CN1931952A

CN1931952A - 一种防水胶粉组合物及其制备方法

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Publication number: CN1931952A
Application number: CN 200510102463
Authority: CN
Inventors: 苏笮斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: CN1931952B

Abstract

本发明涉及一种防水胶粉组合物及其制备方法。一种防水胶粉组合物，按照重量百分比计算，该组合物包括以下组分：30－40％的硅铝酸盐粉末、15－35％的水合硅酸盐粉末、5－15％二氧化硅粉末、5－15％碳酸钙粉、5－15％的矿粉、5－15％的乙烯胶粉、0.5－1.5％增塑剂、0.2－0.5％的增稠剂、1－3％的有机硅、0.1～0.3％的促凝剂，0.05～0.15％的抗裂剂。

Description

一种防水胶粉组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种组合物，特别涉及一种建筑用防水胶粉组合物及其制备方法。

背景技术

在建筑物构造材料中，混凝土、砂浆、砖、石、瓦、天然石料是建筑物的主体，它的耐久性决定着建筑物的使用寿命，因为它是无机盐成分构成的多孔建筑材料，水对它具有摧毁性的作用，无论是酸水、碱水、天然水、水蒸气都能迅速进入建筑物的空隙中，时刻侵蚀着建筑物形成化学侵蚀，收缩裂纹，干缩裂纹，热胀冷缩裂纹，水在建筑物中结冰后，会形成比水体积大数倍的冰晶膨胀，导致结构严重破坏，建筑物的使用寿命显著缩短，防水是所有建筑工程必须采取的措施，传统防水方法是用防水卷材，如石油沥青纸胎油毡、沥青复合胎柔性防水卷材、聚乙烯丙纶复合防水卷材、聚氯乙烯防水卷材，三元乙丙橡胶和SBS、APP沥青防水卷材等配以金属构件形成防水功能；其二是采用焦油型聚氨脂防水涂料、聚氨脂防水涂料，聚合物防水涂料；其三是在混凝土或砂浆中掺入化学防水剂增加密实度，减少收缩达到防水的目的。这些防水措施都存在一些，如防水卷材，施工复杂、不卫生、污染环境、对人畜有毒，抗老化能力差、不能用于人畜饮用水和与人畜密切接触的防水工程，防水涂料中使用煤焦油含有苯、二甲苯、萘、蒽、酚、醌等有害物质，对人畜毒害严重，同时也污染环境，施工后抗老化能力最多为5-8年，所以大多数防水涂料已被建设部公告禁止使用和限制使用；化学防水剂，属于刚性防水材料，抗老化性能非常好，但抗裂性，变形性差，也易导致水的渗漏。防水卷材和防水涂料都无负面防水和防腐功能，抗老化性能大多为3-5年，施工和修补困难，防水成本以使用三十年计算，平均每年为10-15元/m²，是本发明所述的防水胶粉成本的8-10倍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种解决建筑防水材料所存在的上述技术问题，既能保证建筑物的防水性能又能提高抗老化的耐久性能，还能降低防水成本，又能防止对环境的污染和人畜的毒害的新型无毒无害绿色环保的一种防水胶粉组合物及其制备方法。

一种防水胶粉组合物，按照重量百分比计算，该组合物包括以下组分：

30-40％的硅铝酸盐粉末、15-35％的水合硅酸盐粉末、5-15％二氧化硅粉末、5-15％碳酸钙粉、5-15％的矿粉、5-15％的乙烯胶粉。

一种防水胶粉组合物，除了包含上述提及的组分外，还优选包括有以下组分：0.5-1.5％增塑剂、0.2-0.5％的增稠剂、1-3％的有机硅、0.1～0.3％的促凝剂，0.05～0.15％的抗裂剂。

一种防水胶粉组合物，其中所述的硅铝酸盐为细度大于等于400目的高铝酸盐矿物熟料粉末。硅铝酸盐的作用，是防水胶粉重要的胶凝辅助原料，具有抗老化，抗碳化、抗渗漏、抗冻融、辅助抗酸碱的性能。

