CN114231144A - 一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防水补漏材料技术领域，且公开了一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料及其制备方法，按重量份由以下组分组成：硅氧烷改性水性聚氨酯树脂40‑50份，去离子水20‑40份，硅烷浸渍剂10‑20份，丙二醇1‑2份，成膜助剂1‑2份，消泡剂0.2‑0.5，防腐剂0.2‑0.5，防霉剂0.2‑0.5，PH调节剂0.1‑0.2，氮气2‑5份。本发明可有效防止建筑基材的渗水、日照、酸雨和海水侵蚀，从而阻止对混凝土及内部钢筋结构的腐蚀、疏松、剥落、霉变，提高建筑物的使用寿命；另外利用硅氧烷改性水性聚氨酯树脂的固化成膜后的疏水性进一步减少水对基材的渗透腐蚀，硅氧烷改性水性聚氨酯树脂的超强耐候性能够持久保护建筑基材的使用寿命；采用了二元包装的气雾剂形式，避免了常规气雾剂产品易燃易爆的问题。
Description
技术领域
本发明涉及防水补漏材料领域，尤其涉及一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料及其制备方法。
背景技术
世界和中国要求实现碳达峰和碳中和的趋势下，必须大力发展绿色环保建材。在这种大环境趋势下环保要求日益严格，要求涂料业必须开发环保低碳的涂料产品。气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料具有使用方便、环保、易于携带、无需特殊施工设备，可以用于家庭、工厂、医院、学校和办公楼宇的室内和室外走廊、屋面和下水管道与屋面接口的防水补漏修补，但是现有气雾型涂料产品含有大量的有机溶剂，如：苯、二甲苯、丙酮等，并含有许多致癌物质，如游离异氰酸酯(TDI)，可导致哮喘，有害健康；游离甲醛超过0.15mg/m3，会形成慢性呼吸道疾病，肺功能下降。使用之后，由于有害物质的不断挥发，时间可达数年之久，造成室内空气污染，这些挥发性有机化合物极大的危害人类健康，且还会挥发到大气中而造成环境的污染和资源的浪费。
随着人类环境保护和节能意识的不断增强，目前用于各种室内和室外建筑防水修补的主要是多元包装的水泥基防水涂料和单一包装的油性聚氨酯防水涂料，施工不方便，不便于携带，不环保，需特殊施工设备，不适用于室外建筑的小面积防水修补；因此结合水性防水涂料和气雾剂包装形式，开发研究一种气雾型室内和室外防水补漏修补材料一定具有很大的市场需求。
为解决上述问题，本申请中提出一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料及其制备方法。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料及其制备方法，本发明利用小分子硅烷浸渍材料的可穿透胶结性表面，渗透到混凝土内部与暴露在酸性或碱性环境中的空气及基底中的水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，从而抑制水分进入到基底中，从而产生防水、防氯离子、抗酸碱的性能，可有效防止基材因渗水、日照、酸雨和海水的侵蚀对混凝土及内部钢筋结构的腐蚀、疏松、剥落、霉变而引发的病变，提高建筑物的使用寿命；利用二元包装结构的气雾罐，以氮气为抛射剂，将水性硅氧烷改性防水补漏修补材料内容物装入气雾罐中独立的囊袋中，水性硅氧烷防水补漏修补材料与金属气雾罐及抛射剂形成不接触的隔离体，在按压阀门的时候通过氮气的挤压将料液内容物通过雾化喷嘴雾化喷出，破解了常规水性聚合物树脂与抛射剂相容性差以及水性内容物腐蚀金属罐的难题，制成的气雾剂型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料具有良好的储存稳定性和施工性，使用方便并利于携带，由于采用水性体系，不含有大量的有机溶剂，如：苯、二甲苯、丙酮、游离甲醛等有害健康成分；使用之后，也可以避免有害物质的不断挥发，造成室内空气污染和人体损害。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，按重量份由以下组分组成：
优选的，所用的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂其固含量在50％左右，粒径要求小于50nm，最低成膜温度MFT为5-10℃，其中硅氧烷的质量分数为3-5％。
优选的，所用的硅烷浸渍剂为异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合物的水性乳化液，固含量为40％；
优选的，所用的成膜助剂为醇醚类，可选用丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚DPM、二丙二醇单丙醚DPnP、二丙二醇单丁醚DPnB等。
优选的，所用的消泡剂为聚醚改性有机硅型消泡剂。
优选的，所用的防腐剂为异噻唑啉酮衍生物。
优选的，用的PH调节剂为有机胺类多功能助剂。
一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，具体制备方法如下：
步骤一：将按重量份称量的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂和去离子水置于容器中，然后在低速搅拌下将硅烷浸渍剂缓慢加入，然后中速分散一定时间，确保分散均匀；
