CN114195433B - 环保建筑用防水材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了环保建筑用防水材料。该环保建筑用防水材料由以下重量份原料组成：水泥80‑120重量份、二氧化硅20‑40重量份、黏土25‑50重量份、聚丙烯纤维10‑30份、氯化聚乙烯1‑8重量份、槐豆胶1‑5重量份、渗透剂1‑5重量份、消泡剂1‑3重量份、增稠剂1‑5重量份、防水剂5‑15重量份和水40‑80重量份。本发明制备的防水剂有效解决了建筑材料中的防水性能不佳，通过在防水剂中添加防水表面活性剂，不仅可以提高防水材料的抗渗性能和防水性能，同时还增加了防水材料的力学性能，可广泛应用于防水建筑领域中。

Description

环保建筑用防水材料
技术领域
本发明涉及建筑防水材料技术领域，具体涉及环保建筑用防水材料。
背景技术
水泥基防水材料是由水泥等胶凝材料和粉煤灰拌和而成，本质上是一种多孔非均质材料。在水泥水化过程中，水泥基防水材料内部难以避免的出现大量孔隙，在实际使用中，腐蚀介质的侵入、气温的变化、载荷的震动变化等会对其造成长期的损害，这就会使水泥基防水材料内部的孔隙和裂纹不断出现、增长，导致水泥基防水材料出现渗漏现象。渗透现象的出现，不仅破坏了水泥基防水材料的整体结构，使水泥基防水材料的结构性能下降，更会导致腐蚀介质沿着裂缝和孔隙侵入到水泥基防水材料内部，使水泥基防水材料对钢筋的保护作用形同虚设，造成钢筋腐蚀膨胀，进一步给水泥基防水材料带来更大的破坏，轻则影响水泥基防水材料构筑物的美观效果，重则降低水泥基防水材料的使用寿命，更严重的会导致水泥基防水材料构筑物出现安全隐患，给人们的安全带来严重危害，造成巨大的经济和社会损失。因此，对水泥基防水材料进行防水抗渗处理，对提高水泥基防水材料的安全性能、耐久性能具有十分重要的意义和作用。
水性渗透型防水剂是近几年开始兴起的一种防水材料，它能在水泥基防水材料表面形成防水层，堵塞水泥基防水材料的微裂纹，解决混凝士的渗水问题。渗透型防水材料中的活性物质在水的作用下通过扩散或渗水通道经水泥基防水材料的毛细管道进入水泥基防水材料内部的空隙中，与水泥基防水材料中未水化的水泥颗粒发生水化反应，形成致密的不溶性晶体，封堵水泥基防水材料的孔隙、毛细管以及裂缝，达到防水目的。
中国专利(申请号：202110976393.X)公开了一种建筑用混合型防水材料，所述该建筑用混合型防水材料是由26.3％的液料和73.7％的粉料组成；所述液料是由50％的乳液、48.4％的水、0.3％的消泡剂、0.3％的防腐剂和1％的色浆组成，所述粉料是由50％的白水泥、49.35％的石英砂、0.6％的减水剂和0.05％的纤维素组成。本发明通过石英石的加入有效解决了防水材料的硬度，但是其防水性能依然没有提到提升，使用寿命短，使得在实际应用中大大的受到限制，同时应用领域的极大的受到了限制。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种环保建筑用防水材料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
环保建筑用防水材料，由以下重量份原料组成：水泥80-120重量份、二氧化硅20-40重量份、黏土25-50重量份、聚丙烯纤维10-30份、氯化聚乙烯1-8重量份、槐豆胶1-5重量份、渗透剂1-5重量份、消泡剂1-3重量份、增稠剂1-5重量份、防水剂5-15重量份和水40-80重量份。
所述渗透剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷中的一种或两种以上；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种或两种。
本发明采用水泥、二氧化硅、黏土为主要防水材料的原料，聚丙烯纤维主要用于提高防水材料的强度，延长使用寿命；氯化聚乙烯主要起到抗冲击的作用，可以有效提高防水材料的抗冲击力；槐豆胶作为粘结剂，可以将各物质有效的粘结在一起，提高防水材料的紧实密度，在一定程度上可以起到防水、抗裂、抗渗的作用；防水剂主要是可以提高防水材料表面的憎水效果，起到良好的防水作用，提高建筑的安全性能以及耐久性能。
所述防水剂由以下重量份原料组成：硅酸锂5-15重量份、硅酸钠3-8重量份、防水表面活性剂2-6重量份、三乙醇胺2-6重量份、水10-20重量份。
