CN115929037A

CN115929037A - 一种高效率建筑用防水材料的施工方法

Info

Publication number: CN115929037A
Application number: CN202210358013.0A
Authority: CN
Inventors: 闫鱼军
Original assignee: Shanghai Huazhu Construction Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Huazhu Construction Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本发明涉及建筑工程防水卷材技术领域，尤其涉及IPC E04B1领域，更具体地，涉及一种高效率建筑用防水材料的施工方法。通过制备混合防水涂料，并将其与防水卷材复合使用，制备了耐水性好、拉伸强度和断裂伸长度都很高，且在紫外光、碱和加热条件下均能保持高性能的防水材料，且混合防水涂料表干时间短，将其应用于建筑用防水材料中，能够提高制备效率，适合大规模生产，具有高经济效益。

Description

一种高效率建筑用防水材料的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程防水卷材技术领域，尤其涉及IPC E04B1领域，更具体地，涉及一种高效率建筑用防水材料的施工方法。

背景技术

混凝土具有良好的稳定性，是建筑材料中应用最广泛的材料之一，但是其表面存在微孔和裂缝，会导致水很容易侵入建筑内部，导致漏水问题。防水材料能够有效地控制混凝土的漏水问题。

现有技术中，申请公布号为CN104057686A的专利申请文件，公开了一种混凝土砂浆粘结施工的预铺防水卷材的制备方法，通过将改性聚乙烯塑料防水主体层和SIS热熔压敏自粘胶结合，并铺上具有水泥反应活性的耐候矿物颗粒功能层，提高了防水卷材的耐穿刺性和防水性，但是其制备方法繁琐，且经济效益低。

申请公布号为CN110145039A的专利申请文件，公开了一种丙烯酸聚合物聚酯胎现场成型高分子卷材与施工方法，通过将一层聚合物水泥防水材料喷涂在聚酯胎基表面，然后将其湿铺在建筑基层上，固化成型后在其表面继续喷涂一层聚合物水泥防水材料作为保护层，制备了高分子卷材，在提高施工效率的同时，又增强了防水效果。但是其柔韧性和耐紫外老化性能较差。

聚合物水泥防水涂料具有优异的防水性能，目前已经成为我国建筑防水材料领域中不可或缺的材料，但是其应用在建筑屋面等自然环境下，易出现耐水性变差、开裂等问题，影响其使用寿命，且其表干时间长，大大影响了施工进度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面，提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其步骤如下：

(1)处理基面：清理施工表面，达到平整清洁后，刷涂一道底漆；

(2)混合防水涂料：将A组分与B组分按比例混合均匀；

(3)刮涂第一道防水层：底漆实干后，在其上面刮涂上混合防水涂料，形成第一道防水层；

(4)粘贴第二道防水层：第一道防水层实干后，直接粘贴3mmSBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)普通防水卷材，形成第二道防水层；

(5)刮涂第三道防水层：在SBS普通防水卷材刮涂上混合防水涂料，形成第三道防水层；

(6)粘贴第四道防水层：第三道防水层实干后，直接粘贴4mmSBS耐穿刺防水卷材，形成第四道防水层。

(7)刮涂第五道防水层：在SBS耐穿刺防水卷材刮涂上防水涂料，形成第五道防水层。

所述混合防水涂料，按重量份计，其制备原料包括：A组分：聚合物溶液80-120份、添加剂0.1-5份；B组分：水泥30-60份、无机填料40-60份。

优选的，所述聚合物溶液为醋酸乙烯-乙烯溶液、纯丙烯酸酯溶液、苯乙烯-丙烯酸醋溶液、丁苯乳胶溶液、氯丁橡胶溶液、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯溶液中的一种或多种；进一步优选的，为纯丙烯酸酯溶液。

在一些优选的方案中，选用纯丙烯酸酯溶液作为聚合物溶液，能够提高防水材料的耐碱性、耐水性和耐紫外老化性能。这可能是由于纯丙烯酸酯溶液中含有大量的酯基，水泥中氢氧化钙的氢氧根离子能促使其水解形成羧酸根离子，而羧酸根离子又能与水泥中的钙离子以离子键结合，形成了交织的网状结构，不仅强化了聚合物相和水泥相的界面结合，从而增强了防水材料的密实性，而且生成的钙盐不溶于水，从而增强了防水材料的耐水性能。此外，纯丙烯酸酯溶液中不含碳碳双向，分子相对稳定，不易受外界紫外线干扰而影响防水材料的抗老化性能。

优选的，所述纯丙烯酸酯溶液的制备步骤为：将乳化剂溶入水中，搅拌20-40min使其完全溶解后，加入单体，40-60℃搅拌40-60min后，并升温至80-100℃，保温搅拌2-4h后，缓慢降温至20-30℃，加入pH调节剂调节pH为5-8后，用100目滤网过滤出料，即得。

