CN116004059B - 一种可快速分散聚合物水泥防水涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可快速分散聚合物水泥防水涂料及制备方法，涉及防水材料技术领域。该防水涂料包括液料和粉料；其中，液料包括乳液、分散剂A；粉料包括：PO 42.5灰水泥、大粒径灰水泥、分散剂B；大粒径灰水泥的粒径范围为150‑350目，且220‑280目的占比＞40。最终制得的聚合物水泥防水涂料在实际使用中能够更快地实现液粉混合、同时降低涂料中的结团率，从而降低工人作业强度、提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及防水材料领域，具体涉及一种可快速分散聚合物水泥防水涂料及制备方法。
背景技术
聚合物水泥防水涂料是以聚合物乳液和水泥为主要胶凝材料的双组分柔性涂料，现场使用时将液料和粉料充分搅拌混合后可直接涂刷到基面上。聚合物水泥防水涂料具有优异的防水效果，施工方便，涂膜强度高，附着力强，可在砖石、混凝土和石膏板等基层上施工；施工完成后可直接在防水膜上进行砂浆抹灰和粘贴瓷砖。聚合物水泥防水涂料主要用于非长期浸水环境下的建筑物防水，适用于厨房、卫生间、地下室等的防水处理，是绿色环保产品。
聚合物水泥防水涂料的粉料与液料混合时一般需要长时间的强力机械搅拌，尤其是GB/T23445-2009标准中规定的Ⅲ型产品，搅拌不均匀时体系中的结块会严重影响材料的施工性。究其原因主要为水泥等细粉体在粉液混合时易发生团聚，但由于水泥粒径较大时其活性将大大降低进而影响材料强度，故而寻找到合适的水泥粒径在聚合物水泥防水涂料中具有一定的应用价值。配合适当的分散剂将大粒径水泥应用于聚合物水泥防水涂料能够显著提升产品的混合分散性，涂料涂刷更加爽滑，材料成膜后物理力学性能优异。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种可快速分散聚合物水泥防水涂料及制备方法，主要目的是实现聚合物水泥防水涂料液粉混合的快速分散性。
本发明提供了一种防水涂料，包括液料和粉料；
所述液料包括乳液、分散剂A；
所述粉料包括：PO 42.5灰水泥、大粒径灰水泥、分散剂B；
所述大粒径灰水泥的粒径范围为150-350目，且220-280目的占比＞40％。
进一步地，按重量份数计，所述液料包括乳液800-1000份、分散剂2-10份；所述粉料包括：PO 42.5灰水泥100-300份、大粒径灰水泥400-800份、分散剂1-5份。
优选地，按重量份数计，所述液料包括乳液800份、分散剂2份；所述粉料包括：PO
42.5灰水泥150份、大粒径灰水泥600份、分散剂2份。
进一步地，所述液料和粉料的重量比为1:1-3；优选为1:2.5。
进一步地，本发明还提供了上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乳液、分散剂与水混合后，搅拌，得到液料；
(2)将分散剂溶于无水乙醇，得到分散剂的醇溶液，将大粒径灰水泥与分散剂的醇溶液混合均匀，除去乙醇；再与PO 42.5灰水泥混合搅拌，得到粉料；
(3)使用时将粉料和液料混合，即得。
在一些具体实施方式中，上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按液料配方准备原料，将自来水加入到液料搅拌缸中，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，将苯丙乳液、分散剂、自来水、聚醚类分散剂a依次分别加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟后得到所述液料。
(2)按粉料配方准备原料，首先将聚醚类分散剂b溶于无水乙醇形成10％的醇溶液，将大粒径灰水泥置于无重力粉料搅拌机开动搅拌，同时不断喷洒聚醚类分散剂b的醇溶液直至喷洒完毕并混合均匀。其后通过加热及抽真空的方式将乙醇出去，得到预处理过的大粒径灰水泥，开启无重力粉料搅拌机，保持转速为600转/分钟，将PO42.5灰水泥、预处理过的大粒径灰水泥依次分别加入到粉料搅拌缸，搅拌10分钟后得到所述粉料。
(3)使用时将粉料和液料混合，即得。
进一步地，所述液料还包括消泡剂；所述消泡剂包括矿物油和/或DP608。
进一步地，按重量份数计，所述液料还包括消泡剂2-10份。
进一步地，所述粉料还包括减水剂、纤维素醚。
进一步地，按重量份数计，所述粉料还包括减水剂1-10份、纤维素醚0.1-1份。
进一步地，所述乳液包括苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、VAE乳液、丁苯乳液中的一种或多种；所述分散剂A和分散剂B均包括聚醚类分散剂。