所述防水表面活性剂为全氟聚醚基表面活性剂、硅烷化全氟聚醚、全氟聚醚聚合物中的一种。
防水剂中硅酸盐的作用是能够与防水材料内部水泥水化产物氢氧化钙发生化学反应，生成不溶物碳酸钙晶体堵塞修复裂缝和孔隙，填充裂纹，达到增加密实性和修复增强的效果，三乙醇胺具有提高早期强度和抗渗性能的作用，防水表面活性剂主要作用是降低界面的表面张力，促进材料的渗透。另外，防水表面活性剂还能起到分散的作用，阻碍硅酸盐胶体粒子的团聚，使得硅酸盐保持以纳米级的尺寸，有利于沿着毛细管渗透。
所述防水剂的制备方法如下：将硅酸锂5-15重量份、硅酸钠3-8重量份、防水表面活性剂2-6重量份、三乙醇胺2-6重量份、水10-20重量份混合，在室温、400rpm下搅拌10min即得。
所述硅烷化全氟聚醚的制备方法如下：
将全氟聚醚醇、氢化钠、对二三氟甲苯混合搅拌，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯和四丁基溴化铵继续搅拌，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷、对二三氟甲苯、过氧化二叔丁基反应，得到硅烷化全氟聚醚。
优选的，所述硅烷化全氟聚醚的制备方法如下：
将全氟聚醚醇12-20重量份、氢化钠0.05-0.2重量份、对二三氟甲苯55-80重量份混合，在60-80℃、200-400rpm下搅拌1-3h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯1-4重量份和四丁基溴化铵0.05-0.3重量份，在60-80℃、200-400rpm下搅拌3-5h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1-3重量份和对二三氟甲苯25-40重量份，在60-80℃、200-400rpm下搅拌3-8min后加入过氧化二叔丁基0.05-0.2重量份，在40-60℃反应3-5h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚。
建筑结构发生渗漏事故已经屡见不鲜，主要是由于防水材料内部存在大量的、连通性的毛细管，容易出现抗渗性不足的现象，进而造成防水材料性能劣化。为了提高防水材料的抗渗性能，工程上通过在普通水泥基防水材料中掺入各种防水剂，堵塞毛细管，提高抗渗性能，达到防水的效果。
在防水剂中加入少量的表面活性剂可大大提高材料的润湿渗透能力，促使硅酸锂和硅酸钠更容易、更快速的渗透到防水材料的内部。现有技术中常用的表面活性要么由于表面张力过高，难以和其他材料相容，导致分散性不好，使得防水效果不佳；要么就是表面张力过低，起不到防水的作用。
首先，本发明通过全氟聚醚醇和季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯为主要原料制备了全氟聚醚基的中间体，再通过在该中间体末端烯基连上经过硅烷氧基后，形成具有优异的防水防油性和耐摩擦性能的硅烷化全氟聚醚，制备得到的硅烷化全氟聚醚具有良好的表面张力，疏水性能非常好，能够起到良好的防水性能，但是硅烷化全氟聚醚在体系中的分散性能不佳，难以均匀分散在体系中。
为了进一步提高防水表面活性剂的分散性能以及防水性能，本发明制备的防水表面活性剂既含有疏水性能的硅烷化氟聚醚链，起到防水作用；同时还含有亲水段的聚乙二醇链，有利于增加防水剂对防水材料的润湿性能，增大防水剂在防水材料内部的渗透深度，增强水泥基防水材料的抗渗性，同时提高硅酸钠、硅酸锂的渗透性能，使其能够与防水材料内部水泥水化产物氢氧化钙发生化学反应，生成不溶物碳酸钙晶体堵塞修复裂缝和孔隙，填充裂纹，达到增加密实性和修复增强的效果；该类表面活性剂不仅具有非常高的表面活性、稳定性，可以显著降低水溶液的表面张力，在溶液中易形成定向吸附并形成胶束，可以起到乳化作用，可以有效稳定分散体系。
防水表面活性的作用机理是分子中的烃氧基水解成烃基，之后与水泥颗粒表面的经基反应形成化学键，从而使水泥基材料中的毛细管壁憎水，从而起到防水作用。