步骤二：将丙二醇、成膜助剂、消泡剂、防腐剂和防霉剂在低速搅拌下按顺序缓慢加入，然后中速分散一定时间，确保分散均匀，然后加入PH调节剂调节到PH值为8.5-9.0；
步骤三：灌装
用二元包装气雾剂灌装专用设备将带有囊袋的气雾剂阀门封装在马口铁气雾剂罐体上，同时按比例在气雾剂阀门囊袋外和马口铁气雾剂罐体间充入氮气，再用二元包装气雾剂灌装专用设备按比例将步骤二制备的水性硅氧烷防水补漏修补材料用300目滤网过滤后充入气雾剂阀门囊袋内，然后在气雾剂阀门装上气雾剂喷头就制成了气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料产品。
优选的，在步骤一和步骤二中，低速搅拌速度为300-500转/分钟，中速分散速度为800-1000转/分钟，中速分散时间为10--15min，可确保分散均匀。
优选的，在步骤三中所用气雾剂阀门囊袋为聚乙烯单层塑料或与其他材料复合的多层材料。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
选择了一种硅氧烷改性水性聚氨酯树脂为成膜物质，加入小分子硅烷浸渍材料、助剂和去离子水制备出一种与基材渗透性好，全天候环境下涂膜伸展性好，表面疏水防水功能强，耐候性，耐酸耐碱性好的水性防水补漏修补材料，该涂料装入二元包装结构的气雾罐制成性能稳定、施工性较好的气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料，该产品的主要功效为：
1、利用乳化后的小分子硅烷浸渍材料的可穿透胶结性表面，渗透到混凝土内部与暴露在酸性或碱性环境中的空气及基底中的水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，从而抑制水分进入到基底中。产生防水、防氯离子、抗酸碱的性能。可有效防止基材因渗水、日照、酸雨和海水的侵蚀而对混凝土及内部钢筋结构的腐蚀、疏松、剥落、霉变而引发的病变，提高建筑物的使用寿命。
2、利用硅氧烷改性水性聚氨酯树脂成膜后的疏水性提高，进一步减少水对基材的渗透，而硅氧烷改性水性聚氨酯树脂的超强耐候性能进一步持久保护建筑基材的使用寿命。
3、利用二元包装结构的气雾罐，以氮气为抛射剂，将水性硅氧烷改性防水补漏修补材料内容物装入气雾罐中独立的囊中，水性硅氧烷防水补漏修补材料与金属气雾罐及抛射剂形成不接触的隔离体，在按压阀门喷头的时候通过氮气的挤压将料液内容物通过雾化喷嘴雾化喷出，破解了常规水性聚合物树脂与抛射剂相容性差以及水性内容物腐蚀金属罐的难题，制成的气雾剂型水性硅氧烷防水补漏修补材料具有良好的储存稳定性和施工性，广泛应用于各类钢筋混凝土结构中，如商业建筑、停车场、车库、库房和冷库、游泳池、高速公路、桥梁结构、高速公路、港口码头、海工等。
附图说明
图1为本发明提出的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料制备的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图1，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，按重量份由以下组分组成：
在本实施例中，水性硅氧烷改性聚氨酯树脂其固含量在50％，粒径为46nm，最低成膜温度MFT为7℃，其中硅氧烷的质量分数为4％。
在一个可选的实施例中，所用的硅烷浸渍剂为异丁基三乙氧基硅烷的乳化液，固含量为40％。
在本实施例气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料具体制备方法如下：
步骤一：将按重量份称量的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂和去离子水置于容器中，然后在低速350转/分钟搅拌下将硅烷浸渍剂按顺序加入，按850转/分钟中速分散12min，确保分散均匀；
步骤二：将丙二醇、成膜助剂、消泡剂、防腐剂和防霉剂在400转/分钟低速搅拌下缓慢加入，按900转/分钟中速分散15min确保分散均匀，然后加入PH调节剂调节到PH值为8.6；
步骤三：灌装
用二元包装气雾剂灌装专用设备将带有囊袋的气雾剂阀门封装在马口铁气雾剂罐体上，同时按比例在气雾剂阀门囊袋外和马口铁气雾剂罐体间充入氮气，再用二元包装气雾剂灌装专用设备按比例将步骤二制备的水性硅氧烷防水补漏修补材料用300目滤网过滤后充入气雾剂阀门囊袋内，然后在气雾剂阀门装上气雾剂喷头就制成了气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料产品。
实施例2
一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，按重量份由以下组分组成：
在本实施例中，水性硅氧烷改性聚氨酯树脂其固含量在50％左右，粒径要求为35nm，最低成膜温度MFT为7℃，其中硅氧烷的质量分数为5％。
在本实施例中，所用的硅烷浸渍剂为异辛基三乙氧基硅烷乳化液，固含量为40％。
本实施例气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料具体制备方法如下：
步骤一：将按重量份称量的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂和去离子水置于容器中，然后在低速400转/分钟搅拌下将硅烷浸渍剂按顺序加入，按900转/分钟中速分散15min，确保分散均匀；