一种防水胶粉组合物，其中所述的水合硅酸盐为硅酸镁或硅酸钙中的一种或其组合。水合硅酸盐，主要化学成份为硅酸镁、硅酸铝，是耐酸、耐火、抗腐蚀的重要组份，同时具有耐油性、绝缘性，对各种无机酸、有机酸、碱性介子有较强的拒蚀性。

一种防水胶粉组合物，其中所述的二氧化硅粉末的细度要大于等于250目。二氧化硅粉末质地坚强、不吸水、不吸潮，其耐热、耐酸、耐磨、耐老化性能优良，是防水胶粉中重要的耐酸、抗磨、抗风化组份。

一种防水胶粉组合物，其中所述的碳酸钙粉，主要含钙质成份大于85％，活性大易分散、亲和性好，补强作用显著，具有一定的防裂性能。

一种防水胶粉组合物，其中所述的矿粉为需水量不大于95％的一级粉煤灰或细度超过300目的矿渣粉末中的一种或其组合。矿物粉料，主要成份为氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙等，具有一定的水化活性，可起到耐高温、抗酸碱、抗冻融的作用。

一种防水胶粉组合物，其中所述的乙烯胶粉为以下组分的一种或几种：醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元胶粉、乙烯与氯乙烯及醋酸乙脂三元共聚胶粉、醋酸乙烯脂与乙烯及高级脂肪酸乙烯脂三元共聚胶粉、聚乙烯醇和改性树脂。乙烯胶粉是防水胶粉中重要的胶粘料，无毒无味，具有极强的粘接力，能使防水胶粉中的各组份分散后紧密的粘接在一起，又能把被粘的物体牢牢的粘住，具有一定的伸拉强度和变形性能，其抗老化的性能是普通天然树脂和合成树脂的5-10倍，它与硅酸铝无机胶粘料相互作用，使其粘接强度成倍增长。

一种防水胶粉组合物，其中所述的增塑剂为氨基磺酸钠、或聚羧酸钠、萘系磺酸钠中的一种或其组合。主要作用是防水胶粉在使用时的拌和过程中，提高其塑性，使各种物料絮聚后迅速解体，高度分散、均匀分布，匀质性能显著。

一种防水胶粉组合物，其中所述的增稠剂为羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或其组合。主要作用是增加防水胶粉拌合均匀后不分离、沉降，保证防水胶粉的匀质性能，同时提高防水胶粉的粘稠性能和保水性能。

一种防水胶粉组合物，其中所述的有机硅为硅烷、硅氧烷、甲基硅酸钾中的一种或其组合。主要作用为防水抗渗、抗风化、防污染，能在多孔基材上与防水胶凝物质渗透到基层孔隙中，在孔隙壁面形成憎水物质，能在大孔隙中形成结晶堵塞毛细孔隙水路通道。

一种防水胶粉组合物，其中所述的促凝剂为甲酸钙、硫代硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或其组合。主要作用为促进硅酸盐胶凝提早硬化，形成足够的强度，提高胶体的抗压、抗折、抗磨强度，尤其在低温度情况下作用显著。

一种防水胶粉组合物，其中所述的抗裂剂为聚丙烯纤维、玻璃纤维、木质素纤维中的一种或其组合。主要作用是增强防水胶体的抗裂性、韧性，对基面微裂缝具有补强功能。

以上提及的一种防水胶粉组合物是制备防水胶粉的最基本技术方案，还可以按防水胶粉组合物重量百分比5-15％添加颜料如红、绿、兰、黑、黄等制备成各种带色的防水胶粉，用于内外墙壁、厕所、洗浴、厨房，即能防水、防腐、抗污、抗老化，又具有装饰作用。

