CN117106346A - 一种防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水涂料及其制备方法,所述防水涂料由液料和粉料混合得到,所述液料包括磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液以及未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液。采用本发明的技术方案,该防水涂料阻燃性优异,阻燃等级达B1级,并且防水效果持久,耐候性强。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域,特别地涉及一种防水涂料及其制备方法。
背景技术
防水涂料广泛应用于地下室、建筑物墙面及地面、地下车库、水池、水塔等的防水防潮,尤其适用于建筑物内墙及外墙。目前市场上的大部分防水涂料因没有阻燃功能或阻燃效果差,在建筑物发生火情时难以有效的保护建筑物的安全。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种防水涂料及其制备方法,这种防水涂料阻燃性优异,阻燃等级达B1级,并且防水效果持久,耐候性强。
本发明提供如下技术方案:
一种防水涂料,由液料和粉料混合得到,其特征在于,
所述液料包括磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液以及未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液。
本发明提供如下非惯用的可选方式:
所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液由包含软单体、硬单体和磷酸酯单体的单体组合物共聚形成;其中,所述磷酸酯单体的重量含量为30-60%,基于所述单体组合物的重量计。
所述磷酸酯单体包括如下中的一种或多种:2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯。
所述软单体包括如下中的一种或多种:丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯;所述硬单体包括如下中的一种或多种:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯。
所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的固含量为45-55%,基于所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的重量计;所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的玻璃化温度为-10℃至0℃;并且所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液与所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液的重量比为(1.2-2.5):1。
所述粉料包含复合阻燃剂,所述复合阻燃剂包括云母粉和组分A,所述组分A包括如下中的一种或多种:氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化铝。
所述云母粉与所述组分A的重量比为1:(0.2-1.0)。
所述液料还包含液料助剂,所述液料助剂包括增塑剂、防腐剂、分散剂、水和消泡剂。
所述液料包括40-65%的所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液、15-35%的所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液、2-5%的所述增塑剂、0.20-0.50%的所述防腐剂、0.1-1.0%的所述分散剂、5-10%的所述水以及0.2-0.5%的所述消泡剂,基于所述液料的重量计,其中所述液料中各组分的重量百分比之和为100%;其中所述液料与所述粉料的重量比为1:(1.0-1.5)。
