CN113717591B - 一种单组分水性防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防水材料领域,具体涉及一种单组分水性防水涂料及其制备方法。原料组成包括:VAE乳液、环保增塑剂、自交联PVA溶液、桐油、疏水剂、水性耐磨助剂、聚羧酸母液、水、消泡剂、羟甲基纤维素钠溶液、缔合型碱溶涨类增稠剂、缔合型聚氨酯类增稠剂、防腐剂。本发明以高性能VAE乳液作为主要成膜物质,加入环保增塑剂和少量桐油,制备单组分水性防水涂料,储运方便,施工现场可与纯水泥混合使用,零甲醛、无气味环保性好,同时漆膜弹性高。制备自交联PVA溶液,并加入水性耐磨助剂,提升涂料触变性、粘结力、耐磨性,可用于外墙施工使用。羟乙基纤维素钠溶于矿物油消泡剂,解决添加易团聚的问题。加入聚羧酸母液,延长涂料开放性。
Description
技术领域
本发明属于防水材料领域,更具体地,涉及一种单组分水性防水涂料及其制备方法。
背景技术
(一)技术背景
防水材料是建筑施工材料中重要组成之一,根据材质可分为沥青类防水材料、橡胶塑料类防水材料、水泥类防水材料和金属类防水材料。随着现代建筑要求的提升,现代防水的材料选择和施工工艺越来越规范,而以聚合物水泥防水涂料为代表的水性水泥基防水涂料由于施工简单,环保性好,可通过调节聚合物乳液与水泥的比例满足不同工程环境,近年来在防水材料中被广泛应用。
中国专利申请CN201510160970.2《聚合物水泥防水涂料》使用高分子乳液、三乙醇胺、分散剂、防腐剂、消泡剂、以及特种水泥、超细炉渣、超细钢渣、偏高岭土、消泡剂、水溶性纤维素、粉体丙烯酰胺、粉体双丙烯酰胺、速溶硅酸钠、硬脂酸铝,余量为400目重质碳酸钙制备聚合物水泥防水涂料,具有优异的抗流挂和抗开裂性能,同时具有自修复功能,能够在混凝土内部形成结晶体,具有一定的二次抗渗功能。
中国专利申请CN201910837998.3《一种抗冻耐酸聚合物水泥防水涂料及其制备方法》使用丙烯酸乳液、分散剂、消泡剂、氮丙啶交联剂、成膜助剂、水、增稠剂、高抗硫酸盐硅酸盐水泥、改性云母粉、石英砂、钛酸酯交联剂微胶囊粉末、减水剂、早强剂、纤维素醚等制备了一种抗冻耐酸聚合物水泥防水涂料,其力学性能优异,解决高寒地区不抗冻、桥接裂缝能力弱、耐酸性腐蚀弱差、阴角及管跟易开裂等问题。
中国专利申请CN201910652817.X《一种可自控液粉比的单组分防水涂料及其制备方法》用丙烯酸乳液为主体搭配水性助剂,制备了一种可在施工现场与水泥混合调配的单组分防水涂料,该防水涂料只在与特定水泥量混合时才具有合适施工性,从而解决现有单组分防水涂料添加水泥施工时,因水泥掺量过高或过低导致的开裂,粘接力差,强度低,柔性差等问题。
(二)现有技术存在的缺点
目前的市面上的水性防水涂料产品中,双组分产品占主导地位,如聚合物水泥防水涂料、聚合物水泥防水浆料等,一般为液料、粉料经过混合搅拌均匀后使用。其中聚合物水泥防水涂料兼具聚合物涂膜的延伸性、致密性和水硬性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点,已被广泛应用。由于储存运输、实地使用的便捷性等市场需求扩大,加上双组分产品粉料易受潮结块等原因,单一液料产品也相继出现,其通过直接加入不同标号水泥进行混合施工,使用方法和特性与传统的聚合物水泥防水涂料基本一致。但这种单一液料产品一般存在以下缺陷:
1、施工气味大、环保性差、材料储存稳定性不佳。
丙烯酸酯乳液或VAE乳液通常作为水性防水涂料的主要成膜物质。一般丙烯酸乳液合成过程中存在丙烯酰胺,液料与水泥混合过程中,涂料呈碱性,会释放刺激性“氨味”,即便采用低氨或者零氨乳液,力学性能下降的同时刺激性气味虽然缓解却仍然存在;VAE乳液虽然与水泥混合后气味温和,但由于乙烯添加需要高压合成,对设备要求高,一般市售VAE乳液乙烯添加量在15%-25%之间,玻璃化温度一般较高,需要外加增塑剂提升柔韧性来与纯水泥的粉料适配。水性乳液与油性成分在液料中储存不稳定,受温度、光照等影响,极易出现分层,因此储存稳定性不佳,并且一般VAE乳液采用甲醛合次硫酸锌作为还原剂,游离甲醛含量较高,环保性不佳。
