发明内容
为了改善目前的防水腻子粉补缝能力较差的问题,本申请提供一种补缝能力强的防水腻子粉及其制备方法和涂刷工艺。
第一方面,本申请提供一种补缝能力强的防水腻子粉,采用如下的技术方案:
一种补缝能力强的防水腻子粉,包括如下重量分数的组分:
改性环氧树脂30-40份;
白水泥35-45份;
偏高岭土10-20份;
二甲苯8-16份;
脂肪醇聚氧乙烯醚3-8份;
可分散性乳胶粉4-8份;
丙烯酸乳液0-15份;
乙二胺5-10份;
其中改性环氧树脂的制备方法为:向环氧树脂中加入十二烷基苯磺酸钠、液体蜡,搅拌混合,得到混合液A;向混合液A中加入含蜡原油、活性稀释剂,剪切,得到混合液B;向混合液B中加入固化剂,搅拌混合,造粒,即得改性环氧树脂。
通过采用上述技术方案,含蜡原油具有优良的触变性能,提高环氧树脂的触变性,一方面使制备的腻子在搅拌后具有较高的流动性而便于涂抹,并渗透入基面裂缝中,补缝能力强,可适用于基面较大缺陷的找平修复。另一方面,腻子在低温的基面上静置并自然固化,从而缩减腻子的固化时间,固化过程不发生流坠现象,可填补较宽裂缝,且固化后具有一定的弹性和机械强度,使腻子粉对基面裂缝的追随性强,不易开裂。
通过使用液体蜡,向环氧树脂中引入柔性链段,提高腻子粉固化后的抗裂性能。同时其熔融粘度较低,与含蜡原油混合有助于降低含蜡原油的粘度,进一步提高环氧树脂的流动性,使制备的腻子粉的补缝效果更好。且能够迁移至腻子层表面,在起到防水作用的同时不影响腻子的透气性,减少腻子因浸水鼓胀进而破裂的情况发生,提高防水性能。而在打磨后即可除去表层的液体蜡,并不影响后续腻子与后续涂料之间的粘接强度。
此外,十二烷基苯磺酸钠作为增容剂,提高液体蜡、含蜡原油与环氧树脂之间的相容性,通过液体蜡、含蜡原油与环氧树脂复配得到的改性环氧树脂,使制得的腻子粉在防水性较好的同时兼具较好的补缝性能。
将本申请制得的腻子粉进行性能测试,使用改性环氧树脂制得的腻子粉,其灌入深度达到30cm、测得裂缝宽度为0.56mm、耐水性为108小时无异常、粘接强度>7.5MPa。而以双酚A型环氧树脂制得的腻子粉,其灌入深度仅为25cm、测得裂缝宽度仅为0.32mm、耐水性为96小时无异常、粘接强度仅为6.6MPa。将灌入深度、不开裂时的裂缝宽度的数据相结合,表明以改性环氧树脂制得的腻子粉的补缝性能更好,可修补较大宽度的裂缝,具有广泛的应用场景,同时兼具更优的防水性能和粘接强度,在实际使用中遇水不易脱落。
而在改性环氧树脂的制备过程中,不添加含蜡原油,使制得的腻子粉的灌入深度降低2.5cm、测得裂缝宽度缩短0.18mm,补缝能力差距较大,表明使用含蜡原油可使腻子粉充分渗入基面裂缝中补缝,且不易开裂,可抵御较大的裂缝宽度,补缝能力强。
而在改性环氧树脂的制备过程中,不添加液体蜡,使制得的腻子粉的耐水性能降低10h,防水能力差距较大,表明使用液体蜡可使腻子粉防水性能较好。
而在改性环氧树脂的制备过程中,不添加十二烷基苯磺酸钠。使制得的腻子粉的灌入深度仅为26.5cm、测得裂缝宽度仅为0.4mm,耐水性能仅为101h,表明使用十二烷基苯磺酸钠可使腻子粉的防水性、补缝能力较好。
可选的,所述环氧树脂、液体蜡、含蜡原油的重量比为1:(0.4-0.6):(0.6-1)。
通过采用上述技术方案,当环氧树脂、液体蜡、含蜡原油的重量比处于上述范围内时,由于环氧树脂、液体蜡、含蜡原油之间的混合比例更好,其各项性能均有提升。对本申请制得的腻子粉进行性能测试,灌入深度分别提升至33-33.5cm、测得不开裂的裂缝宽度分别提升0.14-0.18mm,耐水性为113-115h无异常。
可选的,在向混合液A中加入含蜡原油、活性稀释剂的过程中还加入有对硝基苯酚。
通过采用上述技术方案,对硝基苯酚与含蜡原油之间形成氢键,增加了交联点。从而在腻子静置后,含蜡原油上形成更加致密的立体网状结构,提高腻子粉的机械性能,经检测,其裂缝宽度由0.74mm增加至0.80mm,增幅较大,进一步提高了腻子粉的补缝能力。
可选的,所述对硝基苯酚的添加量与含蜡原油的重量比为1:4-8。
通过采用上述技术方案,对硝基苯酚与含蜡原油之间的配比更好,经检测,其灌入深度分别增加1-1.5cm、测得不开裂的裂缝宽度为0.84-0.86mm,耐水性为116-117h无异常。