本发明还提供一种制备如上所述的防水涂料的方法,其包括以下步骤:(1)将所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液和所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液混合,得到所述液料;(2)制备所述粉料;(3)将所述液料和所述粉料混合,得到所述防水涂料。
根据本发明的技术方案,防水涂料包含磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液作为液料的主要成分,并且进一步地粉料包含复合阻燃剂,使得其阻燃性优异,阻燃等级达B1级;防水、隔热效果持久,耐候性强;同时其物理力学性能满足GB/T23445-2009。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
现有技术中的防水涂料因没有阻燃功能或阻燃效果差,在建筑物发生火情时难以有效的保护建筑物的安全。本发明实施方式提供一种防水涂料,其包含具有阻燃性能的磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液;具体而言,磷酸酯单体以化学键的形式结合在聚丙烯酸酯高分子链中,从而使得磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液具有本征阻燃的作用;高温时,磷酸酯热分解生成强脱水剂聚偏磷酸,促使聚合物表面快速脱水碳化形成碳化层,从而使聚丙烯酸酯高分子材料不能产生可燃性气体;并且不挥发性的聚偏磷酸具有凝结剂的作用,使碳化物凝结形成保护性炭膜,以隔绝外界的空气和热,因此可以起到阻燃作用。并且,防水涂料进一步在粉料中包含复合阻燃剂,复合阻燃剂包含具有阻燃效果的无机金属盐,进一步提高了防水涂料的阻燃效果。
本发明实施方式提供一种防水涂料,其由液料和粉料混合得到。液料包括磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液PMP(Phosphate-modified polyacrylate)以及未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液AcrE;粉料包括复合阻燃剂、硅酸盐水泥、级配砂、减水剂和颜填料。
PMP可由包含软单体、硬单体和磷酸酯单体的单体组合物共聚形成。磷酸酯单体可包括如下中的一种或多种:2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯。软单体具有较低的玻璃化温度,通常为-20℃至-70℃,根据GB/T19466.2-2004第2部分使用差示扫描量热法测定;软单体包括如下中的一种或多种:丙烯酸丁酯BA、丙烯酸异辛酯2-EHA、丙烯酸乙酯EA、丙烯酸正辛酯OA、甲基丙烯酸异辛酯2-EHMA;例如可为丙烯酸丁酯BA或丙烯酸异辛酯2-EHA。
硬单体具有较高的玻璃化温度,通常为大于0℃,根据GB/T19466.2-2004第2部分使用差示扫描量热法测定;硬单体可包括如下中的一种或多种:丙烯酸甲酯MA、甲基丙烯酸甲酯MMA、甲基丙烯酸乙酯EMA、甲基丙烯酸正丁酯BMA、苯乙烯St、乙酸乙烯酯;例如可为丙烯酸甲酯MA。在制备PMP的共聚过程中单体组合物还可包括功能性单体,其与软单体、硬单体共聚后可得到具有官能团的PMP,从而显著改善PMP的内聚力和粘结强度。功能性单体可包括如下中的一种或多种:丙烯酸AA、甲基丙烯酸MAA、丙烯腈AN。PMP的固含量为45-55%,基于PMP的重量计;玻璃化温度为-10℃至0℃,根据GB/T19466.2-2004第2部分使用差示扫描量热法测定。磷酸酯单体的重量含量为30-60%,例如40-45%;软单体的重量含量为30-60%,例如40-45%;硬单体的重量含量为8-20%,例如10-16%;功能性单体的重量含量为0-0.5%,例如0.05-0.12%;各单体的重量含量均基于单体组合物的重量计。在本发明实施方式的一个具体方案中,单体组合物由软单体、硬单体、磷酸酯单体以及任选的功能性单体组成。术语“磷酸酯改性”是指在聚丙烯酸酯的高分子链中引入磷酸酯基团,即在合成聚丙烯酸酯的过程中添加磷酸酯单体即可实现该目的。
PMP通过本领域技术人员熟知的方法制备或者购自市售产品。在本发明实施方式的一个具体方法中,PMP通过包含以下步骤的方法制备:
