术
近年来，地下空间应用工程发展日益增多，地下空间的结构和功能被时代赋予了新的使命，各种地下结构功能越来越复杂，地下建筑结构的埋深也更深，地下建筑结构也因此各种新型技术也在不断涌现和应用，对于地下建筑的防护技术也需要不断的适应更深的埋深，适应地下结构不断的变化和复杂的地下水环境影响和建筑结构形变对防水层的破坏，现在有地下建筑防水材料主要以强度较高的塑料片材和涂膜料防水涂料为主要防护材料，但因传统材料的结构形式及材料的柔韧性差等因素不适应复杂的地下建筑结构，造成了地下建筑出现大面积渗漏水情况，严重影响地下建筑结构的安全。近年来随着建筑材料不断的发展，涌现出大量的新型防水材料改善了渗漏水情况，如近年应用较广的丙烯酸盐喷膜防水涂料，其是一种柔性弹性体材料，本身具备粘弹性，能够与发下混凝土结构产生较好的密贴性能属于纯绿色环保防水材料，是国家鼓励提倡的新型绿色材料；因此在建筑工程防水、防渗及防腐蚀等领域显示出良好的应用前景，但在现有技术中，丙烯酸盐喷膜防水涂料在应用中呈现出主液不容易稳定容易自聚合且涂料本体强度低，韧性差容易被尖锐物刺破的力学性能及失水后开裂失韧的现状，不能满足喷膜防水涂料在众多建筑领域实际的应用需求，现有的改进技术有通过加入阻聚剂可有效缓解主液加入氧化剂之后的聚合问题；或提出了一种在低温情况施工时，避免在丙烯酸盐喷膜防水材料主液中结晶的的技术。但以上丙烯酸盐喷膜防水材料的改进技术，只能解决丙烯酸盐喷膜防水材料的储存性问题。而在实际应用中，由于丙烯酸盐喷膜防水材料力学强度较低及韧性较差，在工程应用过程中容易出现破损现象，失去防水性能，而且丙烯酸盐喷膜材料属于水性材料，长期暴露于户外时，会逐步干硬。随着内应力的不断增加，甚至会出现开裂的情况，从而破坏防水材料的整体性和防水性能。国内诸多厂家针对这个问题也进行了相应的研究和改进，另有现有技术提出采用添加含有两个C＝C双键且两个双键之间通过柔性碳链连接的化合物参与丙烯酸盐喷膜材料的共聚反应，可以将硬化卷曲时间减缓到60天。或采用含有硅烷成分的柔性链段进行改性，将干硬时间可减缓到90天。但以上专利中技术只是减缓了干裂的时间，并未能解决材料本身的干缩开裂，也未能解决丙烯酸盐喷膜防水材料力学性能的强度低、韧性差的问题，影响了绿色材料的应用发展前景。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，可以提高丙烯酸盐喷膜材料本身强度及提高材料韧性，并且可以解决喷膜防水材料的干缩开裂。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一方面提供一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，包括第一网络体系组分和第二网络体系组分；所述第一网络体系组分的原料包括丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂、氧化剂、促进剂；所述第二网络体系组分的原料包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂。
在发明的一些实施方式中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计，包括：
Figure BDA0002957018150000021
在本发明的一些实施方式中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计，包括：
2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯 10～50份；
助剂 1～10份。
在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸盐水溶液选自丙烯酸镁水溶液、丙烯酸钙水溶液、丙烯酸锌水溶液中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，丙烯酸盐水溶液中单体的含量为40～50％。
在本发明的一些实施方式中，所述交联剂选自氢氧化镁、氯化镁中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述补强剂选自碳酸钙、白炭黑、炭黑、硫酸钡、粉煤灰中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述偶联剂选自丙烯酸乳液、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐，过氧化钠，过硫酸铵、过氧化二苯甲酰中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述促进剂选自硼氢化钾，硼氢化钠，氯化亚锡，N,N－二甲基对甲苯胺、硫代硫酸钠、硫酸亚铁铵中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述助剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸-2-乙基己酯、海藻酸丙二醇酯、2,2-二甲基-1,3-丙烷二基二丙烯酸酯中的一种或多种的组合。
本发明另一方面提供一种丙烯酸盐喷膜，采用本发明所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料制备获得。
本发明另一方面提供苯发明所述的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂混合制备获得的丙烯酸盐主液；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与氧化剂混合获得A组分；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与促进剂混合获得B组分；将A组分和B组分混合。