具体的反应机理：S1、(1)以季戊四醇烯丙基醚和间氯苯磺酰氯为主要原料、乙醚为溶剂反应得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；(2)将全氟聚醚醇和季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯混合进行醚化反应得到含全氟聚醚基烯丙氧基体；具体的，以全氟聚醚醇和季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯为主要原料、对二三氟甲苯为溶剂、四丁基溴化铵为相转移催化剂、氢化钠中和反应得到的卤化氢从而促进正向反应，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液；(3)在含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液中加入甲基乙基二氯硅烷，以过氧化二叔丁基为催化剂，以对二三氟甲苯为溶剂，反应得到硅烷化全氟聚醚；
S2、将卤化聚乙二醇单甲醚与金属镁反应制备碳镁化聚乙二醇单甲醚，将碳镁化聚乙二醇单甲醚与硅烷化全氟聚醚偶联反应，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3、所述全氟聚醚嵌段共聚物水解后缩合反应，得到所述全氟聚醚聚合物。
进一步的，所述全氟聚醚聚合物的制备方法，由以下步骤组成：
S1：将全氟聚醚醇12-20重量份、氢化钠0.05-0.2重量份、对二三氟甲苯55-80重量份混合，在60-80℃、200-400rpm下搅拌1-3h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯1-4重量份和四丁基溴化铵0.05-0.3重量份，在60-80℃、200-400rpm下搅拌3-5h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1-3重量份和对二三氟甲苯25-40重量份，在60-80℃、200-400rpm下搅拌3-8min后加入过氧化二叔丁基0.05-0.2重量份，在40-60℃反应3-5h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚；
S2：将氯化聚合物0.8-2重量份、乙醚3-8重量份、镁0.3-1重量份混合，升温至37-50℃时加入碘0.01-0.1重量份，保温继续反应0.5-3h，得到碳镁化聚乙二醇单甲醚溶液，冷却至室温，加入20-50重量份35-40wt％含有上述硅烷化全氟聚醚的对二三氟甲苯溶液，室温下、300-500rpm搅拌反应5-10h，过滤，将滤液减压蒸馏，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3：将无水乙醇10-20重量份、全氟聚醚嵌段共聚物3-8重量份和5-12wt％盐酸0.3-1重量份混合，室温下反应1-3h后，减压蒸馏，得到全氟聚醚聚合物。
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚10-20重量份、间氯苯磺酰氯10-20重量份、三乙胺5-10重量份、乙醚50-80重量份混合，在200-400rpm下搅拌5-10h，减压蒸馏，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯。
本发明中采用氯化聚合物为氯化聚乙二醇单甲醚和氯化聚乙烯按照一定质量比进行复配，氯化聚乙二醇单甲醚具有亲水性能的醇羟基，可以有效增加亲水性能，提高防水表面活性剂的渗透性能，提高防水表面活性剂的分散性能；而氯化聚乙烯是疏水基团，能够有效提高防水表面性剂的表面张力，提高防水材料的防水性能，利用二者的渗透性能和防水性能的结合性，二者协同增效能够在防水性能方面产生协同增效的作用。
所述氯化聚合物为氯化聚乙二醇单甲醚和/或氯化聚乙烯；优选的，所述氯化聚合物由氯化聚乙二醇单甲醚和氯化聚乙烯按照质量比(1-5)：1组成。
上述所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温至55-70℃，再加入防水剂，在700-1000rpm下搅拌0.2-1h；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯，800-1200rpm下搅拌20-40min；降温至20-30℃，添加槐豆胶、渗透剂、消泡剂、增稠剂，800-1200rpm下继续搅拌15-30min，即得环保建筑用防水材料。
本发明的有益效果：