(1)预乳化液A的制备:向预乳化容器中加入水15-25份,边搅拌边加入乳化剂例如脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯MOA3P 0.5-2.5份,搅拌5-15min,加入软单体38-47份、硬单体8-18份、磷酸酯单体38-47份和任选的功能性单体0.05-0.13份,充分搅拌,得到预乳化液A;
(2)料液B的制备:向反应釜中加入水38-49份、表面活性剂例如十二烷基磺酸钠0.03-0.07份,升温到80-90℃,得到料液B;
(3)引发剂水溶液C的制备:在催化缸中加入去离子水1-5份、引发剂例如过硫酸铵0.15-0.25份,搅拌充分溶解,得到引发剂水溶液C;
(4)初始引发剂溶液D制备:将0.2-0.6份引发剂例如过硫酸铵溶于0.5-1.5份去离子水中,搅拌充分溶解,得到初始引发剂溶液D;
(5)制备PMP:取预乳化液A总重量的3%-10%加入到反应釜中,以与料液B混合均匀;然后将初始引发剂溶液D加入到反应釜中,反应20-30min,反应温度控制在80-90℃;然后将剩余的预乳化液A和引发剂水溶液C同时滴加到反应釜中,滴加时间为2.5-4.5小时,同时控温在80-90℃;滴加完毕后保温0.5-1.5h,然后降温到30-50℃,用水调和固含量到所需值,即得到PMP。在PMP的制备方法中各物质的计量方式“份”为重量份,根据需要确定,例如在实验室规模的制备中,“份”可直接理解为“克”;在中试规模的制备中,“份”可直接理解为“千克”。PMP的含量为40-65%,基于液料的重量计。
AcrE由软单体、硬单体和任选的功能性单体共聚而成,其中软单体和硬单体的定义如上所述。例如软单体可包括如下中的一种或多种:BA、2-EHA、EA。硬单体可包括如下中的一种或多种:MA、St、乙酸乙烯酯。制备AcrE所用的软单体或硬单体可与制备上述PMP所用的软单体或硬单体相同或不同。在制备AcrE的共聚过程中还可添加功能性单体,其与软单体、硬单体共聚后可得到具有官能团的AcrE,从而显著改善AcrE的内聚力和粘结强度。功能性单体可包括如下中的一种或多种:AA、MAA、AN。
AcrE可包括如下中的一种或多种:纯丙烯酸酯共聚乳液(纯丙乳液)、苯乙烯与丙烯酸酯共聚乳液(苯丙乳液)、乙酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚乳液(醋丙乳液)、有机硅氧烷与丙烯酸酯共聚乳液(硅丙乳液)。AcrE的固含量为50-60%,基于AcrE的重量计;玻璃化温度为-20℃至-10℃,根据GB/T19466.2-2004第2部分使用差示扫描量热法测定。AcrE的含量为15-35%,基于液料的重量计。例如,AcrE可为购自万华化学的8316A乳液或者购自保立佳化工的BLJ-6179A乳液。AcrE作为硅酸盐水泥改性剂,与硅酸盐水泥相容性好,为防水涂料进一步提供良好的物理力学性能例如粘结强度、拉伸强度。
PMP与AcrE的重量比为(1.2-2.5):1,例如(1.5-2.0):1。PMP和AcrE的含量之和为73-97%,例如83-95%,例如90-93%,基于液料的重量计。
液料还可包括液料助剂。液料助剂包括增塑剂、防腐剂、分散剂、水和消泡剂。液料包含7.5-17%的液料助剂,基于液料的重量计。
增塑剂可为氯化石蜡,可包括如下中的一种或多种:42#氯化石蜡、52#氯化石蜡、70#氯化石蜡,例如52#氯化石蜡。增塑剂的含量可为2-5%,基于液料的重量计。增塑剂提供防水涂料更好的柔韧性;具体而言,氯化石蜡高温时分解产生氯化氢,氯化氢消除高分子材料燃烧反应产生的活性自由基,使上述自由基浓度降低,从而减缓或终止燃烧的链式反应,达到阻燃的目的,同时卤化氢具有不易燃烧的性质,有效阻隔氧气,同时抑制燃烧反应的进行。例如,增塑剂可使用购自广州雨廷化工科技有限公司的52#氯化石蜡。
防腐剂可包括如下中的一种或多种:异噻唑啉酮(也称为卡松)类、2,2-二溴丙酰胺;例如可为市售的卡松类防腐剂。防腐剂起到防止微生物对防水涂料的液料的降解,可以解决由于细菌感染而引起的防水涂料的发霉、变质、发酵、发臭、破乳等一系列问题。防腐剂的含量为0.20-0.50%,基于液料的重量计。
分散剂可为无机分散剂、有机分散剂或两者的混合物;无机分散剂可为聚羧酸盐,例如六偏磷酸钠、三聚磷酸钾(KTPP)、多聚磷酸钠(Calgon N,德国BK Giulini化学公司产品)或焦磷酸四钾(TKPP);有机分散剂可为三乙基己基磷酸。分散剂的含量为0.1-1.0%,基于液料的重量计。分散剂主要作用为润湿分散,提升聚丙烯酸酯乳液与粉料中复合阻燃剂的相容性,并防止施工过程粉料沉降,以及调整体系的表面张力,使得涂料可以顺利润湿铺展在基层上而不引起缩孔或针眼,从而提高防水涂层的均匀性。例如,分散剂可使用购自明凌化学的METOLAT 514、购自日本圣诺普科的SN5040或购自科峰化工的W-58。