在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸盐主液制备过程中，反应温度为40℃～60℃。
在本发明的一些实施方式中，所述A组分和B组分的质量比为100：(70～100)。
本发明另一方面提供如本发明所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料或如本发明所述的丙烯酸盐喷膜在地下建筑工程中的应用。
具体实施方式
本发明的申请人经过大量实验意外发现，丙烯酸盐喷膜防水材料在快速聚合形成的三维网状弹性胶体结构体系中，通过引入第二重网络，在氢键作用及强迫相容的理论下，两种三维网络相互缠绕，形成一种双网络互穿的稳定结构，双网络的互穿网状结构使得原来丙烯酸盐弹性体中单一网络结构更加稳定牢固，使材料的本体力学强度和撕裂强度大幅度提高，材料中三维网络中第二网络键链能锁住小分子量的水，让材料不会失水干裂，持久保持高强度的柔韧的力学性能。在材料的实际应用中，具有高强度高韧性的防水材料不容易被其它尖锐物刺破，能够在地下建筑结构发生形变时更好的吸性应力变化，保持防水膜层的整体性，防止地下水对建筑结构的侵蚀，且双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料更耐腐蚀。在此基础上，完成了本发明。
本发明的第一方面提供一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，所述双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分；所述第一网络体系组分的原料包括丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂、氧化剂、促进剂；所述第二网络体系组分的原料包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括50～90份的丙烯酸盐水溶液，更具体的，在一些实施例中，第一网络体系组分的原料例如可以包括50～70份，70～90份；60～80份；50～60份，60～70份，70～80份，或80～90份的丙烯酸盐水溶液。所述丙烯酸盐水溶液选自丙烯酸镁水溶液、丙烯酸钙水溶液、丙烯酸锌水溶液等中的一种或多种的组合。其中优选的，丙烯酸盐水溶液中单体的含量可以为40～50％；40～45％；45～50％；40～42％；42～44％；44～46％；46～48％；或48～50％等。其中单体是指丙烯酸盐。丙烯酸盐例如可以是丙烯酸镁、丙烯酸钙、丙烯酸锌等。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括0.01～0.5份的交联剂，更具体的，在一些实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括0.01～0.05份，0.05～0.1份，0.1～0.2份，0.2～0.3份，0.3～0.4份，0.4～0.5份；0.05～0.45份；0.1～0.4份；0.15～0.35份；0.1～0.3份；或0.3～0.5份的交联剂。所述交联剂选自氢氧化镁、氯化镁等中的一种或多种的组合。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括5～30份的补强剂，更具体的，在一些实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括5～10份，10～15份，15～20份，20～25份，25～30份；6～12份，8～14份，12～18份，22～26份的补强剂。所述补强剂选自碳酸钙、白炭黑、炭黑、硫酸钡、粉煤灰中的一种或多种的组合。进一步的，所述补强剂优选选自硫酸钡，其中硫酸钡为沉淀硫酸钡。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括0.01～1份的偶联剂，更具体的，在一些实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括0.01～0.1份，0.1～0.3份，0.3～0.5份，0.5～0.8份，0.8～1.0份；0.2～0.9份；0.3～0.8份，0.4～0.7份，或0.5～0.6份的偶联剂。进一步的，所述偶联剂选自丙烯酸乳液、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等中的一种或多种的组合。其中优选的，丙烯酸乳液可为pH值为7～9，黏度为500～2000mPa·s，固含量50％的纯丙乳液。丙烯酸乳液可为pH值也可以为7～8；7～7.5，7.5～8；8～8.5；或8.5～9等。丙烯酸乳液的黏度也可以为500～800mPa·s；800～1000mPa·s；1000～2000mPa·s；500～600mPa·s；600～700mPa·s；700～800mPa·s；800～900mPa·s；900～1000mPa·s；1000～1500mPa·s；或1500～2000mPa·s等。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括0.01～5份的氧化剂，更具体的，在一些实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括0.01～0.1份，0.1～1份，1～2份，2～3份，3～4份，4～5份；0.1～4.5份，1～4份，或2～3份的氧化剂。所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐，过氧化钠，过硫酸铵、过氧化二苯甲酰等中的一种或多种的组合。高锰酸盐例如可以为高锰酸钾等。进一步的，所述氧化剂优选选自过氧化二苯甲酰。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计包括0.01～5份的促进剂，更具体的，在一些实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括0.01～0.1份，0.1～1份，1～2份，2～3份，3～4份，4～5份；0.1～4.5份，1～4份，或2～3份的促进剂。所述促进剂选自硼氢化钾，硼氢化钠，氯化亚锡，N,N－二甲基对甲苯胺、硫代硫酸钠、硫酸亚铁铵等中的一种或多种的组合。进一步的，所述促进剂优选选自硼氢化钠。