进一步地，所述聚醚类分散剂为聚(乙二醇)-嵌-聚(丙二醇)-聚(乙二醇)(EO-PO-EO共聚物)，其中PO部分占分子量的60％，两端EO部分分别占分子量的20％。
优选地，所述分散剂A为数均分子量为12000-16000的聚醚类分散剂，所述分散剂B为数均分子量为6000-10000的聚醚类分散剂。
在一些具体的实施方式中，所述防水涂料，包括液料和粉料；按重量份数计，所述液料包括乳液800-1000份、分散剂2-10份、消泡剂2-10份；所述粉料包括：PO 42.5灰水泥100-300份、大粒径灰水泥400-800份、分散剂1-5份、减水剂1-10份、纤维素醚0.1-1份。
优选地，按重量份数计，所述液料包括乳液800份、分散剂2份、消泡剂2份；所述粉料包括：PO 42.5灰水泥150份、大粒径灰水泥600份、分散剂2份、减水剂2份、纤维素醚0.4份。
进一步地，所述液料还包括水100-200份。
进一步地，本发明还提供了上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将乳液、分散剂、消泡剂与水混合后，搅拌，得到液料；
S2：将分散剂溶于无水乙醇，得到分散剂的醇溶液，将大粒径灰水泥与分散剂的醇溶液混合均匀，除去乙醇；再与PO 42.5灰水泥、纤维素醚、减水剂混合搅拌，得到粉料；
S3：使用时将粉料和液料混合，即得。
在一些具体实施方式中，上述的防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1:按液料配方准备原料，将自来水加入到液料搅拌缸中，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，将苯丙乳液、消泡剂、分散剂、自来水、聚醚类分散剂a依次分别加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟后得到所述液料。
S2:按粉料配方准备原料，首先将聚醚类分散剂b溶于无水乙醇形成10％的醇溶液，将大粒径灰水泥置于无重力粉料搅拌机开动搅拌，同时不断喷洒聚醚类分散剂b的醇溶液直至喷洒完毕并混合均匀。其后通过加热及抽真空的方式将乙醇出去，得到预处理过的大粒径灰水泥，开启无重力粉料搅拌机，保持转速为600转/分钟，将PO42.5灰水泥、萘系减水剂、纤维素醚、预处理过的大粒径灰水泥依次分别加入到粉料搅拌缸，搅拌10分钟后得到所述粉料。
S3:使用时将粉料和液料混合，即得。
进一步地，本发明中所述的大粒径灰水泥，其水泥粒径比标准水泥粒径更大，该水泥通过将水泥熟料与助剂研磨，研磨至特定粒径后将规定粒径的水泥颗粒筛出再复配，水泥粒径范围为150-350目，且粒径介于220-280目的占比＞40％。
在一些具体的实施方式中，所述大粒径灰水泥的制备方法包括以下步骤：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至200目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得150-250目区间的大粒径水泥，其中180-220目的水泥颗粒占比为＞40％。
在另一些具体的实施方式中，所述大粒径灰水泥的制备方法包括以下步骤：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至250目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得200-300目区间的大粒径水泥，其中220-280目的水泥颗粒占比为＞40％。
在另一些具体的实施方式中，所述大粒径灰水泥的制备方法包括以下步骤：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至300目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得250-350目区间的大粒径水泥，其中280-300目的水泥颗粒占比为＞40％。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明所取得的技术效果是：
本发明将大粒径灰水泥应用于聚合物水泥防水涂料中，配合不同分子量的聚醚类分散剂能够实现聚合物水泥防水涂料的快速分散性，使得聚合物水泥防水涂料在实际使用中能够更快地实现液粉混合(同样搅拌速度下分散效率提高50％)、同时降低涂料中的结团率，从而降低工人作业强度、提高施工效率。
本发明的液料和粉料混合后，由于各配方粉料中的各成分颗粒级配及用量合理，大粒径灰水泥及标准灰水泥能够相得益彰，使用后大粒径灰水泥颗粒内部未反应部分可充当填料，颗粒外部参与反应的部分可使得涂层中的大粒径灰水泥与整个涂膜结合比常用的各类砂更加牢靠，液料及粉料配比同样合理，涂料易涂刷，施工性好。