水可采用如下中的一种或多种:自来水、蒸馏水、工业水、盐水、微咸水、经处理的废水等,例如可为自来水。水的含量为5-10%,基于液料的重量计。
消泡剂可包括如下中的一种或多种:矿物油类、有机硅类、高分子聚合物类。矿物油类消泡剂可包括如下中的一种或多种:购自日本圣诺普科的NXZ消泡剂和SN1360消泡剂、购自巴斯夫的2410。高分子聚合物类消泡剂可为购自巴斯夫的2706消泡剂。有机硅消泡剂的主要成分为作为活性剂的在室温下能保持液态的线状聚硅氧烷(Polysiloxane)(也称为硅油)。聚硅氧烷可包括如下中的一种或多种:聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、氟硅氧烷。有机硅类消泡剂还包括聚醚改性有机硅消泡剂,例如购自明凌化学的AQ-313。聚醚改性有机硅消泡剂是在硅氧烷分子中引入聚醚链段制得的聚醚-硅氧烷共聚物(简称硅醚共聚物)。消泡剂的含量为0.2-0.5%,基于液料的重量计。例如,消泡剂可使用购自明凌化学的AQ-313或购自巴斯夫的2410。
复合阻燃剂包括云母粉和组分A,组分A包括如下中的一种或多种:氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化铝。云母粉与组分A的重量比为1:(0.2-1.0),例如1:(0.5-0.7)。云母粉的平均粒径为250-500目,例如300-350目。云母粉由于其片状结构,在防水涂层中对水和其他腐蚀性物质能形成非常强的阻隔作用;云母粉具有优异的屏蔽紫外线和红外线的性能,使防水涂层具有隔热的功能,并延缓防水涂层的老化;云母粉的耐热温度达到500-600℃,且能够在温度升高时仍旧保持原有的机械强度,可增强防水涂层的抗分解性和抗裂性,不会产生滴落或燃烧物。氢氧化镁在受热时(340-490度)发生分解,释放出大量水分以稀释燃物表面的氧气,分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面,进一步起到阻燃的作用。硼酸锌在温度高于300℃时分解释放出结晶水,并生成B2O3,同时与增塑剂氯化石蜡中的氯离子生成ZnCl2、ZnOCl,附着在聚合物的表面上形成一层覆盖层以抑制可燃性气体产生,同时阻止氧化反应和热分解作用。氢氧化铝在250℃左右发生脱水反应,并吸收大量热能,有效抑制聚合物材料升温;同时产生的水蒸气能够稀释燃烧产生的可燃性气体以及氧气浓度,抑制了燃烧的持续蔓延。因此,复合阻燃剂进一步提高了防水涂料的阻燃性。复合阻燃剂的含量为5-25%,基于粉料的重量计。
硅酸盐水泥可包括如下强度等级中的一种或多种:32.5、42.5、52.5。硅酸盐水泥的含量为20-40%,基于粉料的重量计。水泥作为无机胶凝材料,可以提升防水涂层的内聚力、强度、耐水性及耐久性。同时硅酸盐水泥具有优良的阻燃性能和耐高温性能。
级配砂可为平均粒径为80-100目的石英砂与平均粒径为70-140目石英砂按照约(0.5-1.5):1的重量比混合得到的混合物。石英砂包含90-99%的SiO2,还包含小于1%的氧化铁、氧化铝、铅、硼、镁、钠等微量元素。应当理解,石英砂还可包含0-3%的杂质,基于石英砂的重量计。石英砂可形成良好的骨架结构,良好的级配可以改善或修补防水涂层的孔结构,有助于提高防水涂层拉伸或粘结强度。级配砂的含量为10-37%,基于粉料的重量计。
减水剂可包括如下中的一种或多种:聚羧酸减水剂、密胺系减水剂。聚羧酸减水剂可包括如下中的一种或多种:购自西卡的325C、购自巴斯夫的2651F。密胺系减水剂可为购自巴斯夫的F10。减水剂的含量为0.2-0.5%,基于粉料的重量计。减水剂具有高减水率和高保塑性,能有效分散固体颗粒,从而提高防水涂料早期强度和极限强度。
颜填料可包括如下中的一种或多种:平均粒径为400目的重钙、平均粒径为250-600目、例如325目的硅灰石粉、钛白粉、煅烧高岭土。颜填料使防水涂料不但具有优异的防水性能,同时兼具隔热功能。颜填料的含量为10-30%,基于粉料的重量计。