可选的,所述含蜡原油为改性原油,其制备方法为:将原油加热至65-75℃,向原油中加入60-80mg/L的降凝剂,搅拌混合后,先以10℃/min的速率降温至45-55℃,再以0.5℃/min的速率降温至20-25℃,即得改性原油。
通过采用上述技术方案,通过先加热含蜡原油,使其中存在的蜡晶颗粒溶解,并与降凝剂充分混合,再通过降温速率不同的两次降温步骤,使蜡晶重新结晶,并降低凝点(即:原油降温至其开始凝固时的温度,凝点越低,原油的低温流变性越好),提高腻子粉的低温流变性,使腻子粉在低温的基面上的流动性好,渗入裂缝中补缝。
将本申请制得的腻子粉进行性能检测,灌入深度增加3cm,且测得不开裂的裂缝宽度进一步提升至0.9mm,腻子粉的补缝能力大幅度提升。
可选的,所述液体蜡为聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、氯化石蜡、氧化石蜡、溴化石蜡、地蜡中的一种。
通过采用上述技术方案,当液体蜡采用聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、氯化石蜡、氧化石蜡、溴化石蜡、地蜡中的一种时,制得的腻子粉的性能相差不大,防水性能和补缝能力均较优。
可选的,其粒径为6.5-13μm。
通过采用上述技术方案,当腻子粉粒径处于上述范围内时,防水性能和补缝能力均较优。当粒径过大时,补缝能力较差,当粒径较小时,由于腻子粉致密,降低了腻子的透气性,导致遇水易脱落。
可选的,包括如下重量分数的组分:
改性环氧树脂31-39份;
白水泥38-42份;
偏高岭土13-17份;
二甲苯10-12份;
脂肪醇聚氧乙烯醚4-6份;
可分散性乳胶粉5-7份;
丙烯酸乳液7-9份;
乙二胺7-9份。
第二方面,本申请提供一种补缝能力强的防水腻子粉的制备方法,采用如下的技术方案:
一种补缝能力强的防水腻子粉的制备方法,包括以下步骤:
S1、向二甲苯中加入改性环氧树脂、可分散性乳胶粉,得到混合液Ⅰ;
S2、向混合液Ⅰ中加入白水泥、偏高岭土、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸乳液,搅拌混合,得到混合液Ⅱ;
S3、向混合液Ⅱ中加入乙二胺,固化、干燥、粉碎、过筛,即得补缝能力强的防水腻子粉。
通过采用上述技术方案,制备方法简单便捷,有利于提高效率,便于大规模制作腻子粉。
第三方面,本申请提供一种补缝能力强的防水腻子粉的涂刷工艺,采用如下的技术方案:
一种补缝能力强的防水腻子粉的涂刷工艺,包括以下步骤:
S1、打磨基面,清理基面表面杂质;
S2、将腻子粉与水按重量比1:(0.4-0.6)混合均匀后,涂附至基面上,在裂缝、空洞处涂附多次至裂缝、孔洞填平,形成补缝层;
S3、使用320-600目砂纸打磨补缝层,清理补缝层表面杂质;
S4、将腻子粉与按重量比1:(0.2-0.3)混合均匀后,涂附至补缝层上,形成饰面层;
S5、使用80-120目砂纸打磨饰面层后,清理饰面层表面杂质。
通过采用上述技术方案,通过先采用较稀的腻子对基面补缝,一方面可以在防止腻子较为粘稠而流动性较差,导致无法完全填充到缝隙中的情况发生,并可针对裂缝、孔洞等的补缝处多次补缝而防止补缝层过厚;随后采用细砂纸打磨,在保障补缝处不破损的情况下提高粗糙度,便于涂刷饰面层。再用较稠的腻子整体涂刷、平整基面,随后采用粗砂纸打磨,便于后续工序中的涂料附着。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请通过采用含蜡原油、液体蜡,提升环氧树脂的防水性、触变性,从而便于渗入基面裂缝中起到补缝作用,并通过使用十二烷基苯磺酸钠提升含蜡原油、液体蜡和环氧树脂之间的相容性,使制备的腻子粉兼具较好的防水性能和补缝能力;
2、本申请中通过加入对硝基苯酚,对硝基苯酚于含蜡原油之间形成氢键,使含蜡原油形成更加致密的网状结构,提高腻子粉的机械性能,进一步提高补缝能力;
3、本申请通过使用改性原油,降低含蜡原油的凝点,提高腻子的低温流变性,从而提高腻子粉在低温的基面上的流动性,使腻子粉充分流动至基面的裂缝中,完成补缝,进一步提高补缝能力。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