1、本发明制备得到防水剂具有很强的渗透性，能与防水材料内部水泥水化产物氢氧化钙发生化学反应生成不溶物碳酸钙晶体，这种共晶具有生长性，再次接触到水及防水材料中的钙质离子，会沿着水泥基防水材料毛细孔一直生长，从而堵塞修复裂缝和孔隙，填充裂纹，达到增加密实性和修复增强的效果，这种结构既增强了防水材料的密实度，又增强了防水材料基材的强度和硬度，从而提高了防水材料的使用寿命。
2、本发明制备得到的防水表面活性剂不仅具有非常高的表面活性、稳定性，可以显著降低水溶液的表面张力，同时还具有良好的渗透性能，另外，具有用量少、无毒等优点。
3、本发明防水材料的制备简单，操作简单，可以有效预防水泥基防水材料的开裂，同时具有高强度特点，因而能提高水泥基防水材料的抗水渗透性能，且耐久性好、安全性能高、施工方便、寿命长、高效，硬化时间短，具有良好的实用性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本申请中部分原料的介绍：
实施例中水泥购于郑州盾泥建材有限公司，凝结时间：初凝：20min，终凝：34min，抗折强度(2h)：7.1MPa，抗压强度(24h)：53.5MPa。
二氧化硅购于南京基科生物科技有限公司，孔径：3nm，大小：100nm。
黏土购于郑州瑞道耐材有限公司，规格：200目。
聚丙烯纤维购于济宁三石生物科技有限公司，单丝纤度≤2.2dtex，纤维长短：20.0mm。
氯化聚乙烯购于杭州科利化工股份有限公司，牌号：
Figure BDA0003435758040000061
CM3685。
槐豆胶购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，分子量：30万g/mol，货号/包装：L118711-500g。
羟丙基甲基纤维素购于北京万图明科技有限公司，黏度(MPa.s)：300-450，型号：400，货号：WTM0008。
全氟聚醚基表面活性剂：CAS号：107852-51-7。
季戊四醇烯丙基醚：CAS号：91648-24-7。
全氟聚醚醇购于苏州仓慕新材料有限公司，牌号：PFPE-OH-3000。
氯化聚乙二醇单甲醚的制备，参考中国专利(授权公告号：CN105622949B)的实施例1中的制备方法而成。
实施例1
环保建筑用防水材料，由以下重量份原料组成：水泥90重量份、二氧化硅25重量份、黏土30重量份、聚丙烯纤维20份、氯化聚乙烯4重量份、槐豆胶3重量份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷3重量份、磷酸三丁酯2重量份、羟丙基甲基纤维素3重量份、防水剂10重量份和水50重量份。
所述防水剂由以下原料组成：硅酸锂8重量份、硅酸钠5重量份、三乙醇胺8重量份、水15重量份。
所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温至60℃，再加入防水剂，在800rpm下搅拌0.5h；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯，1000rpm下搅拌30min；降温至25℃，添加槐豆胶、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、磷酸三丁酯、羟丙基甲基纤维素，1000rpm下继续搅拌20min，即得环保建筑用防水材料。
实施例2
环保建筑用防水材料，由以下重量份原料组成：水泥90重量份、二氧化硅25重量份、黏土30重量份、聚丙烯纤维20份、氯化聚乙烯4重量份、槐豆胶3重量份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷3重量份、磷酸三丁酯2重量份、羟丙基甲基纤维素3重量份、防水剂10重量份和水50重量份。
所述防水剂由以下原料组成：硅酸锂8重量份、硅酸钠5重量份、防水表面活性剂4重量份、三乙醇胺4重量份、水15重量份。
所述防水表面活性剂为全氟聚醚基表面活性剂。
所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温至60℃，再加入防水剂，在800rpm下搅拌0.5h；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯，1000rpm下搅拌30min；降温至25℃，添加槐豆胶、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、磷酸三丁酯、羟丙基甲基纤维素，1000rpm下继续搅拌20min，即得环保建筑用防水材料。
