CN115477879B - 一种抗透水聚合物水泥基防水涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防水涂料技术领域，提出了一种抗透水聚合物水泥基防水涂料及制备方法，所述抗透水聚合物水泥基防水涂料包括液料和粉料，所述液料包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液30‑50份，渗透剂1‑3份，消泡剂1‑3份，成膜助剂2‑5份，水10‑15份所述粉料包括以下重量份的组分：水泥40‑50份，微硅粉15‑23份，聚合物粉末5‑10份，减水剂1‑3份，所述聚合物粉末为笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯。通过上述技术方案，解决了现有技术中的聚合物水泥基防水涂料在使用过程中易出现鼓泡、“窜水”的问题。

Description

一种抗透水聚合物水泥基防水涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及防水涂料技术领域，具体的，涉及一种抗透水聚合物水泥基防水涂料及制备方法。
背景技术
聚合物水泥基防水涂料是以丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料，和水泥、石英砂、碳酸钙等填料和减水剂等添加剂组成的无机粉料通过一定配比复合而成的一种双组分、水性建筑防水涂料，利用聚合物乳液的粘结性能将有机液料和无机粉料形成均匀的体系，使得到的聚合物水泥基防水涂料及具有无机粉料的刚性，又具有有机液料的柔性，形成坚韧高强的防水涂料。
但是，现有的聚合物水泥基防水涂料在使用过程中，尤其使用在地下室、卫浴间、靠窗墙面时，长期受到潮湿水汽或雨水的侵蚀后，容易出现墙面鼓泡、窜水等问题，影响其使用效果。因此，亟需提供一种抗透水的聚合物基水泥防水涂料，以解决现有的防水涂料在使用过程中出现的鼓泡、“窜水”等问题。
发明内容
本发明提出一种抗透水聚合物水泥基防水涂料及制备方法，解决了现有技术中的聚合物水泥基防水涂料在使用过程中易出现鼓泡、“窜水”的问题。
本发明的技术方案如下：
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，包括液料和粉料，所述液料包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液30-50份，渗透剂1-3份，消泡剂1-3份，成膜助剂2-5份，水10-15份；
所述粉料包括以下重量份的组分：水泥40-50份，微硅粉15-23份，聚合物粉末5-10份，减水剂1-3份，
所述聚合物粉末为笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯。
作为进一步的技术方案，所述液料与粉料的质量比为1：(0.8-1.3)。
作为进一步的技术方案，所述笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯由以下方法制得：以溴化笼型倍半硅氧烷为引发剂，引发单体甲基丙烯酸甲酯单体的ATRP反应，得到笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯。
作为进一步的技术方案，所述微硅粉与所述聚合物粉末的质量比为2：1。
作为进一步的技术方案，所述笼型倍半硅氧烷为氨丙基异丁基倍半硅氧烷。
作为进一步的技术方案，所述微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉组成，所述第一微硅粉和第二微硅粉的质量比为1：(2.5-3.5)。
作为进一步的技术方案，所述渗透剂为渗透剂DC-67、渗透剂OT-75、渗透剂OT-50中的一种。
作为进一步的技术方案，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
作为进一步的技术方案，所述成膜助剂为十二醇酯或乙二醇醚。
作为进一步的技术方案，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的一种。
本发明还提出了所述抗透水聚合物水泥基防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将水加入丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与渗透剂、消泡剂、成膜助剂，在100-200r/min的速度下搅拌15-20min，混合均匀，得到液料；
S2、将水泥、微硅粉、聚合物粉末、减水剂在200-300r/min的速度下搅拌10-15min，得到粉料；
S3、将液料与粉料混合，在100-200r/min的速度下搅拌5-10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，在聚合物水泥基防水涂料的粉料中加入笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯，一方面，该笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯的加入，显著提高了液料和粉料之间的结合强度，从而提高了聚合物水泥基防水涂料的粘结强度，另一方面，在聚合物水泥基防水涂料成膜的过程中，笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯形成一层疏水膜，从而提高了聚合物水泥基防水涂料的抗透水性，解决了现有技术中的聚合物水泥基防水涂料在使用过程中易出现鼓泡、“窜水”的问题。
2、本发明中，在聚合物水泥基防水涂料的粉料中加入粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉，通过对二者的质量比进行优化，得出在第一微硅粉和第二微硅粉的质量比为1：(2.5-3.5)时，得到的聚合物水泥基防水涂料的抗渗性更好。
3、本发明中，在聚合物水泥基防水涂料的粉料中加入第二微硅粉时，由于其粒径较小，在液料和粉料混合的过程中易出现团聚的现象，而笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯的加入，促进了第二微硅粉的分散，同时，发明人经过多次试验发现，当微硅粉与笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为2：1时，得到的聚合物水泥基防水涂料的抗渗性更好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例及对比例中，笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯由以下方法制备：(1)以2-溴代异丁酰溴为溴化剂，以三乙胺为配体，在氨丙基异丁基倍半硅氧烷上引入溴，得到溴化笼型倍半硅氧烷，其中，2-溴代异丁酰溴、三乙胺与氨丙基异丁基倍半硅氧烷的摩尔比为1.2：0.1：1；(2)以溴化笼型倍半硅氧烷为引发剂，以溴化亚铜为溴化剂，以1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺为配体，引发单体甲基丙烯酸甲酯的ATRP反应，得到笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯，其中，ATRP反应的反应温度为60℃，反应时间为12小时，溴化笼型倍半硅氧烷与甲基丙烯酸甲酯、溴化亚铜、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺的摩尔比为1：20：0.01：1.05。
实施例1
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料，其性能如下表所示：
表1实施例1的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例1 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.5 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.2 GB/T23445-2009
实施例2
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：3.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表2实施例2的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例2 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.5 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.2 GB/T23445-2009
实施例3
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、7.5份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表3实施例3的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例3 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.6 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.5 GB/T23445-2009
实施例4