2、立面施工易流挂,尤其是室外施工及外墙应用。
在南方及一些沿海城市,长期受高温高湿气候影响或常年雨季,对建筑防水等级要求较高,防水与防潮概念并行,防水产品常常涂刷在外墙部分,起防潮作用。水性防水涂料产品一般粘度较低,流动性大,在立面施工中受重力影响呈下滑趋势。涂料流动性随着涂层中水分的挥发干燥成膜过程的进行而不断降低,由于内外层受到的温度、湿度、光照及风外界条件影响不同,膜层的干燥速度不一致,流动性不均匀,当表层涂料流动速率远大于内层涂料,表层涂料无法附着,就会产生流挂。而室外施工及外墙应用往往面临更为苛刻的自然的条件,温度高、风速大、阳光直射等导致一般的水性防水涂料出现流挂比室内施工使用更为严重。
3、涂料开放时间短,漆膜柔韧性差,涂刷易开裂。
单组分液料产品与纯水泥混合,水泥水化需要较多水分,涂料干燥速度较快,施工可操作时间不足。如果液料组分加入过多水分,本身水泥作为粉体组分,吸油值高,会导致聚合物乳液粒子不足以完全与水泥颗粒包覆,涂膜呈离散相,柔韧性差。同时涂膜干燥过程中,颗粒表面吸附层破坏形成紧密堆积,后期在毛细血管力的作用下形成连续的漆膜,在此过程中还存在界面分子链互相扩散,渗透,缠绕形成凝胶应力。由于纯水泥体系,水化受温湿度影响显著,如果外膜层干燥速度相比内膜层过快,涂料长时间处于表干未实干状态时,毛细血管压力远大于凝胶应力,无法形成应力平衡体系,涂膜极易出现开裂情况。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种单组分水性防水涂料及其制备方法,储运方便,施工现场与水泥按一定比例混合后制得涂料,其力学性能优异、环保性好,解决了储存稳定性不佳、施工可操作时间短、外墙使用易流挂和开裂等问题。
为实现上述目的,本发明的第一方面提供一种单组分水性防水涂料,该单组分水性防水涂料的原料组成包括:
VAE乳液、环保增塑剂、自交联PVA溶液、疏水剂、聚羧酸母液、羟甲基纤维素钠溶液、缔合型碱溶涨类增稠剂。
作为优选方案,该单组分水性防水涂料的原料组成包括:
VAE乳液700-800重量份、环保增塑剂35-55重量份、自交联PVA溶液70-140重量份、桐油3-8重量份、疏水剂3-8重量份、水性耐磨助剂2-5重量份、聚羧酸母液2-4重量份、水50-130重量份、消泡剂2-4重量份、羟甲基纤维素钠溶液0.5-1.5重量份、缔合型碱溶涨类增稠剂1-3重量份、缔合型聚氨酯类增稠剂0.5-1重量份、防腐剂1-2重量份。
作为优选方案,所述VAE乳液为玻璃化温度为0~-5℃、固含量为54.5%-56.5%、乙烯含量为25%-30%、无游离甲醛的VAE乳液,如瓦克7070乳液。
作为优选方案,所述环保增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯,如巴斯夫DINCH。
作为优选方案,所述自交联PVA溶液由包括如下步骤的方法制备得到:
1)将第一部分去离子水与聚乙烯醇混合搅拌均匀,加入硫酸溶液调节体系pH值至3-4,混合搅拌均匀;
2)加入第二部分去离子水,混合搅拌均匀;
3)加入硼酸,混合搅拌均匀;
4)加入氢氧化钠溶液调节体系pH值至6-8,混合搅拌均匀;
5)加入第三部分去离子水,混合搅拌均匀,冷却后得到自交联PVA溶液。
作为进一步的优选方案,所述自交联PVA溶液中各组分的用量为:
第一部分去离子水180-220重量份、聚乙烯醇180-220重量份、硫酸溶液35-45重量份、第二部分去离子水80-120重量份、硼酸18-22重量份、氢氧化钠70-90重量份、第三部分去离子水320-400重量份。
作为进一步的优选方案,步骤1)中,混合搅拌在85℃-95℃下进行。
作为进一步的优选方案,步骤1)中,去离子水与聚乙烯醇混合搅拌的转速为350-450r/min,搅拌时间为140-220min;加入硫酸溶液混合搅拌的转速为350-450r/min,搅拌时间为3-7min。