优选的，所述乳化剂为脂肪酸皂、烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸盐、聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇中的一种或多种；进一步优选的，为烷基硫酸盐。

优选的，所述烷基硫酸盐为十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯晴、丙烯酸甲酯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种；进一步优选的，为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸。

优选的，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸的质量比为(30-50)：(1-10)：1；进一步优选的，为40:5:1。

申请人意外发现，用丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸作为单体来制备丙烯酸乳液，制得的纯丙烯酸酯溶液呈均相，作为防水材料的原料，能提高防水材料的耐水性、柔韧性和硬度。这可能是由于单体是纯丙烯酸酯溶液的重要成分，选择丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸作为单体，丙烯酸丁酯对酯基的屏蔽效应大，因此具有优良的耐水性，且其能够降低体系玻璃化转变温度，从而改善防水材料的柔韧性，但是其硬度低，会影响制备出的防水材料固化后的硬度，加入丙烯酸甲酯能够在提高防水材料硬度的同时，还能保持其耐水性，这是由于丙烯酸甲酯玻璃化温度高，导致其硬度大，而丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的相容性高，能够共同聚合赋予防水材料优异的耐水性和固化后的硬度，而且单体中的羧基上含有活泼氢，容易与酯基形成氢键，增加了分子结合力，不仅提高了纯丙烯酸酯溶液的内聚力，进一步增加了混合防水涂料的粘接强度，而且丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸三种单体不仅溶于水，而且互相之间相容性好，能够发生共聚反应，有利于纯丙烯酸酯溶液的稳定性，但是丙烯酸存在α-H键，因此其加入过多会降低防水材料的耐水性。当丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸的重量比为(30-50)：(1-10)：1时，制得的纯丙烯酸酯溶液应用于防水材料，能够在保证防水材料粘度的同时，提高防水材料的耐水性、柔韧性和硬度。但是纯丙烯酸酯溶液对防水材料的性能提高有限，且固化时，在界面处容易产生大量空隙，从而会影响其力学性能。

优选的，所述pH调节剂选自柠檬酸、碳酸、醋酸、磷酸、氨水中的一种或多种；进一步优选的，为氨水。

优选的，所述氨水的浓度为25-28％；进一步优选的，为25％。

优选的，所述氨水的质量为单体的0.1-1％；进一步优选的，为0.5％。

优选的，所述乳化剂的质量为单体的0.1-1％；进一步优选的，为0.8％。

优选的，所述添加剂包括分散剂、消泡剂、防腐剂。

优选的，所述分散剂为羧甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、六偏磷酸钠、水玻璃、柠檬酸钠、三聚磷酸钠中的一种或多种；进一步优选的，为羟乙基甲基纤维素。

在一些优选的方案中，所述分散剂可为市售，例如供应商济南汇锦川化工有限公司生产的羟乙基甲基纤维素。

优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油类消泡剂、脂肪酸及脂肪酸酯类消泡剂、低级醇类消泡剂、磷酸酯类消泡剂、聚醚型消泡剂、聚醚改性有机硅型消泡剂中的一种或多种；进一步优选的，为有机硅消泡剂。

优选的，所述有机硅消泡剂在25℃下的粘度为100-300mPa.s；进一步优选的，为150-250mPa.s。

在一些优选的方案中，所述消泡剂可为市售，例如供应商南通永乐化工有限公司生产的消泡剂YL-801。

优选的，所述A组分的混合方法：将添加剂混合并加热至120-180℃，搅拌至溶液均一透明后，加入聚合物溶液继续搅拌，至溶液均一透明后，冷却至20-30℃，即得。

优选的，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥中的一种或多种；进一步优选的，为铝酸盐水泥。

在一些优选的方案中，所述水泥可为市售，例如供应商海陵区益康耐火保温建材经销处生产的高铝耐火水泥。

水泥能在水中以及潮湿环境中硬化，应用于建筑材料可以提高其硬度，但是其脆性大、固化后密实性差等缺陷使得其应用范围有限。申请人发现，选用铝酸盐水泥作为水泥，并将其与聚合物溶液混合制备的混合防水涂料应用于建筑用防水材料中，不仅能够增加其硬度，还能够增加其耐水性。这可能是由于高价金属铝盐同聚合物中活性基团的交联作用更强，能够更好的改性高分子聚合物，但是需要控制聚灰比，也就是水泥和聚合物溶液中聚合物固含量的比。聚合物用量低，则聚灰比降低，虽然可以改善混合防水涂料的耐水性和耐候性，但是会导致防水材料的断裂伸长率下降，而高的聚灰比则会使得防水材料具有优良的延伸性，但是拉伸强度变低。申请人意外发现，当聚灰比为0.6-1.2时，聚合物溶液和水泥协同作用，使得防水涂料在具有高断裂伸长率的同时，还具有高的拉伸强度。