实施例3
环保建筑用防水材料，由以下重量份原料组成：水泥90重量份、二氧化硅25重量份、黏土30重量份、聚丙烯纤维20份、氯化聚乙烯4重量份、槐豆胶3重量份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷3重量份、磷酸三丁酯2重量份、羟丙基甲基纤维素3重量份、防水剂10重量份和水50重量份。
所述防水剂由以下原料组成：硅酸锂8重量份、硅酸钠5重量份、防水表面活性剂4重量份、三乙醇胺4重量份、水15重量份。
所述防水表面活性剂为硅烷化全氟聚醚。
所述硅烷化全氟聚醚的制备方法如下：
将全氟聚醚醇15重量份、氢化钠0.1重量份、对二三氟甲苯65重量份混合，在70℃、300rpm下搅拌2h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯2重量份和四丁基溴化铵0.1重量份，在70℃、300rpm下搅拌4h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1.5重量份和对二三氟甲苯32重量份，在70℃、300rpm下搅拌5min后加入过氧化二叔丁基0.1重量份，在50℃反应4h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚。
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚15重量份、间氯苯磺酰氯15重量份、三乙胺6.5重量份、乙醚60重量份混合，在300rpm下搅拌8h，减压蒸馏，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；
所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温至60℃，再加入防水剂，在800rpm下搅拌0.5h；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯，1000rpm下搅拌30min；降温至25℃，添加槐豆胶、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、磷酸三丁酯、羟丙基甲基纤维素，1000rpm下继续搅拌20min，即得环保建筑用防水材料。
实施例4
环保建筑用防水材料，由以下重量份原料组成：水泥90重量份、二氧化硅25重量份、黏土30重量份、聚丙烯纤维20份、氯化聚乙烯4重量份、槐豆胶3重量份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷3重量份、磷酸三丁酯2重量份、羟丙基甲基纤维素3重量份、防水剂10重量份和水50重量份。
所述防水剂由以下原料组成：硅酸锂8重量份、硅酸钠5重量份、防水表面活性剂4重量份、三乙醇胺4重量份、水15重量份。
所述防水表面活性剂为全氟聚醚聚合物。
所述全氟聚醚聚合物的制备方法，由以下步骤组成：
S1：将全氟聚醚醇15重量份、氢化钠0.1重量份、对二三氟甲苯65重量份混合，在70℃、300rpm下搅拌2h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯2重量份和四丁基溴化铵0.1重量份，在70℃、300rpm下搅拌4h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1.5重量份和对二三氟甲苯32重量份，在70℃、300rpm下搅拌5min后加入过氧化二叔丁基0.1重量份，在50℃反应4h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚；
S2：将氯化聚合物1.2重量份、乙醚5重量份、镁0.6重量份混合，升温至40℃时加入碘0.02重量份，保温继续反应1h，得到碳镁化聚乙二醇单甲醚溶液，冷却至室温，加入30重量份37.5wt％含有上述硅烷化全氟聚醚的对二三氟甲苯溶液，室温下、400rpm搅拌反应8h，过滤，将滤液减压蒸馏，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3：将无水乙醇15重量份、全氟聚醚嵌段共聚物5重量份和10wt％盐酸0.5重量份混合，室温下反应2h后，减压蒸馏，得到全氟聚醚聚合物。