在本发明实施方式的一个具体配方中,液料包括50-65%的PMP、15-35%的AcrE、3-5%的增塑剂、0.20-0.30%的防腐剂、0.1-0.6%的分散剂、5-8%的水和0.3-0.5%的消泡剂,基于液料的重量计,其中液料中各组分的重量百分比之和为100%;粉料包括5-25%的复合阻燃剂、20-40%的硅酸盐水泥、20-37%的级配砂、0.2-0.5%的减水剂和15-25%的颜填料,基于粉料的重量计,其中粉料中各组分的重量百分比之和为100%;其中液料与粉料的重量比为1:(1.0-1.5)。
在本发明实施方式的一个具体配方中,液料包括50-65%的PMP、25-30%的AcrE、3-5%的增塑剂、0.20-0.30%的防腐剂、0.1-0.6%的分散剂、5-8%的水和0.3-0.5%的消泡剂,基于液料的重量计,其中液料中各组分的重量百分比之和为100%;粉料包括15-22%的复合阻燃剂、30-40%的硅酸盐水泥、25-35%的级配砂、0.2-0.5%的减水剂和19-25%的颜填料,基于粉料的重量计,其中粉料中各组分的重量百分比之和为100%;其中液料与粉料的重量比为1:(1.1-1.3)。
防水涂料的产品形式可为液料和粉料分开单独包装,组合出售。例如,液料和粉料单独包装后,按照上述液料与粉料的重量比组合在一起,将它们放在一个容器例如包装袋或包装桶中进行使用或出售。在使用时,只需对该容器中的粉料和液料进行混合即可。或者,液料和粉料也可以在现场生产后,按照上述液料与粉料的重量比就地混合,形成防水涂料后直接使用。
防水涂料的物理力学性能符合GB/T23445-2009;并且根据GB/T8626-2007测定的阻燃等级达到B1级。
固体颗粒例如云母粉、级配砂、颜填料的“平均粒径”为筛上累计粉末的重量百分比为50%对应的筛孔尺寸,根据GB/T21524-2008通过机械法测量。
固含量的测定方式通常如下:在(150±2)℃鼓风烘箱内焙烘平底圆盘(直径约75mm)15min,在干燥器内使其冷却至室温,称量圆盘的质量(m0),准确至1mg。以同样的精度在盘内称量受试产品加热前试样的质量(m1)约1g,并确保样品均匀地分散在盘面上。如果样品粘度太高,可用水对称量后的样品进行适当稀释并搅匀。将称好试样的圆盘放入已预热到(150±2)℃的鼓风烘箱内,保持15min。将盘移入干燥器内,冷却至室温后称量加热后试样和圆盘的质量(m2),精确到1mg;则固含量=(m2-m0)/m1*100%。
本发明实施方式还提供一种制备上述防水涂料的方法,其包括步骤(A)制备液料、步骤(B)制备粉料以及混合步骤(C)。其中步骤(A)包括将所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液和所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液混合,得到所述液料。具体而言,步骤(A)包括:(A1)、将PMP和AcrE混合,得到第一混合物;(A2)、向第一混合物中,加入增塑剂,得到第二混合物;(A3)、向第二混合物中,加入防腐剂、分散剂、水和消泡剂,混合,得到液料。步骤(B)包括:将复合阻燃剂、硅酸盐水泥、级配砂、减水剂和颜填料混合,得到粉料。混合步骤(C)包括将液料和粉料混合,得到防水涂料。
在本发明实施方式的一个具体的方法中,制备上述防水涂料的方法包括步骤(A)制备液料、步骤(B)制备粉料以及混合步骤(C)。其中步骤(A)包括:
(A1)、将PMP、AcrE投入搅拌釜中,开启搅拌,转速为300r/min-500r/min,得到第一混合物;
(A2)、将增塑剂例如氯化石蜡边搅拌边逐渐投入搅拌釜中,搅拌速度为500r/min-800r/min,搅拌10-20分钟;
(A3)、将分散剂、防腐剂、水、消泡剂在搅拌下逐渐投入分散釜中,保持搅拌速度为600-1000r/min,搅拌5-20分钟;以100目滤网过滤出料,得到液料,包装待用;
步骤(B)具体为:将复合阻燃剂、硅酸盐水泥、级配砂、减水剂和颜填料经管道或投料口输送到分散釜中搅拌分散均匀即可得到粉料,包装待用。
混合步骤(C)具体为:使用时将液料和粉料按照特定的重量比,用搅拌机分散,得到均匀浆状物即可得到防水涂料。
防水涂料可用于地下室、建筑物墙面及地面、地下车库、水池、水塔等的防水,尤其适用于建筑物内墙及外墙的防水。
以下通过具体的实施例对本发明进行说明。下文描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
所使用的原料:
AcrE:阴离子型苯丙乳液,固含量55%,最低成膜温度小于0℃,牌号8316A,购自万华化学;
增塑剂:52#氯化石蜡,购自广州雨廷化工科技有限公司
防腐剂:卡松,购自广东迪美生物技术有限公司;
分散剂:METOLAT 514,购自明凌化学;
消泡剂:AQ-313,购自明凌化学;
硅酸盐水泥:PO 42.5,购自英德海螺水泥有限责任公司;
级配砂:由平均粒径为90目的石英砂与平均粒径为100目的石英砂按照约1:1的重量比组成;购自广东源磊粉体有限公司;
减水剂:密胺类减水剂;牌号F10;购自巴斯夫;
颜填料:平均粒径为400目的重钙,购自广东源磊粉体有限公司;
云母粉:平均粒径为325目,购自灵寿县宝丰云母加工有限公司。
实施例1
(I)PMP的制备:
(1)预乳化液A的制备:
向预乳化容器中加入水20份,边搅拌边加入脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯(MOA3P)1.5份,搅拌10min,加入丙烯酸丁酯42份、丙烯酸甲酯13份、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯42份和甲基丙烯酸0.09份,充分搅拌30min,得到预乳化液A;
(2)料液B的制备:
向反应釜中加入去离子水44份、十二烷基磺酸钠0.05份,升温到85℃,得到料液B;
(3)引发剂水溶液C的制备:
在催化缸中加入去离子水3份、过硫酸铵0.2份,搅拌充分溶解,得到引发剂水溶液C;
(4)初始引发剂溶液D制备:
将0.4份过硫酸铵溶于1份去离子水中,搅拌充分溶解,得到初始引发剂溶液D;
(5)制备PMP:
取预乳化液A总重量的6%加入到反应釜中,以与料液B混合均匀;然后将初始引发剂溶液D倒入到反应釜中,反应25min,反应温度控制在85℃;然后将剩余的预乳化液A和引发剂水溶液C同时滴加到反应釜中,滴加时间为3.5小时,同时控温在85℃;滴加完毕后保温1h,然后降温到40℃,用水调和固含量为50%,即得到PMPA。
(II)复合阻燃剂的制备:
将100g的云母粉与80g的氢氧化镁混合,得到复合阻燃剂。
(III)防水涂料的制备:
(A)制备液料:
(A1)将600g的PMPA、300g的AcrE投入搅拌釜中,开启搅拌,转速为400r/min,得到第一混合物;(A2)将30g的增塑剂氯化石蜡边搅拌边逐渐投入搅拌釜中,搅拌速度为650r/min,搅拌15分钟;(A3)将3g的分散剂、2g的防腐剂、61g的水、4g的消泡剂在搅拌下投入分散釜中,保持搅拌速度为800r/min,搅拌10分钟;以100目滤网过滤出料,得到液料,包装待用;
(B)制备粉料:将180g的复合阻燃剂、350g的硅酸盐水泥、250g的级配砂、2g的减水剂和218g的颜填料经管道输送到分散釜中搅拌分散均匀即可得到粉料,包装待用。
(C)将液料和粉料按照1:1.2的重量比,用搅拌机分散,得到均匀浆状物即为防水涂料。
实施例2
重复实施例1的制备步骤,不同之处在于在(I)PMP的制备中,将乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯替换为2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯,得到PMPB。
实施例3
重复实施例1的制备步骤,不同之处在于在(I)PMP的制备中,将丙烯酸丁酯替换为丙烯酸异辛酯,得到PMPC。
实施例4
重复实施例1的制备步骤,不同之处在于在(I)PMP的制备中,将乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯替换为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯,得到PMPD。
实施例5
重复实施例1的制备步骤,不同之处在于在(I)PMP的制备中,将丙烯酸甲酯替换为甲基丙烯酸乙酯,得到PMPE。
实施例6-17和对比例1-6
重复实施例1的制备步骤,不同之处在于液料与粉料中各组分种类、含量、重量比,详见表1。
性能测试
对各实施例和对比例的防水材料按照GB/T23445-2009进行物理力学性能检测,结果见表2。
表2各实施例和对比例的防水材料的物理力学性能
对各实施例和对比例的防水材料根据JC/T864-2008通过人工气候老化处理拉伸性能检测进行耐候性测试;根据GB/T8626-2007进行阻燃性能测试;结果见表3。