一种改性环氧树脂,其制备方法为:向环氧树脂中加入十二烷基苯磺酸钠、液体蜡,搅拌混合,在150℃下反应2h,得到混合液A;向混合液A中加入含蜡原油、活性稀释剂,继续在150℃下剪切1.5h,得到混合液B;向混合液B中加入固化剂,搅拌混合,反应1h,造粒,即得改性环氧树脂;
环氧树脂、十二烷基苯磺酸钠、液体蜡、含蜡原油、固化剂、活性稀释剂的重量比为1:0.2:0.4:1.1:0.2:0.05;
液体蜡为聚丙烯蜡;
含蜡原油为大庆原油,含蜡量为27%,凝点32℃,粘度为88mPa·s,当温度低于凝点以下时,含蜡原油开始凝固,并在一定时间后由液态凝固成固态;且含蜡原油的触变性,使其受到剪切、搅拌、振荡等外力作用时融化,稠度变小,流动性较好,当含蜡原油不受外力作用且温度低于凝点以下时,含蜡原油自然凝固;
固化剂为三乙烯四胺;
活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚;
环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
制备例2-4
一种改性环氧树脂,与制备例1的区别之处在于,各组分的重量不同,具体如表1所示。
制备例5
一种改性环氧树脂,与制备例3的区别之处在于,在向混合液A中加入含蜡原油、活性稀释剂的过程中还加入有对硝基苯酚,对硝基苯酚的添加量与含蜡原油的重量比为1:10。
制备例6-8
一种改性环氧树脂,与制备例5的区别之处在于,对硝基苯酚的添加量与含蜡原油的重量比不同,具体如表1所示。
表1制备例1-8中各组分及其重量(kg)
制备例9
一种改性环氧树脂,与制备例7的区别之处在于,使用的等量的改性原油代替含蜡原油,改性原油的制备方法为:
将原油加热至70℃,向原油中加入70mg/L的降凝剂,搅拌混合后,先以10℃/min的速率降温至50℃,再以0.5℃/min的速率降温至20℃,即得改性原油,经检测,其凝点为13℃,粘度为47.1mPa·s。
其中,采用的原油与制备例1一致;
降凝剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物,共聚比例为1:1。
制备例10
一种改性环氧树脂,与制备例9的区别之处在于,使用等量的聚乙烯蜡代替聚丙烯蜡。
制备例11
一种改性环氧树脂,与制备例9的区别之处在于,使用等量的氯化石蜡代替聚丙烯蜡。
实施例
实施例1
一种补缝能力强的防水腻子粉,各组分及其相应重量如表2所示,并按如下步骤制备获得:
S1、向二甲苯中加入改性环氧树脂、可分散性乳胶粉、聚丙烯纤维,得到混合液Ⅰ;
S2、向混合液Ⅰ中加入白水泥、偏高岭土、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸乳液、羟丙甲基纤维素、聚羧酸减水剂,搅拌混合,得到混合液Ⅱ;
S3、向混合液Ⅱ中加入乙二胺,固化、干燥、粉碎、过500目筛,即得补缝能力强的防水腻子粉,其粒径为25μm;
其中,改性环氧树脂由制备例1制备获得;
可分散性乳胶粉:乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物(EVA),其VA含量为30%;
丙烯酸乳液:比重1.18g/cm3,固含量45±1%;
聚羧酸减水剂:减水率为25%。
本申请还公开一种补缝能力强的防水腻子粉的涂刷方法,包括以下步骤:
S1、打磨基面,清理基面表面杂质;
S2、将腻子粉与水按重量比1:(0.4-0.6)混合均匀后,涂附至基面上,裂缝、空洞处涂附多次至裂缝、孔洞填平,形成补缝层;
S3、使用320目砂纸打磨补缝层,清理补缝层表面杂质;
S4、将腻子粉与按重量比1:(0.2-0.3)混合均匀后,涂附至补缝层上,形成饰面层;
S5、使用80目砂纸打磨饰面层后,清理饰面层表面杂质。
实施例2-5
一种补缝能力强的防水腻子粉,与实施例1的区别之处在于,各组分的使用量不同,具体如表2所示。
实施例6-15
一种补缝能力强的防水腻子粉,与实施例3的区别之处在于,改性环氧树脂的使用情况不同,具体如表3所示。
实施例16
一种补缝能力强的防水腻子粉,与实施例13的区别之处在于,腻子粉的粒径为6.5μm。
实施例17
一种补缝能力强的防水腻子粉,与实施例13的区别之处在于,腻子粉的粒径为10μm。
实施例18
一种补缝能力强的防水腻子粉,与实施例13的区别之处在于,腻子粉的粒径为13μm。