优选的，所述无机填料为粉煤灰、石灰、石英砂、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、大白粉中的一种或多种；进一步优选的，为重质碳酸钙和石英砂。

优选的，所述重质碳酸钙和石英砂的质量比为1：(1-5)；进一步优选的，为1:3。

优选的，所述重质碳酸钙的粒径为300-500目，进一步优选的，为300-400目。

在一些优选的方案中，所述重质碳酸钙可为市售，例如供应商广西新钙矿业有限公司生产的重质碳酸钙。

优选的，所述石英砂的粒径为100-300目，进一步优选的，为100-250目。

在一些优选的方案中，所述石英砂可为市售，例如供应商海陵区益康耐火保温建材经销处生产的石英砂。

在一些优选的方案中，选用重质碳酸钙和石英砂作为无机填料来提高材料的耐碱性和拉伸强度。重质碳酸钙在涂料中呈弱极性，可以促进水泥的水化速度和防水涂膜的成型过程，但是其微溶于水，加入过量则反而会影响防水涂料的耐水性。申请人意外发现，选用重量比为1：(1-5)的重质碳酸钙和石英砂，能够在提高材料拉伸强度的同时，还能提高材料的断裂伸长率，这可能是由于无机填料添加到混合防水涂料的原料中，能够打断涂料原有的长链结构，同时在分子结构中多了一些刚性链端，从而在提高拉伸强度的同时，还降低了成本，具有高的经济效益。此外，重质碳酸钙和石英砂的粒径对防水材料的性能也有影响，粒径过低则会导致其在体系中发生团聚，影响体系的分散稳定性，而粒径过高则会影响防水涂膜的密实性，从而导致防水材料耐水性差。选用粒径为300-500目的重质碳酸钙和粒径为100-300目石英砂，且重质碳酸钙的粒径略大于石英砂的粒径时可以作为防水材料成膜过程中的晶核，形成初步的支撑骨架，进一步加快成膜过程，能够在不影响材料耐水性的同时，还能提高材料的拉伸强度和断裂伸长率。

本发明第二方面提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法在建筑、装饰砂浆、坑洞和表面修补、工业水泥基地坪、地坪垫层、喷射和填充涂层、水磨石地坪、公路及桥梁面板的修补中的应用。

有益效果：

1、通过选用纯丙烯酸酯溶液作为聚合物溶液，能够提高防水材料的耐碱性、耐水性和耐紫外老化性能。

2、通过选用质量比为(30-50)：(1-10)：1的丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸作为单体来制备丙烯酸乳液，制得的纯丙烯酸酯溶液呈均相，作为防水材料的原料，能提高防水材料的耐水性、柔韧性和硬度。

3、通过选用铝酸盐水泥作为水泥，并将其与聚合物溶液混合制备的混合防水涂料应用于建筑用防水材料中，不仅能够增加混合防水涂料的硬度，还能够增加混合防水涂料的耐水性。

4、通过控制聚灰比为0.6-1.2时，聚合物溶液和水泥协同作用，使得混合防水涂料在具有高断裂伸长率的同时，还具有高的拉伸强度。

5、通过选用粒径为300-500目的重质碳酸钙和粒径为100-300目石英砂作为无机填料，且重质碳酸钙和石英砂的质量比为1：(1-5)时，能够在提高混合防水涂料的耐碱性和拉伸强度的同时，还能够加快成膜过程，减少表干时间。

6、本发明制得的混合防水涂料不仅适用于建筑领域，还适用于装饰砂浆、坑洞和表面修补、工业水泥基地坪、地坪垫层、喷射和填充涂层、水磨石地坪、公路及桥梁面板的修补等领域。

具体实施方式

实施例

实施例1

实施例1提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其步骤如下：

(2)混合防水涂料：将A组分与B组分按比例混合均匀；

(4)粘贴第二道防水层：第一道防水层实干后，直接粘贴3mmSBS普通防水卷材，形成第二道防水层；

所述底漆、第一道防水层、第三道防水层、第五道防水层的平均厚度为2mm。

所述混合防水涂料，按重量份计，其制备原料包括：A组分：聚合物溶液100份、添加剂3份；B组分：水泥58份、无机填料48份。

所述聚合物溶液为纯丙烯酸酯溶液。

所述纯丙烯酸酯溶液的制备步骤为：将3.68g乳化剂溶入500g水中，搅拌30min使其完全溶解后，加入460g单体，50℃搅拌60min后，升温至90℃，保温搅拌3h后，缓慢降温至25℃，加入pH调节剂调节pH为7.5后，用100目滤网过滤出料，即得。