本发明的大粒径水泥研磨工艺耗能更低，更加环保，也可量产应用，具有实用性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，因此对其来源不做具体限定。
另外，以下将数均分子量为12000-16000的聚醚类分散剂称为聚醚类分散剂a，将数均分子量为6000-10000的聚醚类分散剂称为聚醚类分散剂b，上述聚醚类分散剂具体为聚(乙二醇)-嵌-聚(丙二醇)-聚(乙二醇)(EO-PO-EO共聚物)，其中PO部分占分子量的60％，两端EO部分分别占分子量的20％。
实施例1
制备大粒径灰水泥：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至200目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得150-250目区间的大粒径水泥，其中180-220目的水泥颗粒占比＞40％。
一种防水涂料，原料及配比情况详见表1。
该防水涂料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按液料配方准备原料，将自来水加入到液料搅拌缸中，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，将苯丙乳液、分散剂、自来水、聚醚类分散剂a依次分别加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟后得到所述液料。
(2)按粉料配方准备原料，首先将聚醚类分散剂b溶于无水乙醇形成10％的醇溶液，将大粒径灰水泥置于无重力粉料搅拌机开动搅拌，同时不断喷洒聚醚类分散剂b的醇溶液直至喷洒完毕并混合均匀。其后通过加热及抽真空的方式将乙醇出去，得到预处理过的大粒径灰水泥，开启无重力粉料搅拌机，保持转速为600转/分钟，将PO42.5灰水泥、预处理过的大粒径灰水泥依次分别加入到粉料搅拌缸，搅拌10分钟后得到所述粉料。
(3)使用时将粉料和液料混合，即得。
实施例2
制备大粒径灰水泥：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至250目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得200-300目区间的大粒径水泥，其中220-280目的水泥颗粒占比＞40％。
一种防水涂料，原料及配比情况详见表1。该防水涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
制备大粒径灰水泥：研磨大粒径灰水泥的水泥熟料为烧制PO42.5灰水泥的熟料，将熟料、填料置于球磨机中研磨，直至大量颗粒目数磨至300目左右，取出并进行冷却，筛分确认大粒径水泥粒度后即可放料做大量处理。最终经过各目数水泥的复配取得250-350目区间的大粒径水泥，其中280-300目的水泥颗粒占比＞40％。
一种防水涂料，原料及配比情况详见表1。该防水涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例1
一种防水涂料，原料及配比情况详见表1。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法与实施例1相同(区别仅在于将PO42.5灰水泥替换为等量大粒径灰水泥)。
对比例2
一种防水涂料，原料及配比情况详见表1。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法与实施例1相同(区别仅在于将大粒径灰水泥替换为等量PO42.5灰水泥)。
实施例4
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥的制备方法同实施例1。
该防水涂料的制备方法包括以下步骤：
S1:按液料配方准备原料，将自来水加入到液料搅拌缸中，开启搅拌缸的分散机，保持转速为1000转/分钟，将苯丙乳液、消泡剂、分散剂、自来水、聚醚类分散剂a依次分别加入到液料搅拌缸中，搅拌20分钟后得到所述液料。
S2:按粉料配方准备原料，首先将聚醚类分散剂b溶于无水乙醇形成10％的醇溶液，将大粒径灰水泥置于无重力粉料搅拌机开动搅拌，同时不断喷洒聚醚类分散剂b的醇溶液直至喷洒完毕并混合均匀。其后通过加热及抽真空的方式将乙醇出去，得到预处理过的大粒径灰水泥，开启无重力粉料搅拌机，保持转速为600转/分钟，将PO42.5灰水泥、萘系减水剂、纤维素醚、预处理过的大粒径灰水泥依次分别加入到粉料搅拌缸，搅拌10分钟后得到所述粉料。
S3:使用时将粉料和液料混合，即得。
实施例5