步骤二：将丙二醇、成膜助剂、消泡剂、防腐剂和防霉剂在400转/分钟低速搅拌下缓慢加入，按900转/分钟中速分散15min确保分散均匀，然后加入PH调节剂调节到PH值为9.0；
步骤三：灌装
用二元包装气雾剂灌装专用设备将带有囊袋的气雾剂阀门封装在马口铁气雾剂罐体上，同时按比例在气雾剂阀门囊袋外和马口铁气雾剂罐体间充入氮气，再用二元包装气雾剂灌装专用设备按比例将步骤二制备的水性硅氧烷防水补漏修补材料用300目滤网过滤后充入气雾剂阀门囊袋内，然后在气雾剂阀门装上气雾剂喷头就制成了气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料产品。
实施例3
一种气雾型硅氧烷改性防水补漏材料，按重量份由以下组分组成：
在一个可选的实施例中，水性硅氧烷改性聚氨酯树脂其固含量在50％左右，粒径要求46nm，最低成膜温度MFT为8℃，其中硅氧烷的质量分数为4％。
在一个可选的实施例中，所用的硅烷浸渍剂为正辛基三乙氧基硅烷乳化液，固含量为40％。
本实施例气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料具体制备方法如下：
步骤一：将按重量份称量的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂和去离子水置于容器中，然后在低速400转/分钟搅拌下将硅烷浸渍剂按顺序加入，按900转/分钟中速分散15min，确保分散均匀；
步骤二：将丙二醇、成膜助剂、消泡剂、防腐剂和防霉剂在400转/分钟低速搅拌下缓慢加入，按900转/分钟中速分散15min确保分散均匀，然后加入PH调节剂调节到PH值为8.5；
步骤三：灌装
用二元包装气雾剂灌装专用设备将带有囊袋的气雾剂阀门封装在马口铁气雾剂罐体上，同时按比例在气雾剂阀门囊袋外和马口铁气雾剂罐体间充入氮气，再用二元包装气雾剂灌装专用设备按比例将步骤二制备的水性硅氧烷防水补漏修补材料用300目滤网过滤后充入气雾剂阀门囊袋内，然后在气雾剂阀门装上气雾剂喷头就制成了气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料产品。
选取实施例1、实施例2和实施例3的成品进行技术指标检测，结果如下：
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂其固含量在50％左右，粒径要求小于50nm，最低成膜温度MFT为5-10℃，其中硅氧烷的质量分数为3-5％。
3.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的硅烷浸渍剂为异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷中的一种或几种混合物的水性乳化液，固含量为40％。
4.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的成膜助剂为醇醚类，可选用丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚DPM、二丙二醇单丙醚DPnP、二丙二醇单丁醚DPnB等。
5.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的消泡剂为聚醚改性有机硅型消泡剂。
6.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的防腐剂为异噻唑啉酮衍生物。
7.根据权利要求1所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，所用的PH调节剂为有机胺类多功能助剂。
8.根据权利要求1-7所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料，其特征在于，具体制备方法如下：
步骤一：将按重量份称量的硅氧烷改性水性聚氨酯树脂和去离子水置于容器中，然后在低速搅拌下将硅烷浸渍剂缓慢加入，然后中速分散一定时间，确保分散均匀；
步骤二：将丙二醇、成膜助剂、消泡剂、防腐剂和防霉剂在低速搅拌下按顺序缓慢加入，然后中速分散一定时间，确保分散均匀，然后加入PH调节剂调节到PH值为8.5-9.0；
步骤三：灌装
用二元包装气雾剂灌装专用设备将带有囊袋的气雾剂阀门封装在马口铁气雾剂罐体上，同时按比例在气雾剂阀门囊袋外和马口铁气雾剂罐体间充入氮气，再用二元包装气雾剂灌装专用设备按比例将步骤二制备的水性硅氧烷防水补漏修补材料用300目滤网过滤后充入气雾剂阀门囊袋内，然后在气雾剂阀门装上气雾剂喷头就制成了气雾型水性硅氧烷改性防水补漏修补材料产品。
9.根据权利要求8所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料的制备方法，其特征在于，在步骤一和步骤二中，低速搅拌速度为300-500转/分钟，中速分散速度为800-1000转/分钟，中速分散时间为10--15min，可确保分散均匀。
10.根据权利要求8所述的一种气雾剂型硅氧烷改性防水补漏材料的制备方法，其特征在于，在步骤三中所用气雾剂阀门囊袋为聚乙烯单层塑料或与其他材料复合的多层材料。
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