如果以上述防水胶粉组合物为基料，添加30-50％的石英砂可配制混凝土修补工程和自流坪砂浆。

一种制备如上述任意一种所述的防水胶粉组合物的方法：

A.将30～40％的硅铝酸盐与15～35％的水合硅酸盐、5～15％二氧化硅、5～15％的石灰石钙粉、5～15％的矿粉在搅拌机中搅拌均匀；

B.将5～15％的乙烯胶粉、0.5～1.5％的增塑剂、0.2～0.5％的增稠剂、1～3％的有机硅、0.1～0.3％的促凝剂、0.05～0.15％的抗裂剂在搅拌机中搅拌均匀；

C.将按照步骤A制备得到的混合物与按照步骤B制备得到的混合物进行充分混合。

一种制备如上述任意一种所述的防水胶粉组合物的方法：优选为所述的步骤A的搅拌时间为5～15分钟，步骤B的搅拌时间为15～25分钟，步骤C的搅拌时间为10～20分钟。

本发明所述的防水胶粉组合物可用于自来水蓄水池、污水处理池、游泳池墙壁、浴室、厕所、厨房、屋面、外墙、排污管道、水库、隧道、地下室墙壁混凝土顶/底板、地道、阳台、地板、装饰地面块材底层、仓库、堤坝的防水层、防潮层、防腐层，用于没有接缝的完整表面和结构复杂的表面、潮湿的无机表面基底上，它的耐水性(永久性暴露在水中)，耐腐蚀性，耐候性，耐擦洗性，水蒸气渗透性和承载能力，简便易行的施工性比目前建筑防水抗渗防腐材料性能优异5～10倍。

本发明所述的防水胶粉属于高性能、高效防水抗渗、防腐、防冻、抗裂、抗污、抗老化、耐酸、耐碱、抗氧化、粘结性极强、无毒无味、无放射性元素和有害物质、使用安全、卫生、简便的无溶剂水调型、环保型、永久性的绿色环保新型防水材料。本发明所述的防水胶粉具有以下优良特性：

涂层致密，透气不透水，防水层密实性能可提高5～10倍，孔径由200～1000μm下降为5～30μm孔径低于100μm，水分子即不能渗透通过，抗渗等级可达到S20～30，形成一层透气不透水的防水保护层，用于人畜居住的防水工程有极其重要的意义，即外界自然水和水蒸气不能进入，内部空气可以穿透而过，促进内外空气交流、循环；

涂层强度高、凝固期短；防水胶粉涂层强度大于10Mpa(抗压)，抗折强度大于5Mpa，防水卷材和防水涂料均小于1～2Mpa，涂层后养护24h(20℃)即可使用；

粘结性能高，用于多孔材料如混凝土、砂浆、砖、石粘结强度大于1.5～2.5Mpa，是防水卷材的10倍以上，而且体积稳定，基本无收缩，抗龟裂、柔性伸拉强度相似于防水卷材，长期浸泡于水中，水化更充分，抗折抗压强度更高，致密性更好，抗渗性能进一步加强，而防水卷材和涂料经水浸泡后性能快速下降直到丧失防水功能。

涂层耐高温和低温，抗冻融性能优良，经50次冻融循环涂层质量损失率小于5％，是防水卷材的20倍。

涂层不受基面几何图形影响，并在潮湿基面可照常施工，不降低工程质量，而防水卷材和防水涂料必须要平整和干燥的基面才能施工。

使用本发明的防水胶粉，无论新旧基面，产生结构严重变形和裂缝，渗漏水部位，非常直观，易于局部修补，省工省时，节省费用。

使用本发明防水胶粉，涂刷于多孔建材基面上的有机硅胶烷，硅氧烷能迅速渗透进入孔隙20～30，形成憎水结晶物质，堵塞毛细孔隙，达到深度防水抗渗防腐的目的。

本发明防水胶粉简便易行，现场按比例加水拌和即可涂刷和刮抹，施工容易，能保证工程质量，且无毒无味、不燃、不污染环境、对人畜无害，施工完备用水清洗即可。

防水耐久性能优良，他属于无老化的永久性能防水材料，一次使用，防水耐用年限大于30年。

对人畜极为安全，无毒无害，经卫生质检中心测试合格，用于饮用水池，游泳池防水抗渗符合国家饮用水标准。

耐腐蚀性能优良，组合物中绝大部分为耐酸碱极强的硅质性成分。对含有硫酸盐、盐酸盐、碳酸盐、硝酸盐、有机酸、氢氧化氨、氢氧化钙、煤油、机油、酒精等腐蚀性介质有较强的抗腐蚀能，本发明所述的防水胶粉适用于污水处理池、排污管道、防腐抗渗性能最佳。