作为进一步的优选方案,步骤2)中,混合搅拌的转速为450-550r/min,搅拌时间为3-7min。
作为进一步的优选方案,步骤2)中,温度维持在70℃-80℃。
作为进一步的优选方案,步骤3)中,混合搅拌的转速为450-550r/min,搅拌时间为30-50min。
作为进一步的优选方案,步骤4)中,混合搅拌的转速为450-550r/min,搅拌时间为3-7min。
作为进一步的优选方案,步骤5)中,混合搅拌的转速为350-450r/min,搅拌时间为3-7min。
根据本发明,在一个具体的实施方式中,所述自交联PVA溶液由包括如下步骤的方法制备得到:
在可加热的陶瓷反应釜中加入200份去离子水,缓慢升温至90℃的同时投入200份聚乙烯醇2088,转速400r/min搅拌180min;将40份40%浓度硫酸溶液缓慢投入反应釜调节pH值至4,转速不变搅拌5min;加入100份去离子水,温度维持在75℃,转速500r/min搅拌5min;
将20份硼酸投入搅拌釜,转速不变搅拌40min;加入80份40%浓度氢氧化钠溶液调节PH值至7,转速不变搅拌5min;加入360份去离子水,转速400r/min搅拌5min,冷却降温后制得自交联PVA溶液。
作为优选方案,所述桐油为生桐油。
作为优选方案,所述桐油的粒度为60目-120目。
作为优选方案,所述疏水剂为脂肪族类疏水剂,进一步优选为明凌730。
作为优选方案,所述水性耐磨助剂为粘度≥5000cs的聚二甲基硅氧烷分散体。
作为优选方案,所述聚羧酸母液为雨虹CR-P100聚羧酸母液。
作为优选方案,所述消泡剂为矿物油类消泡剂,进一步优选为明凌A203E。
作为优选方案,所述防腐剂为托尔MBS。
作为优选方案,所述缔合型碱溶涨类增稠剂可选用晗泰化工1130。
作为优选方案,所述缔合型聚氨酯类增稠剂可选用陶氏RM-8W。
作为优选方案,所述羟甲基纤维素钠溶液的固含为25-35%(如30%),粘度为1200-1800map.S(如1500map.S),优选为晗泰化工NC-60。
作为优选方案,所述缔合型碱溶涨类增稠剂的固含为35-45%(如40%),PH=3-5,优选为晗泰化工1130。
本发明的第二方面提供上述的单组分水性防水涂料的制备方法,该制备方法包括:
(1)将任选的水、疏水剂、任选的水性耐磨助剂、聚羧酸母液混合搅拌均匀;
(2)加入VAE乳液、环保增塑剂、自交联PVA溶液、任选的桐油,混合搅拌均匀;
(3)将任选的消泡剂与羟甲基纤维素钠溶液预混合后,缓慢加入体系中,混合搅拌均匀;
(4)加入缔合型碱溶涨类增稠剂、任选的缔合型聚氨酯类增稠剂、任选的防腐剂,混合搅拌均匀,得到所述单组分水性防水涂料。
根据本发明,在一个具体的实施方式中,上述的单组分水性防水涂料的制备方法包括:
(1)在反应釜中加入水,开动电机,调整转速在200-300r/min,缓慢加入疏水剂、水性耐磨助剂、聚羧酸母液,搅拌1-2分钟;
(2)依次加入VAE乳液、环保增塑剂、自交联PVA溶液、桐油,300-500r/min搅拌5-10分钟;
(3)将消泡剂与羟甲基纤维素钠溶液预混合后,缓慢加入,300r/min-500r/min搅拌5-10分钟;
(4)将缔合型碱溶涨类增稠剂、缔合型聚氨酯类增稠剂防腐剂依次缓慢加入,500r/min-800r/min搅拌10-15分钟得到单组分水性防水涂料。
根据本发明,在一个具体的应用中,单组分水性防水涂料可与普通硅酸盐水泥按照1:(0.8~1.2)的重量比混合搅拌后使用。最优选的,二者的混合比例为1:1。
本发明的关键技术原理为:
单组分水性防水涂料的成膜机理与聚合物水泥防水涂料基本一致,不同的是粉料没有其他填料,全部为吸油值更高的水泥,随着水泥水化的进行,水泥在涂层内部吸收聚合物乳液的水分,生成硅酸钙、氢氧化钙等产物,乳胶中的另一部分水分挥发到空气中,脱水后聚合物颗粒逐步靠近,最终相互连结,在水泥水化物周围和表面形成薄膜网络。这种聚合物微粒与水泥颗粒之间形成一种包覆与被包覆的关系,然而在水泥含量较多时,乳液呈分散相,粉料呈连续相,涂料的力学性能偏刚性,柔韧性不足,因表实干速率不均一,漆膜极易开裂。