所述乳化剂为烷基硫酸盐。

所述烷基硫酸盐为十二烷基苯磺酸钠。

所述单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸。

所述丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸的质量比为40:5:1。

所述pH调节剂为氨水。

所述添加剂包括分散剂和消泡剂。

所述分散剂为羟乙基甲基纤维素。

所述分散剂购买自供应商济南汇锦川化工有限公司生产的羟乙基甲基纤维素。

所述消泡剂为有机硅消泡剂。

所述有机硅消泡剂在25℃下的粘度为150-250mPa.s。

所述消泡剂购买自供应商南通永乐化工有限公司生产的消泡剂YL-801。

所述A组分的混合方法：将添加剂混合并加热至150℃，搅拌至溶液均一透明后，加入聚合物溶液继续搅拌，至溶液均一透明后，冷却至25℃，即得。

所述水泥为铝酸盐水泥。

所述水泥购买自供应商海陵区益康耐火保温建材经销处生产的高铝耐火水泥。

所述无机填料为重质碳酸钙和石英砂。

所述重质碳酸钙和石英砂的质量比为1:3。

所述重质碳酸钙的粒径为325目。

所述重质碳酸钙购买自供应商广西新钙矿业有限公司生产的325目重质碳酸钙。

所述石英砂的粒径为200目。

所述石英砂购买自供应商海陵区益康耐火保温建材经销处生产的200目石英砂。

所述底漆购买自供应商东莞市汇胜化工有限公司生产的水泥封闭底漆。

所述3mmSBS普通防水卷材购买自供应商山东省金帅防水材料有限公司生产的3mm自粘聚合物改性沥青防水卷材。

所述4mmSBS耐穿刺防水卷材购买自供应商山东省金帅防水材料有限公司生产的4mm种植屋面专用耐根穿刺改性沥青防水卷材。

实施例2

实施例2提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，具体实施方式同实施例1，不同点在于：所述聚合物溶液为醋酸乙烯-乙烯溶液。

所述醋酸乙烯-乙烯溶液购买自供应商台湾大连化学公司生产的DA-100。

实施例3

实施例3提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，具体实施方式同实施例1，不同点在于：所述单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯；所述丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸的重量比为40:5:8。

实施例4

实施例4提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，具体实施方式同实施例1，不同点在于：所述水泥的重量份数为20份。

实施例5

实施例5提供了一种高效率建筑用防水材料的施工方法，具体实施方式同实施例1，不同点在于：所述无机填料为重质碳酸钙。

性能测试方法

1、拉伸强度

对实施例1-5所制备的建筑用防水材料，采用国标GB/T 23445-2009测定无处理拉伸强度、热处理拉伸强度、紫外线处理拉伸强度、碱处理拉伸强度，结果记入表1。

2、断裂伸长率

对实施例1-5所制备的建筑用防水材料，采用国标GB/T 23445-2009测试无处理断裂伸长率、热处理断裂伸长率、紫外线处理断裂伸长率、碱处理断裂伸长率，结果记入表1。

3、不透水性

对实施例1-5所制备的建筑用防水材料，采用国标GB/T 23445-2009测试其不透水性，结果记入表1。

4、表干时间

对实施例1-5所制备的混合防水涂料，采用国标GB/T 13477.5-2002测试其表干时间，结果记入表1。

表1

Claims

1.一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

(2)混合防水涂料：将A组分与B组分按比例混合均匀；

2.根据权利要求1所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述混合防水涂料，按重量份计，其制备原料包括：A组分：聚合物溶液80-120份、添加剂0.1-5份；B组分：水泥30-60份、无机填料40-60份。

3.根据权利要求2所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述聚合物溶液为醋酸乙烯-乙烯溶液、纯丙烯酸酯溶液、苯乙烯-丙烯酸醋溶液、丁苯乳胶溶液、氯丁橡胶溶液、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求2或3所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述聚合物溶液为纯丙烯酸酯溶液。

5.根据权利要求4所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述纯丙烯酸酯溶液的制备步骤为：将乳化剂溶入水中，搅拌20-40min使其完全溶解后，加入单体，40-60℃搅拌40-60min后，并升温至80-100℃，保温搅拌2-4h后，缓慢降温至20-30℃，加入pH调节剂调节pH为5-8后，用100目滤网过滤出料，即得。

6.根据权利要求5所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯晴、丙烯酸甲酯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述添加剂包括分散剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂中的一种或多种。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法，其特征在于，所述无机填料为粉煤灰、石灰、石英砂、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、大白粉中的一种或多种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种高效率建筑用防水材料的施工方法在建筑、装饰砂浆、坑洞和表面修补、工业水泥基地坪、地坪垫层、喷射和填充涂层、水磨石地坪、公路及桥梁面板的修补中的应用。