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚15重量份、间氯苯磺酰氯15重量份、三乙胺6.5重量份、乙醚60重量份混合，在300rpm下搅拌8h，减压蒸馏，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；
所述氯化聚合物为氯化聚乙二醇单甲醚。
所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温至60℃，再加入防水剂，在800rpm下搅拌0.5h；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯，1000rpm下搅拌30min；降温至25℃，添加槐豆胶、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、磷酸三丁酯、羟丙基甲基纤维素，1000rpm下继续搅拌20min，即得环保建筑用防水材料。
实施例5
与实施例4基本相同，其区别仅在于所述全氟聚醚聚合物的制备方法，由以下步骤组成：
S1：将全氟聚醚醇15重量份、氢化钠0.1重量份、对二三氟甲苯65重量份混合，在70℃、300rpm下搅拌2h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯2重量份和四丁基溴化铵0.1重量份，在70℃、300rpm下搅拌4h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1.5重量份和对二三氟甲苯32重量份，在70℃、300rpm下搅拌5min后加入过氧化二叔丁基0.1重量份，在50℃反应4h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚；
S2：将氯化聚合物1.2重量份、乙醚5重量份、镁0.6重量份混合，升温至40℃时加入碘0.02重量份，保温继续反应1h，得到碳镁化聚乙二醇单甲醚溶液，冷却至室温，加入30重量份37.5wt％含有上述硅烷化全氟聚醚的对二三氟甲苯溶液，室温下、400rpm搅拌反应8h，过滤，将滤液减压蒸馏，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3：将无水乙醇15重量份、全氟聚醚嵌段共聚物5重量份和10wt％盐酸0.5重量份混合，室温下反应2h后，减压蒸馏，得到全氟聚醚聚合物。
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚15重量份、间氯苯磺酰氯15重量份、三乙胺6.5重量份、乙醚60重量份混合，在300rpm下搅拌8h，减压蒸馏，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；
所述氯化聚合物为氯化聚乙烯。
实施例6
与实施例4基本相同，其区别仅在于所述全氟聚醚聚合物的制备方法，由以下步骤组成：
S1：将全氟聚醚醇15重量份、氢化钠0.1重量份、对二三氟甲苯65重量份混合，在70℃、300rpm下搅拌2h，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯2重量份和四丁基溴化铵0.1重量份，在70℃、300rpm下搅拌4h后，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷1.5重量份和对二三氟甲苯32重量份，在70℃、300rpm下搅拌5min后加入过氧化二叔丁基0.1重量份，在50℃反应4h后，减压蒸馏，得到硅烷化全氟聚醚；
S2：将氯化聚合物1.2重量份、乙醚5重量份、镁0.6重量份混合，升温至40℃时加入碘0.02重量份，保温继续反应1h，得到碳镁化聚乙二醇单甲醚溶液，冷却至室温，加入30重量份37.5wt％含有上述硅烷化全氟聚醚的对二三氟甲苯溶液，室温下、400rpm搅拌反应8h，过滤，将滤液减压蒸馏，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3：将无水乙醇15重量份、全氟聚醚嵌段共聚物5重量份和10wt％盐酸0.5重量份混合，室温下反应2h后，减压蒸馏，得到全氟聚醚聚合物。