1、以高性能VAE乳液为成膜物质,加入环保增塑剂和生桐油,保证环保性的同时,提升涂料柔韧性。
玻璃化转变温度是非晶态高聚物玻璃态与高弹态两态的转变温度,一般温度低于Tg,乳液不会发生凝胶,温度高于Tg,乳液会形成一层致密的薄膜。环境温度不变时(高于最低成膜温度),随着乳液Tg值的升高,乳液成膜能力变弱,柔韧性变差,易生成脆性薄膜,开裂增多。相比一般聚合物乳液,VAE乳液一般玻璃化转变温度较高,存在游离甲醛。因此需要设备加压,提升乙烯含量,降低Tg值,提升柔韧性。同时,在引发体系上舍弃传统的甲醛合次硫酸锌还原剂和双氧水氧化剂,使用布吕格曼的FF6M还原剂,降低氧化还原反应生成自由基的活化能,提高反应速率,从而降低游离甲醛。
以环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯取代邻苯二甲酸酯类化合物作为环保增塑剂,其结构中不含苯环,毒理学特性优异,且粘度较低,在水性体系里具有良好相容性,避免液料水油易分层情况。同时加入桐油,以小分子形式进入到分子链中间,提高了分子链的移动速度,降低了分子结晶度使增加聚合物塑形,通过物理反应方式,进一步提升涂料柔韧性。
2、加入自交联PVA溶液和水性耐磨助剂,提升涂料粘结力与耐磨性。
加入水性耐磨助剂和自交联PVA溶液,其中PVA能够附着在水泥固体颗粒表面,填充颗粒间缝隙,同时自带的-OH反应官能团,能与水泥中的阳离子化学键发生配位作用,促进与水泥结合,使涂料具有良好的触变性、粘结力。但一般PVA存在易水解特性,无法储存在液料,通过将PVA进行自交联,制备水溶液,可减少PVA溶液分子间氢键,降低溶解性,同时提升分子间空间网状结构的规整度,制备防水涂料可进一步提升粘结力和耐磨性,由于VAE乳液保护胶体为PVA,因此自交联的PVA溶液能够与VAE乳液很好相容,并为液料体系增加一部分粘度。
3、运用不同类型增稠剂,提升液料粘度和涂料粘度,增加流平性防止开裂并提升抗流挂能力。
使用羟甲基纤维素钠溶液作为液料增稠剂,溶于矿物油类消泡剂中加入于液料中,在不影响涂料粘度的情况下,提升液料粘度,解决纤维素类增稠剂不易分散、储存变质问题,避免VAE乳液体系粘度过低,从而形成稳定液料体系。
涂料施工一般随着厚度及密度的上升,会加剧涂料的流挂速度,而提升涂料的粘度其流挂速度会对应降低,由于标准施工厚度和涂料密度基本是固定的,提升涂料粘度,降低湿膜干燥过程中的流挂速度,是避免流挂的有效方法。由于采用VAE乳液,液料呈酸性,与碱性水泥混合后,体系粘度波动较大。而选用PH为3-5左右的缔合型碱溶涨增稠剂,能够在酸性条件下储存,当液粉混合环境变为碱性后,会发生中和反应树脂被溶解,分子链中的羧基在静电排斥的作用下使聚合物链由螺旋状展开为棒状,进而提高体系粘度。同时复配聚氨酯增稠剂,其亲油端基缔合成胶束,亲水基与水耦合,形成胶束的末端基通过两个亲油基吸附在不同胶束粒子上,同时与乳液的聚合物粒子和已吸附有分散剂的颜料颗粒相互缔合形成网状结构,进而增加流平性,避免因增稠带来的辊痕而导致的开裂问题。
4、加入聚羧酸母液,延长涂料开放性,使用脂肪族类疏水剂,调节涂料内外膜层干燥速率,解决开裂问题。
由于单组分水性防水涂料搭配纯水泥施工,水泥水化速度较快,受光照或者高温影响,涂料流动性随着时间衰减较大,可施工可操作时间短,并且涂料施工后,外膜层干燥速度远比内膜层快,毛细血管压力远大于凝胶应力,无法形成应力平衡体系,在内膜层干燥过程中,内聚力将外膜层拉断,出现裂纹。在液料中加入聚羧酸母液,利用其静电斥力和空间位阻效应,使水泥水化产物结果分散均匀,水泥以极小颗粒形态分散在液相中,减少“絮凝”结构,从而起到一定缓凝作用延长开放时间。同时在液料中加入脂肪族类疏水剂,在涂料干燥过程中,促使游离水分子向膜外层转移,使内外膜层间形成均匀的水分挥发通路,减小内外膜层干燥速率差距,从而避免应力体系不均匀导致的开裂。