对比例
对比例1
一种腻子粉,与实施例1的区别之处在于,使用等量的双酚A型环氧树脂代替改性环氧树脂。
对比例2
一种腻子粉,与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中不加入含蜡原油。
对比例3
一种腻子粉,与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中不加入液体蜡。
对比例4
一种腻子粉,与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中不加入十二烷基苯磺酸钠。
对比例5-6
一种腻子粉,与实施例1的区别之处在于,各组分的使用量不同,具体如表2所示。
表2实施例1-5、对比例5-6中各组分及其重量(kg)
性能检测
对实施例和对比例制得的腻子粉,以实施例1中的涂刷方法,根据标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》中的规格制备检测用试板,并进行如下测试,测试结果计入表3中。
试验一、可灌性能试验:以实施例1中的涂刷方法中的S1、S2(本申请中的涂刷方法为涂刷过程中的整体方法,其主要通过步骤S2对基面补缝,因此本申请中仅通过检测S2步骤后,试板上补缝层的状态,表征可灌性),根据标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》中的规格制备检测用试板,待补缝层初凝后,打开试板,测量补缝层的灌入深度,单位cm,深度越大表征腻子粉的可灌性能越好;
其中试板裂缝的设计深度为40cm,裂缝宽度设置为2mm。
试验二、动态抗开裂性能试验:根据标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》进行检测,检测腻子不开裂时最大的基层裂缝宽度,单位mm,数值越大,表明腻子粉动态抗裂性能越好。
本申请中综合可灌性能和动态抗裂性能,表征腻子粉的补缝性能。
试验三、耐水性能试验:根据标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》进行检测,记录试板无异常的时间,单位h;耐水时间越长的腻子更不易遇水鼓胀脱落,从而防水性能更好。
试验四、粘接强度试验:根据标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》进行检测,单位MPa。
表3实施例1-18、对比例1-6的性能检测结果
结合实施例1-18、对比例1-6与表3中相应数据,对本申请制得的一种补缝能力强的防水腻子粉的性能做以下说明。
由表3数据可知,对比例1中使用双酚A型环氧树脂制得的腻子粉,其灌入深度为25cm、测得裂缝宽度为0.32mm、耐水性为96小时无异常、粘接强度为6.6MPa,高于标准JC/T157-2009《建筑外墙用腻子》中的使用要求。
而实施例1中,其灌入深度达到30cm、测得裂缝宽度为0.56mm、耐水性为108h无异常、粘接强度>7.5MPa,各项性能均大幅度优于对比例1。由此表明,使用制备例1制备的改性环氧树脂,使腻子粉各项性能均有所提升。
分析其原因可能在于,含蜡原油提高了环氧树脂的触变性,使腻子粉能够更好的渗入进基面裂缝之中,且在固化后具有较好的弹性和结构强度,提高对裂缝的追随性,从而起到较好的补缝效果;液体蜡一方面提高了环氧树脂的抗裂性能和防水性能,另一方面有利于降低含蜡原油的粘度,进一步提高了腻子的流动性。通过含蜡原油\液体蜡与环氧树脂复配,提高了环氧树脂的性能。
同时通过加入十二烷基苯磺酸钠,提高含蜡原油、液体蜡与环氧树脂之间的相容性,协同作用较好,通过十二烷基苯磺酸钠,提高含蜡原油、液体蜡与环氧树脂复配得到的改性环氧树脂,使腻子粉在防水性好、粘接强度高,同时具有优异的补缝能力,可用于填补较宽的大裂缝,具有更广阔的应用空间。
对比例2与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,不添加含蜡原油。相较于实施例1,对比例2中灌入深度降低2.5cm、测得裂缝宽度缩短0.18mm,补缝能力差距较大,表明使用含蜡原油可使腻子粉不易开裂,可抵御较大的裂缝宽度。