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份消泡剂、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、10份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表4实施例4的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例4 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.7 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.3 GB/T23445-2009
实施例5
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：1混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表5实施例5的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例5 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.5 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.1 GB/T23445-2009
实施例6
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表6实施例6的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例6 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.5 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.1 GB/T23445-2009
实施例7
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将15份水加入50份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与3份渗透剂OT-50、3份聚二甲基硅氧烷、5份乙二醇醚，在200r/min的速度下搅拌15min，混合均匀，得到液料；
S2、将50份水泥、23份微硅粉、10份笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯、3份萘系减水剂在300r/min的速度下搅拌10min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：1.3混合，在200r/min的速度下搅拌5min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表7实施例7的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 实施例7 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.7 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.3 GB/T23445-2009
对比例1
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份聚合物粉末、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；聚合物粉末由质量比为1:2的氨丙基异丁基倍半硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯混合而成
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表8对比例1的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 对比例1 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.2 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.0 GB/T23445-2009
对比例2
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份氨丙基异丁基倍半硅氧烷、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表9对比例2的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 对比例2 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 1.9 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 0.9 GB/T23445-2009
对比例3
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉、5份聚甲基丙烯酸甲酯、1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表10对比例3的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 对比例3 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 2.3 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 1.0 GB/T23445-2009
对比例4
一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，由以下方法制备：
S1、将10份水加入30份丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与1份渗透剂DC-67、1份聚二甲基硅氧烷、2份十二醇酯，在100r/min的速度下搅拌20min，混合均匀，得到液料；
S2、将40份水泥、15份微硅粉和1份聚羧酸系减水剂在200r/min的速度下搅拌15min，得到粉料；其中，微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉按质量比1：2.5混合而成；
S3、将液料与粉料按质量比1：0.8混合，在100r/min的速度下搅拌10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
表11对比例4的防水涂料的性能检测结果
项目 标准要求 对比例4 检测方法
粘结强度/MPa ≥1.8 1.9 GB/T23445-2009
不透水性(0.3Mpa，30min) 不透水 不透水 GB/T23445-2009
抗渗性(砂浆背水面)/MPa ≥0.6 0.8 GB/T23445-2009
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，由液料和粉料组成，所述液料由以下重量份的组分组成：丙烯酸乳液30-50份，渗透剂1-3份，消泡剂1-3份，成膜助剂2-5份，水10-15份；
所述粉料由以下重量份的组分组成：水泥40-50份，微硅粉15-23份，聚合物粉末5-10份，减水剂1-3份，
所述聚合物粉末为笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯；
所述微硅粉由粒度为200目的第一微硅粉和粒度为1200目的第二微硅粉组成，所述第一微硅粉和第二微硅粉的质量比为1：（2.5-3.5）；
所述液料与粉料的质量比为1：（0.8-1.3）；
所述笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯由以下方法制得：以溴化笼型倍半硅氧烷为引发剂，引发单体甲基丙烯酸甲酯单体的ATRP反应，得到笼型倍半硅氧烷改性聚甲基丙烯酸甲酯；
所述微硅粉与所述聚合物粉末的质量比为2：1。
2.根据权利要求1所述的一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述渗透剂为渗透剂DC-67、渗透剂OT-75、渗透剂OT-50中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述成膜助剂为十二醇酯或乙二醇醚。
5.根据权利要求1所述的一种抗透水聚合物水泥基防水涂料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的一种。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种抗透水聚合物水泥基防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水加入丙烯酸乳液中，混合均匀后加入与渗透剂、消泡剂、成膜助剂，在100-200r/min的速度下搅拌15-20min，混合均匀，得到液料；
S2、将水泥、微硅粉、聚合物粉末、减水剂在200-300r/min的速度下搅拌10-15min，得到粉料；
S3、将液料与粉料混合，在100-200r/min的速度下搅拌5-10min，得到抗透水聚合物水泥基防水涂料。
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