本发明的有益效果:
1、本发明以高性能VAE乳液作为主要成膜物质,加入环保增塑剂和少量桐油,制备单组分水性防水涂料,储运方便,施工现场可与纯水泥混合使用,具备良好操作时间,上墙干燥速度快的同时兼具柔韧性和环保性,产品具有零甲醛、无气味环保性好,同时漆膜弹性高的特点。
2、本发明采用自交联PVA溶液和水性耐磨助剂,与VAE乳液能够良好相容,提升涂料附着力和耐磨性,可满足外墙施工使用,解决普通防水涂料适用性差情况。
3、本发明利用羟甲基纤维素钠溶液作为增稠剂与矿物油消泡剂预混合方式加入,解决添加易团聚,无法分散均匀问题,储存稳定性好,解决一般液料水油易分离问题。
4、本发明以缔合型碱溶涨增稠剂和缔合型聚氨酯增稠剂复配,提升涂料粘度,可在VAE乳液中储存,与水泥混合后,能够明显提升涂料粘度,施工不流挂无辊痕,适用于高温、大风等室外不可控条件。
5、本发明加入聚羧酸母液,延长了涂料开放性,并加入脂肪族化合物作为疏水剂,调节涂料内外膜层干燥速率,解决因应力不平衡导致的开裂问题。
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。
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。
(一)具体实施例
具体实施例如下:
表1
上述的单组分水性防水涂料的制备方法包括:
①将去离子水、明凌730疏水剂、水型耐磨助剂和雨虹CR-P100计量后加入到液料搅拌缸中,开启搅拌缸的分散机调整转速在300r/min,搅拌2分钟。
②将瓦克7070乳液、DINCH增塑剂、自交联PVAE溶液和生桐油计量后加入液料搅拌缸,调整转速至500r/min搅拌10分钟。
③将明凌A203E消泡剂与羟甲基纤维素钠溶液NC-60增稠剂计量后预混合均匀,缓慢加入液料搅拌缸,500r/min搅拌2分钟。
④将晗泰化工1130增稠剂、陶氏RM-8W增稠剂、托尔MBS防腐剂计量后,缓慢加入到液料搅拌缸,调整转速至600r/min搅拌10分钟得到单组分水性防水涂料。
⑤将液料与42.5普通硅酸盐水泥按照1:1,混合搅拌均匀,使用涂料。
自交联PVA溶液制备方法:
在可加热的陶瓷反应釜中加入200份去离子水,缓慢升温至90℃的同时投入200份聚乙烯醇2088,转速400r/min搅拌180分钟;将40份40%浓度硫酸溶液缓慢投入反应釜调节PH值至4,转速不变搅拌5分钟;加入100份去离子水,温度维持在75℃,转速500r/min搅拌5分钟;将20份硼酸投入搅拌釜,转速不变搅拌40分钟;加入80份40%浓度氢氧化钠溶液调节PH值至7,转速不变搅拌5分钟;加入360份去离子水,转速400r/min搅拌5分钟,冷却降温后制得自交联PVA溶液。
(二)实施例测试
以上实施例对应的主要性能测试结果:
(1)力学性能
按照GB/T 23445-2009《聚合物乳液水泥防水涂料》中II型标准,测试其性能如下:
表2
其中,对比例的产品配方如下,按照一般涂料制备方法得到液料与水泥1:1混合可制得防水涂料。(下同)。
表3
原材料 | 型号 | 组分 |
VAE乳液 | - | 800 |
环保增塑剂 | DOP/DBP | 65 |
分散剂 | 聚丙烯酸铵盐 | 3.5 |
润湿剂 | - | 3 |
消泡剂 | 非离子型 | 4 |
增稠剂 | 非缔合型 | 3.5 |
水 | - | 120 |
防腐剂 | - | 1 |
以上实施例均符合GB/T 23445-2009中II型标准,与对比例相比,本发明组分中的高乙烯含量VAE乳液、环保增塑剂、桐油相互作用,使防水涂料具有良好的柔韧性,同时与制备的自交联PVA溶液复配,使得防水涂料兼具强度,力学性能优异。
(2)环保性能
按照GB/T 35609-2017《绿色产品评价防水与密封材料》中4.3.3表中测试有害物质含量。
表4