本发明所提供的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计包括10～50份的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。更具体的，在一些实施例中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括10～20份，20～30份，30～40份，40～50份；15～45份，20～40份，或25～35份的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。
本发明所提供的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计包括1～10份的助剂。更具体的，在一些实施例中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计例如可以包括1～3份，3～5份，5～8份，8～10份；2～9份，3～8份，4～7份，或5～6份的助剂。所述助剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸-2-乙基己酯、海藻酸丙二醇酯、2,2-二甲基-1,3-丙烷二基二丙烯酸酯等中的一种或多种的组合。其中优选的，聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量范围为1000～2000；1000～1500；或1500～2000等。
在一具体实施例中，所述第一网络体系组分的原料按重量份计，包括：
Figure BDA0002957018150000051
在一具体实施例中，所述第二网络体系组分的原料按重量份计，包括：
2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯 10～50份；
助剂 1～10份。
本发明第二方面提供一种丙烯酸盐喷膜，采用本发明第一方面所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料制备获得。通常情况下，双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料可以看作是形成丙烯酸盐喷膜的原料。
本发明第三方面提供本发明第二方面所述的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂混合制备获得的丙烯酸盐主液；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与氧化剂混合获得A组分；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与促进剂混合获得B组分；将A组分和B组分混合。通常情况下，施工时，采用专用喷涂设备将A组合和B组分混合后才会形成丙烯酸盐喷膜。A组合材料和B组分材料喷出喷枪之后，在空气中进行撞击混合，继而发生化学反应，沉积在预施工的结构表面，形成稳定连续的防水、耐腐的膜层。
本发明所提供的丙烯酸盐喷膜的制备方法中，丙烯酸盐主液制备的过程中，先将第一网络体系组分的原料丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂混合，再向前述第一网络体系组分的混合液中滴加第二网络体系的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂。其中各原料的用量同本发明第一方面提供丙烯酸盐喷膜防水材料中各原料的用量。反应温度控制在为40℃～60℃，40℃～50℃；或40℃～60℃。逐步滴加，直至混合均匀，溶液的pH值控制在5.0～7.0之间，制得丙烯酸盐主液。需要说明的是，滴加过程中，2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯在搅拌过程中，会有少部分的主链与丙烯酸盐单体之间形成氢键，氢键作用力将第一网络体系组分和第二网络体系组分结合在一起，产生“强迫相容”效应。上述反应例如可以是在反应釜中进行。
本发明所提供的丙烯酸盐喷膜的制备方法中，在施工阶段，所述A组分和B组分的质量比为100：(70～100)。进一步的，所述A组分和B组分的质量比例如可以为100：(70～80)，100：(80～90)，或100：(90～100)。在一具体实施例中，可以将等比例的丙烯酸盐主液分别配以氧化剂和促进剂，得到A、B双组份的丙烯酸盐喷膜防水材料。A、B双组份主液施工后快速聚合形成防水膜，并以交联剂中的镁离子作为交联点成为三维网状结构，为第一网络体系的成型状态，此时为高弹态。发生聚合反应时，网络内部产生60～80℃的高温，加速第二网络体系反应。2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯与助剂此时逐步的发生反应，形成柔性的网络结构，为第二网络的成型状态。当第一网络的丙烯酸盐喷膜防水材料长期暴露在户外时，由于分子主链上的亲水基团所吸附的水分子挥发，逐步由高弹态向玻璃态转变。此时，第二网络仍然保持高弹态状态，依靠其柔性网络可以保持整体结构不被破坏。当第一网络内应力增大到一定程度时，交联点结构和氢键结构受到损坏，材料表面产生裂纹，但是由于第二网络的存在，大大延长了防水膜保持高弹态的时间。