表3各实施例和对比例的防水材料的耐候性和阻燃性
由上述表2和表3可表明,本发明的防水材料物理力学性能满足GB/T23445-2009要求,同时具有良好的耐候性,例如其人工气候老化处理后拉伸强度保持率最高达134%,断裂伸长率最高达248%;并且具有优异的阻燃性,例如其阻燃等级达到B1级。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,取决于设计要求和其他因素,可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防水涂料,由液料和粉料混合得到,其特征在于,
所述液料包括磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液以及未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液。
2.根据权利要求1所述的防水涂料,其特征在于,
所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液由包含软单体、硬单体和磷酸酯单体的单体组合物共聚形成;其中,所述磷酸酯单体的重量含量为30-60%,基于所述单体组合物的重量计。
3.根据权利要求2所述的防水涂料,其特征在于,所述磷酸酯单体包括如下中的一种或多种:2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯。
4.根据权利要求2或3所述的防水涂料,其特征在于,
所述软单体包括如下中的一种或多种:丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯;
所述硬单体包括如下中的一种或多种:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯。
5.根据权利要求1或2所述的防水涂料,其特征在于,所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的固含量为45-55%,基于所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的重量计;所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液的玻璃化温度为-10℃至0℃;并且所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液与所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液的重量比为(1.2-2.5):1。
6.根据权利要求1或2所述的防水涂料,其特征在于,所述粉料包含复合阻燃剂,所述复合阻燃剂包括云母粉和组分A,所述组分A包括如下中的一种或多种:氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化铝。
7.根据权利要求6所述的防水涂料,其特征在于,所述云母粉与所述组分A的重量比为1:(0.2-1.0)。
8.根据权利要求1或2所述的防水涂料,其特征在于,所述液料还包含液料助剂,所述液料助剂包括增塑剂、防腐剂、分散剂、水和消泡剂。
9.根据权利要求8所述的防水涂料,其特征在于,所述液料包括40-65%的所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液、15-35%的所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液、2-5%的所述增塑剂、0.20-0.50%的所述防腐剂、0.1-1.0%的所述分散剂、5-10%的所述水以及0.2-0.5%的所述消泡剂,基于所述液料的重量计,其中所述液料中各组分的重量百分比之和为100%;
其中所述液料与所述粉料的重量比为1:(1.0-1.5)。
10.一种制备权利要求1所述的防水涂料的方法,其包括以下步骤:
(1)将所述磷酸酯改性聚丙烯酸酯乳液和所述未被磷酸酯改性的聚丙烯酸酯乳液混合,得到所述液料;
(2)制备所述粉料;
(3)将所述液料和所述粉料混合,得到所述防水涂料。
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