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
VOC/g/L | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 94 |
甲醛含量/mg/kg | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 120 |
氨含量/mg/kg | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 34.6 |
附:VOC测试小于1g/L,甲醛含量小于5mg/kg为未检出。
以上各实施例,均使用无游离甲醛的VAE乳液和环保型助剂,未检出VOC,未检出甲醛,且氨含量为零,而对比例三项检测数值均较高,说明以上各具有优异的环保性。
(3)储存稳定性
将以上各实施例导入1000mL普通塑料瓶一半位置,放置在5-40℃设备中循环储存120d。
表5
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
外观 | 无分层 | 无分层 | 无分层 | 无分层 | 无分层 | 表层浮油 |
以上各实施例,采用羟甲基纤维素钠溶液溶于消泡剂方法加入涂料中,使液料体系达到稳定,冷热循环情况下,均具有较好的储存稳定性,未发生分层,而对比例明显出现浮油现象。
(4)干燥时间
按照GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》,在(120×50×2)mm的铝板上,涂膜厚度控制为1mm,进行测试。
表6
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
可涂刷时间/h | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 1.0 |
表干时间/h | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.6 | 0.5 |
实干时间/h | 2.5 | 2.4 | 2.6 | 2.2 | 2.0 | 3.0 |
以上各实施例较对比例,由于加入聚羧酸母液和疏水剂,具有较好的开施工操作时间,并且表实干时间差距较小。
(5)外墙涂刷应用
按照GB/T 9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》底漆和中涂漆要求进行测试如下:
表7
以上各实施例较对比例,由于加入制备的PVA溶液和水性耐磨助剂,均满足标准,相比较起来,对比例在抗泛盐碱性与耐磨性不佳。
(6)抗流挂性
参考GB/T9264-2012《色漆和清漆抗流挂性评定》中7.2中测试方法,测试抗流挂厚度如下:
表8
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 |
不流挂厚度/um | 600 | 575 | 600 | 625 | 675 | 325 |
以上实施例由于加入制备PVA溶液,辅以缔合型增稠剂,抗流挂厚度均超过550um,而对比例只有325um,实施例具有良好抗流挂性。
(7)抗开裂性
按照JC/T 2415-2017《用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜》7.9中桥接裂缝能力测试方法,测试各实施例桥接裂缝能力。
表9
以上实施例桥接裂缝能力均超过2.0mm,远大于标准中0.75mm,具备良好抗开裂能力,而对比例只有1.48mm。
在室外温度达到30℃条件下,将以上实施例一次性厚涂在太阳可直射的平面上超过2mm,干燥后观察。
表10
以上实施例由于制备PVA溶液和疏水剂作用在室外高温情况下厚度均无裂纹,并且由于聚氨酯增稠剂复配,增加一定触变性,未出现任何辊痕,而对比例有明显裂纹和辊痕。