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚15重量份、间氯苯磺酰氯15重量份、三乙胺6.5重量份、乙醚60重量份混合，在300rpm下搅拌8h，减压蒸馏，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；
所述氯化聚合物由氯化聚乙二醇单甲醚和氯化聚乙烯按照质量比3:1组成。
测试例1
吸水率性能测试：参考JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》中的14节吸水率试验进行测试，将实施例1-6的环保建筑用防水材料制成尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm棱柱形试件，在20℃下静置24h，拆模，再将试件放置在20℃、相对湿度95％的标准养护室中养护，具体试验方法：(1)在28d后取出试件，在75℃下干燥48h，称其质量(m0)，然后将试件成型面朝下放入水槽，下面用两根直径＝10mm的钢筋垫起；(2)将试件浸入水中的高度为35mm水槽中，放入温度为20℃、相对湿度80％的恒温室中，48h后取出，用拧干布擦去表面水，称其质量(m1)，按照砂浆吸水率公式＝(m1-m0)/m0，m1代表吸水后试件质量，m0代表干燥试件质量，平均测试3次，取其平均值，结果见表1。
抗渗压力性能测试：参考JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》中的15节抗渗性能进行测试，分别将实施例1-6的环保建筑用防水材料搅拌后放入试模中，制成尺寸为70mm×80mm×30mm金属试模，具体实验：(1)再用抹刀制成6个成型试件；(2)将成型试件置于20℃下静置24h后脱模，再将试件放置在20℃、相对湿度95％的标准养护室中养护，再用密封材料密封装入砂浆渗透仪中进行透水试验；(3)从0.2MPa开始压，恒压2h后增至0.3MPa，以后每隔1h增加0.1MPa，当6个试件中有3个试件端面有渗水现象是停止试验，按照抗渗压力值(MPa)＝H-0.1，H代表6个试件中3个渗水时的最大水压力(MPa)，结果见表1。
表1 吸水率性能和抗渗压力性能测试结果
抗渗压力(MPa) 吸水率(％)
实施例1 1.01 11.4％
实施例2 1.16 10.3％
实施例3 1.24 9.5％
实施例4 1.35 8.9％
实施例5 1.37 8.7％
实施例6 1.43 7.9％
从上述结果可知，本发明制备得到的环保建筑用防水材料具有良好的抗渗压力和防水性能。从结果实施例1-3可知，本发明制备得到的防水中的硅烷化全氟聚醚具有良好的防水性能，原因是全氟聚醚本身是疏水性的，经过硅烷氧基后，形成具有优异的防水防油性能的硅烷化全氟聚醚，制备得到的硅烷化全氟聚醚具有良好的表面张力，疏水性能非常好，使得防水性能增加，而实施例4-5是在实施例3的基础上制备了全氟聚醚聚合物，进一步提高了防水材料的防水性能，原因是全氟聚醚聚合物同时还含有亲水段的聚乙二醇链，增加了防水表面活性剂在体系中的分散作用，有利于增加防水剂对防水材料的润湿性能，增大防水剂在防水材料内部的渗透深度，增强水泥基防水材料的抗渗性，同时全氟聚醚聚合物还含有疏水性非常强的全氟聚醚端，疏水性能并没有因为添加亲水端而降低，反而因为亲水端增加了全氟聚醚聚合物的分散性能，使得全氟聚醚聚合物能够均匀的分散在体系中，使得整体疏水性能增加；实施例6采用氯化聚合物由氯化聚乙二醇单甲醚和氯化聚乙烯复配，能够进一步增加防水的防水性能和抗渗性能，氯化聚乙二醇单甲醚具有亲水性能的醇羟基，可以有效增加亲水性能，不仅提高防水表面活性剂的渗透性能，提高防水表面活性剂的分散性能；而氯化聚乙烯是疏水基团，能够有效提高防水表面性剂的表面张力，提高防水材料的防水性能，利用二者的渗透性能和防水性能的结合性，二者协同增效能够在防水性能方面产生协同增效的作用。
测试例2
抗压强度测试：参考国家GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行力学性能测试，测试试件尺寸为40mm×40mm×160mm的砂浆试件，试件在20℃、相对湿度60％的条件下养护24h后进行拆模，放到标准水中养护28d后进行抗压强度检测，并按照抗压强度(MPa)公式＝FC/A，FC代表破坏时最大荷载(N)，A代表受压部分面积(mm2)，抗压强度每组平行测试6个试件，取平均值，结果见表2。