本发明第四方面提供本发明第一方面所述的丙烯酸盐喷膜防水材料或本发明第二方面所述的丙烯酸盐喷膜在地下建筑工程中的应用。通常情况下，丙烯酸盐喷膜的厚度需要根据实际工况而定，例如厚度可以是1.5mm～3mm，1.5mm～2.0mm，2.0mm～2.5mm，或2.5mm～3.0mm。
本发明所提供的丙烯酸盐喷膜防水材料或丙烯酸盐喷膜在地下建筑工程中的应用时，可以实现：
1、当喷膜防水层长期暴露在户外时，由于第二网络与第一网络互锁成为整体，将材料干硬、开裂的时间大大的减缓。
2、极端条件下，当内应力过大导致材料表面开裂时，水分子(如地下水、湿气中的水分子)作为增塑剂的情况下，第二网络会重新与第一网络形成交联点和氢键，将裂纹愈合。
3、解决了丙烯酸盐喷膜防水材料在明挖法工程中长期暴露，材料干硬和表面开裂的问题，拓展了材料的应用范围和领域。
4、丙烯酸盐喷膜防水材料形成的喷膜的拉伸强度为2.5MPa～3.5MPa。断裂伸长率为310％～428％。撕裂强度7.0N/mm～10.3N/mm。抗渗压力可高达3.0MPa。且可以实现施工150天仍然保持高弹态。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作，或按材料供应商推荐的条件制作。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在下述实施例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。
其中，优选的丙烯酸乳液可为巴德富公司的FS系列；聚乙二醇二丙烯酸酯可为翁江化学试剂公司的产品。
实施例1
本实施例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸镁水溶液85份，氯化镁0.05份，白炭黑15份，丙烯酸乳液0.05份，过氧化二苯甲酰0.01份，硼氢化钠0.02份。第二网络体系组分以重量份数计，包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯20份，聚乙二醇二丙烯酸酯2份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本实施例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸镁水溶液85份，氯化镁0.05份，白炭黑15份，丙烯酸乳液0.05份与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯20份，聚乙二醇二丙烯酸酯2份混合，反应温度为45℃，反应时间为150min，溶液的pH值控制在5.0～6.0之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰0.01份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
对比例1
本对比例的丙烯酸盐喷膜防水材料以重量份数计，包括丙烯酸镁水溶液85份，氯化镁0.05份，白炭黑15份，丙烯酸乳液0.05份，过氧化二苯甲酰0.01份，硼氢化钠0.02份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本对比例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将丙烯酸镁水溶液85份，氯化镁0.05份，白炭黑15份，丙烯酸乳液0.05份混合反应温度为45℃，反应时间为150min，溶液的pH值控制在5.0～6.0之间，制得丙烯酸盐主液，再将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰0.01份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
实施例2
本实施例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸镁水溶液80份，氢氧化镁0.1份，碳酸钙20份，丙烯酸乳液0.05份，过氧化二苯甲酰0.01份，硼氢化钠0.02份。第二网络体系组分以重量份数计，2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯30份，聚乙二醇二丙烯酸酯2份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本实施例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸镁水溶液80份，氢氧化镁0.1份，碳酸钙20份，丙烯酸乳液0.05份与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯30份，聚乙二醇二丙烯酸酯2份混合，反应温度为45℃，反应时间为200min，溶液的pH值控制在5.5～6.5之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过硫酸钠0.01份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硫酸亚铁铵0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
对比例2