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4。
实施例6
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4。
对比例3
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4(区别仅在于将PO42.5灰水泥替换为等量大粒径灰水泥)。
对比例4
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4(区别仅在于将大粒径灰水泥替换为等量PO42.5灰水泥)。
对比例5
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4(区别仅在于将大粒径灰水泥替换为等量河砂)。
对比例6
一种防水涂料，原料及配比情况详见表2。大粒径灰水泥和防水涂料的制备方法同实施例4(由于硅灰石粉相对活性低，因此，为了更具可比性，与实施例4相比，除将大粒径灰水泥替换为硅灰石粉外，还提升了PO42.5灰水泥、硅灰石粉与分散剂的添加量)。
表1
表2
对各实施例制备得到的液料与粉料混合后形成的防水涂膜的各性能进行检测，拉伸强度、断裂伸长率、粘结强度、不透水性的检测方法参考国标：GB/T 23445-2009。
分散结团数量测试方法：首先按比例取得液粉料总量为500g，置于直径为100mm的平底容器中用搅拌棒进行30s的初步搅拌；然后用分散盘式搅拌器固定分散盘直径为50mm、转速600r/min搅拌液粉料混合物120s对液粉料进行进一步分散；最后用1.5mm刮膜器将混合完的涂料刮出10cm×10cm的湿膜，统计湿膜表面可见的结团数量，结团数量越少表示涂料分散性越好。
结果如下表所示：
表3
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种防水涂料，其特征在于：包括重量比为1:1-3的液料和粉料；
按重量份数计，所述液料包括乳液800-1000份、分散剂A 2-10份；所述粉料包括：PO42.5灰水泥100-300份、大粒径灰水泥400-800份、分散剂B1-5份；
所述大粒径灰水泥的粒径范围为150-350目，且220-280目的占比＞40％；
所述分散剂A为数均分子量为12000-16000的聚醚类分散剂，所述分散剂B为数均分子量为6000-10000的聚醚类分散剂。
2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：按重量份数计，所述液料包括乳液800份、分散剂A 2份、消泡剂2份；所述粉料包括：PO 42.5灰水泥150份、大粒径灰水泥600份、分散剂B 2份、减水剂2份、纤维素醚0.4份。
3.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：所述液料还包括消泡剂，所述粉料还包括减水剂、纤维素醚。
4.根据权利要求3所述的防水涂料，其特征在于：按重量份数计，所述液料还包括消泡剂2-10份；所述粉料还包括减水剂1-10份、纤维素醚0.1-1份。
5.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：按重量份数计，所述液料还包括消泡剂2份；所述粉料还包括减水剂2份、纤维素醚0.4份。
6.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于：所述乳液包括苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、VAE乳液、丁苯乳液中的一种或多种；所述分散剂A和分散剂B均包括聚醚类分散剂。
7.如权利要求1-3任一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将乳液、分散剂A与水混合后，搅拌，得到液料；
(2)将分散剂B溶于无水乙醇，得到分散剂B的醇溶液，将大粒径灰水泥与分散剂B的醇溶液混合均匀，除去乙醇；再与PO 42.5灰水泥混合搅拌，得到粉料；
(3)使用时将粉料和液料混合，即得。
8.如权利要求4-6任一项所述的防水涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将乳液、分散剂A、消泡剂与水混合后，搅拌，得到液料；
S2：将分散剂B溶于无水乙醇，得到分散剂B的醇溶液，将大粒径灰水泥与分散剂B的醇溶液混合均匀，除去乙醇；再与PO 42.5灰水泥、纤维素醚、减水剂混合搅拌，得到粉料；
S3：使用时将粉料和液料混合，即得。
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