表2 抗压强度测试结果
28d抗压强度(MPa)
实施例1 57.9
实施例2 61.4
实施例3 63.9
实施例4 70.8
实施例5 71.1
实施例6 75.3
本发明制备得到的环保建筑用防水材料还具有良好的力学性能，在防水剂的制备过程中同时添加了防水表面活性剂和硅酸盐，防水表面活性剂中的亲水端有利于增加防水剂对防水材料的润湿性能，增大防水剂在防水材料内部的渗透深度，增强水泥基防水材料的抗渗性；由于防水表面活性剂是高分子聚合物，缠绕性和粘结性较好，可以将防水材料中的各物质紧密的缠绕在一起，使得防水材料的紧实密度增加，同时还能够促进硅酸钠、硅酸锂的渗透性能，使其能够与防水材料内部水泥水化产物氢氧化钙发生化学反应，生成不溶物碳酸钙晶体堵塞修复裂缝和孔隙，填充裂纹，达到增加密实性效果，最终提高防水材料的力学性能。

Claims (4)

1.环保建筑用防水材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：水泥80-120重量份、二氧化硅20-40重量份、黏土25-50重量份、聚丙烯纤维10-30份、氯化聚乙烯1-8重量份、槐豆胶1-5重量份、渗透剂1-5重量份、消泡剂1-3重量份、增稠剂1-5重量份、防水剂5-15重量份和水40-80重量份；
所述防水剂由以下重量份原料组成：硅酸锂5-15重量份、硅酸钠3-8重量份、防水表面活性剂2-6重量份、三乙醇胺2-6重量份、水10-20重量份；
所述防水表面活性剂为硅烷化全氟聚醚或全氟聚醚聚合物；
所述硅烷化全氟聚醚的制备方法如下：将全氟聚醚醇、氢化钠、对二三氟甲苯混合搅拌，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯和四丁基溴化铵继续搅拌，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷、对二三氟甲苯、过氧化二叔丁基反应，得到硅烷化全氟聚醚；
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚、间氯苯磺酰氯、三乙胺、乙醚混合搅拌，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯。
2.如权利要求1所述的环保建筑用防水材料，其特征在于，所述渗透剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷中的一种或两种以上；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的环保建筑用防水材料，其特征在于，所述全氟聚醚聚合物的制备方法，由以下步骤组成：
S1：将全氟聚醚醇、氢化钠、对二三氟甲苯混合搅拌，再加入季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯和四丁基溴化铵继续搅拌，得到含全氟聚醚基烯丙氧基体溶液，再加入甲基乙基二氯硅烷、对二三氟甲苯、过氧化二叔丁基反应，得到硅烷化全氟聚醚；
S2：将氯化聚合物、乙醚、镁混合，加入碘反应，得到碳镁化聚乙二醇单甲醚溶液，冷却至室温，加入含有上述硅烷化全氟聚醚的对二三氟甲苯溶液，搅拌反应，得到全氟聚醚嵌段共聚物；
S3：将无水乙醇、全氟聚醚嵌段共聚物和盐酸混合，室温下反应，得到全氟聚醚聚合物；
所述季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯制备方法如下：室温下，将季戊四醇烯丙基醚、间氯苯磺酰氯、三乙胺、乙醚混合搅拌，得季戊四醇烯丙基醚基间氯苯磺酸酯；
所述氯化聚合物为氯化聚乙二醇单甲醚和/或氯化聚乙烯。
4.如权利要求1-3任一项所述环保建筑用防水材料的制备方法如下：按重量份称取水泥、二氧化硅、黏土和水，混合后加入反应釜中；升温，加入防水剂搅拌；加入聚丙烯纤维和氯化聚乙烯继续搅拌；降温，添加槐豆胶、渗透剂、消泡剂、增稠剂再继续搅拌，即得环保建筑用防水材料。
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