本对比例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸镁水溶液80份，氢氧化镁0.1份，碳酸钙20份，丙烯酸乳液0.05份，过氧化二苯甲酰0.01份，硼氢化钠0.02份。第二网络体系组分以重量份数计，2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯5份，聚乙二醇二丙烯酸酯0.5份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本对比例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸镁水溶液80份，氢氧化镁0.1份，碳酸钙20份，丙烯酸乳液0.05份与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯5份，聚乙二醇二丙烯酸酯0.5份混合制备，反应温度为45℃，反应时间为200min，溶液的pH值控制在5.5～6.5之间，获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰0.01份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
实施例3
本实施例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸锌水溶液90份，氢氧化镁0.5份，硫酸钡20份，丙烯酸乳液1份，过氧化二苯甲酰5份，硼氢化钠5份。第二网络体系组分以重量份数计，包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯50份，海藻酸丙二醇酯10份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本实施例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸锌水溶液90份，氢氧化镁0.5份，硫酸钡20份，丙烯酸乳液1份，与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯50份，海藻酸丙二醇酯10份混合，反应温度为45℃，反应时间为240min，溶液的pH值控制在6.0～7.0之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰5份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠5份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
对比例3
本对比例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸锌水溶液120份，氢氧化镁0.5份，硫酸钡20份，丙烯酸乳液1份，过氧化二苯甲酰5份，硼氢化钠5份。第二网络体系组分以重量份数计，包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯50份，海藻酸丙二醇酯10份。其中，丙烯酸镁水溶液中丙烯酸镁单体的含量为40％。
本对比例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸锌水溶液120份，氢氧化镁0.5份，硫酸钡20份，丙烯酸乳液1份，与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯50份，海藻酸丙二醇酯10份混合，反应温度为45℃，反应时间为240min，溶液的pH值控制在6.0～7.0之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰5份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠5份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
实施例4
本实施例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸锌水溶液50份，氢氧化镁1份，硫酸钡30份，丙烯酸乳液1份，过氧化二苯甲酰0.02份，硼氢化钠0.02份。第二网络体系组分以重量份数计，包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯10份，海藻酸丙二醇酯1份。其中，丙烯酸锌水溶液中丙烯酸锌单体的含量为40％。
本实施例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸锌水溶液50份，氢氧化镁1份，硫酸钡30份，丙烯酸乳液1份，与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯10份，海藻酸丙二醇酯1份混合，反应温度为45℃，反应时间为180min，溶液的pH值控制在6.0～7.0之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰0.02份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
对比例4
本实施例的丙烯酸盐喷膜防水材料包括第一网络体系组分和第二网络体系组分，第一网络体系组分以重量份数计，包括丙烯酸锌水溶液30份，氢氧化镁1份，硫酸钡40份，丙烯酸乳液1份，过氧化二苯甲酰0.02份，硼氢化钠0.02份。第二网络体系组分以重量份数计，包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯10份，海藻酸丙二醇酯1份。其中，丙烯酸锌水溶液中丙烯酸锌单体的含量为40％。