由实施例1、实施例2、实施例3可以看出,随着VAE乳液、增塑剂以及桐油相应比例的增加,漆膜的柔韧性(表2)得到提升,桥接裂缝能力(表9)增强,但拉伸强度(表2)、粘结强度(表2)降低。
由实施例2、实施例4、实施例5可以看出,随着自交联PVA溶液和1130增稠剂的成分增多,漆膜粘结强度(表2)明显增加,不流挂厚度(表8)明显提升。
由实施例3、实施例4、实施例5可以看出,随着聚羧酸母液和疏水剂的相应比例增加,涂料表干(表6)时间没有太大变化,但可涂刷时间增长,实干时间(表6)缩短,表实干时间差明显变小。
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 (8)
1.一种单组分水性防水涂料,其特征在于,该单组分水性防水涂料的原料组成包括:
VAE乳液700-800重量份、环保增塑剂35-55重量份、自交联PVA溶液70-140重量份、桐油3-8重量份、疏水剂3-8重量份、水性耐磨助剂2-5重量份、聚羧酸母液2-4重量份、水50-130重量份、消泡剂2-4重量份、羟甲基纤维素钠溶液0.5-1.5重量份、缔合型碱溶胀 类增稠剂1-3重量份、缔合型聚氨酯类增稠剂0.5-1重量份、防腐剂1-2重量份;
所述自交联PVA溶液由包括如下步骤的方法制备得到:
1)将第一部分去离子水与聚乙烯醇混合搅拌均匀,加入硫酸溶液调节体系pH值至3-4,混合搅拌均匀;所述聚乙烯醇为聚乙烯醇2088;
2)加入第二部分去离子水,混合搅拌均匀;
3)加入硼酸,混合搅拌均匀;
4)加入氢氧化钠溶液调节体系pH值至6-8,混合搅拌均匀;
5)加入第三部分去离子水,混合搅拌均匀,冷却后得到自交联PVA溶液;
所述缔合型碱溶胀 类增稠剂的固含为35-45%,p H=3-5;
所述羟甲基纤维素钠溶液的固含为25-35%,粘度为1200-1800map.S;
所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
2.根据权利要求1所述的单组分水性防水涂料,其中,
所述VAE乳液为玻璃化温度为0~-5℃、固含量为54.5%-56.5%、乙烯含量为25%-30%、无游离甲醛的VAE乳液;
所述环保增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯。
3.根据权利要求1所述的单组分水性防水涂料,其中,所述自交联PVA溶液中各组分的用量为:
第一部分去离子水180-220重量份、聚乙烯醇180-220重量份、硫酸溶液35-45重量份、第二部分去离子水80-120重量份、硼酸18-22重量份、氢氧化钠70-90重量份、第三部分去离子水320-400重量份。
4.根据权利要求1所述的单组分水性防水涂料,其中,
所述疏水剂为脂肪族类疏水剂;
所述聚羧酸母液为雨虹CR-P100聚羧酸母液。
5.根据权利要求1所述的单组分水性防水涂料,其中,
所述桐油为生桐油;
所述桐油的粒度为60目-120目;
所述水性耐磨助剂为粘度≥5000cs的聚二甲基硅氧烷分散体;
所述防腐剂为托尔MBS。
6.根据权利要求1或2所述的单组分水性防水涂料,其中,
所述羟甲基纤维素钠溶液为晗泰化工NC-60。
7.根据权利要求1所述的单组分水性防水涂料,其中,
所述缔合型碱溶胀 类增稠剂为晗泰化工1130。
8.权利要求1-7中任意一项所述的单组分水性防水涂料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
(1)将水、疏水剂、水性耐磨助剂、聚羧酸母液混合搅拌均匀;
(2)加入VAE乳液、环保增塑剂、自交联PVA溶液、桐油,混合搅拌均匀;
(3)将消泡剂与羟甲基纤维素钠溶液预混合后,缓慢加入体系中,混合搅拌均匀;
(4)加入缔合型碱溶胀 类增稠剂、缔合型聚氨酯类增稠剂、防腐剂,混合搅拌均匀,得到所述单组分水性防水涂料。
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