对比例3与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,不添加液体蜡。相较于实施例1,对比例3中耐水性能降低10h,防水能力差距较大,表明使用液体蜡可使腻子粉防水性能较好。
对比例4与实施例1的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,不添加十二烷基苯磺酸钠。相较于实施例1,对比例4中灌入深度仅为26.5cm、测得裂缝宽度仅为0.4mm,耐水性能仅为101h,均劣于实施例1,表明使用十二烷基苯磺酸钠可使腻子粉的防水性、补缝能力较好。
实施例2-5、对比例5-6与实施例1的区别之处在于,各组分的使用量不同。实施例2-5中,灌入深度分别为30-31.5cm、测得裂缝宽度为0.58-0.64mm、耐水性为108-111h无异常;对比5-6中腻子粉的各项性能均劣于实施例1-5,由此表明,当腻子粉的各组分的使用量处于实施例1-5的范围内时,腻子粉的防水性、补缝能力更好。
实施例6-8与实施例3的区别之处在于,在改性环氧树脂中各组分的使用量不同。相较于实施例3,实施例6-8中灌入深度分别为33-33.5cm、测得不开裂的裂缝宽度为0.70-0.74mm,耐水性为113-115小时无异常。裂缝宽度提升较多,表明当改性环氧树脂中各组分使用量处于实施例6-8的范围内时,环氧树脂、液体蜡、含蜡原油之间的混合比例较好,腻子粉的补缝性能有较大提升。
实施例9与实施例7的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,还加入有对硝基苯酚。相较于实施例7,实施例9的腻子粉的各项性能更好,尤其裂缝宽度由0.74mm增加至0.80mm,增幅较大。原可能在于,对硝基苯酚与含蜡原油之间形成氢键,提高含蜡原油固化后的机械性能,进而提高腻子粉的性能。
实施例10-12与实施例9的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,对硝基苯酚的添加量与含蜡原油的重量比不同,相较于实施例9,实施例10-12中灌入深度分别增加1-1.5cm、测得不开裂的裂缝宽度为0.84-0.86mm,耐水性为116-117h无异常,涨幅较小,表明在一定范围内时,对硝基苯酚的使用量对腻子粉的性能的提升效果较小,但仍可在一定程度上影响腻子粉的性能。
实施例13与实施例11的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,使用等量的改性原油代替含蜡原油。相较于实施例11,实施例13中的腻子粉的补缝能力提升较多,如灌入深度增加3cm,且测得不开裂的裂缝宽度进一步提升至0.9mm,耐水性为116-117h无异常。分析其原因可能在于,通过对含蜡原油改性,降低了含蜡原油的凝点,提高了腻子的低温流变性,进而在涂附至基面上时,减少基面温度较低导致腻子中含蜡原油快速凝固的情况发生,保障腻子在低温的基面表面的流动性而更好的补缝。
实施例14-15与实施例13的区别之处在于,在改性环氧树脂的制备过程中,液体蜡的使用情况不同,从表3数据可知,液体蜡选用聚丙烯蜡、聚乙烯蜡和氯化石蜡时,实施例13、14、15三组的数据相差不大,且均较好,氧化石蜡、溴化石蜡、地蜡的作用效果类比聚丙烯蜡、聚乙烯蜡和氯化石蜡,使制备的腻子粉的性能均较优。
实施例16-18与实施例13的区别之处在于,腻子粉的粒径不同。相较于实施例13,实施例16-18中的各项性能均有提升,表明当腻子粉的粒径处于实施例16-18的范围内时,腻子粉的补缝性能更好。且实施例17的性能最优,灌入深度为40cm、测得不开裂的裂缝宽度为1mm,耐水性为118h无异常,灌入深度增加,但耐水性保持一致。而实施例16中因采用更小粒径的腻子粉,其耐水性略有降低,可能是由于粒径过小,导致腻子粉致密,降低了腻子的透气性,从而在遇水后易发生鼓胀。
综上所述,本申请的最优实施例17,其在1mm的裂缝宽度下不开裂,表明腻子粉可填充宽度在1mm以内的裂缝,极大的提升了防水腻子粉的补缝能力,具有更广的应用场景,同时防水性能好、粘接强度高,是一种防水性能好且补缝能力极强的腻子粉。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。