本实施例的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸锌水溶液30份，氢氧化镁1份，硫酸钡40份，丙烯酸乳液1份，与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯10份，海藻酸丙二醇酯1份混合，反应温度为45℃，反应时间为180min，溶液的pH值控制在6.0～7.0之间，制备获得的丙烯酸盐主液；将前述制备的丙烯酸盐主液平均分为2份，其中一份丙烯酸盐主液与过氧化二苯甲酰0.02份混合获得A组分；另一份丙烯酸盐主液与硼氢化钠0.02份混合获得B组分；采用专用喷涂设备将A组分和B组分混合形成丙烯酸盐形成喷膜。
测试条件：将实施例1～4和对比例1～4制备的丙烯酸盐喷膜分别在23℃±2℃环境温度，RH50％±5％环境湿度中放置不同时间，观察涂膜的柔韧性和开裂情况，具体情况见表1。其中，拉伸强度的测试及断裂伸长率的测试方法采用GB/T 528中I型哑铃试样，撕裂强度的测试GB/T529直角撕裂方法进行测试，抗渗压力测试按照GB 50204中所规定的方法进行。
表1
Figure BDA0002957018150000121
申请人在研究时还发现，如在实施例中，经过第一网络和第二网络的相互作用，不仅提升了防水层的力学性能和耐干裂性能，同时其防水效果也得到了大幅度的提高，如实施例2的抗渗压力达到3.0MPa，比改进之前的提高了抗渗等级。经分析，原因为在第一网络和第二网络的结合体中，两种体系形成的网络更加紧密，交联点多，分子间隙小，导致了抗渗压力的提高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，包括第一网络体系组分和第二网络体系组分；所述第一网络体系组分的原料包括丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂、氧化剂、促进剂；所述第二网络体系组分的原料包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂。
2.如权利要求1所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述第一网络体系组分的原料按重量份计，包括：
Figure FDA0002957018140000011
3.如权利要求1所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述第二网络体系组分的原料按重量份计，包括：
2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯 10～50份；
助剂 1～10份。
4.如权利要求1或2所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述丙烯酸盐水溶液选自丙烯酸镁水溶液、丙烯酸钙水溶液、丙烯酸锌水溶液中的一种或多种的组合；其中优选的，丙烯酸盐水溶液中单体的含量为40～50％。
5.如权利要求1或2所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，还包括如下技术特征的任一项或多项：
A1)所述交联剂选自氢氧化镁、氯化镁中的一种或多种的组合；
A2)所述补强剂选自碳酸钙、白炭黑、炭黑、硫酸钡、粉煤灰中的一种或多种的组合；
A3)所述偶联剂选自丙烯酸乳液、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种的组合；
A4)所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐，过氧化钠，过硫酸铵、过氧化二苯甲酰中的一种或多种的组合；
A5)所述促进剂选自硼氢化钾，硼氢化钠，氯化亚锡，N,N－二甲基对甲苯胺、硫代硫酸钠、硫酸亚铁铵中的一种或多种的组合。
6.如权利要求1或3所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料，其特征在于，所述助剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸-2-乙基己酯、海藻酸丙二醇酯、2,2-二甲基-1,3-丙烷二基二丙烯酸酯中的一种或多种的组合。
7.一种丙烯酸盐喷膜，采用权利要求1～6任一项权利要求所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料制备获得。
8.如权利要求7所述的丙烯酸盐喷膜的制备方法，包括：将第一网络体系组分的原料丙烯酸盐水溶液、交联剂、补强剂、偶联剂与第二网络体系组分的原料2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和助剂混合制备获得的丙烯酸盐主液；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与氧化剂混合获得A组分；将至少部分的所述丙烯酸盐主液与促进剂混合获得B组分；将A组分和B组分混合。
9.如权利要求8所述的丙烯酸盐喷膜的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征的任一项或多项：
B1)所述丙烯酸盐主液制备过程中，反应温度为40℃～60℃；
B2)所述A组分和B组分的质量比为100：(70～100)。
10.如权利要求1～6任一项权利要求所述的双网络结构的丙烯酸盐喷膜防水材料或如权利要求7所述的丙烯酸盐喷膜在地下建筑工程中的应用。
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