涂刷于抗风化的文物保护工程，高效的有机硅憎水膜能拒各种酸水和自然水，潮湿性介质于外，并能排除建筑物内部的有害介质，提高保护工程的抗风化性能。

使用本发明防水胶粉于保温隔热砂浆中，提高粘结强度和防水功能，降低墙体材料的导热系数，从而可使墙体耐久性成倍提高。

具体实施方式

下文中，根据优选的实施例对本发明以进行更详细的描述。然而，下面的实施例仅限于对本发明的理解并且本发明并不限于此或受其限制。

实施例1

制备用于屋面的防水胶粉，要求抗渗防水、抗裂、抗压、性能优良。其防水胶粉配合比为(按重量百分比计算)：硅铝酸盐35％，水合硅酸盐17.65％，二氧硅15％；钙粉10％；矿粉10％；胶粉10％；增塑剂0.8％；增稠剂0.3％；有机硅1.0％；促凝剂0.1％；抗裂剂0.15％。

实施例2(以1000kg为例)

在1000L的搅拌机中加入硅铝酸盐350kg水合硅酸镁250kg，硅粉100kg，钙粉50kg，一级煤灰100kg，开动搅拌机，搅拌十分钟。

在500L的搅拌机(器)中加入乙烯与氯乙烯与月桂酸乙脂三元共聚物胶粉95kg，在搅拌的过程中加入聚羧酸钠增塑剂10kg，羟乙基甲基纤维素4kg，硅氧烷20kg，甲酸钙20kg，聚丙纤维1kg，加入完备后搅拌20分钟，使其充分搅匀后停机，将混合物输入1000L的混合机中与硅质复合材料拌合十五分钟，无团粒无结块，分散均匀后，计量包装为防水胶粉组合物1000KG，为型号SJ601A型。

实施例3(以1000kg为例)

用1000L的搅拌机，在搅拌的情况下加入350kg高性能硅酸盐粉体，200kg硅酸钙，200kg二氧化硅，50kg一级煤粉，搅拌10分钟后，再加入抗裂剂纤维2kg，羟乙基纤维素5kg，氨基磺酸盐15kg，硅烷30kg，硫代硫酸钠30kg，醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元胶粉118kg，加入完备后继续搅拌二十分钟，使其充分拌匀后计量包装为防水胶粉1000KG，为型号SJ601B型。

通过表1试验说明使用本发明防水胶粉的防水防腐抗裂的性能指标，试验参考标准JC/T894-2001，JC474-1999。

防水胶粉检测项目	性能指标	检测结果
		检测结果		SJ601A型	SJ601B型
		初凝/终凝	≥3h/≤20h	SJ601A型	SJ601B型	4h/10h	6h/15h
无空隙结构粘结强度	≥0.6Mpa	初凝/终凝	≥3h/≤20h	1.0	1.5	4h/10h	6h/15h
无空隙结构粘结强度	≥0.6Mpa	有空隙结构粘结强度	≥1.2Mpa	1.0	1.5	2.0	2.5
不透水性28d	0.8Mpd动水压力2h	有空隙结构粘结强度	≥1.2Mpa	不透水	不透水	2.0	2.5
不透水性28d	0.8Mpd动水压力2h	吸水率/m².h	≤0.2	不透水	不透水	0.15	0.1
耐水压剪强度	≥0.8Mpa	吸水率/m².h	≤0.2	1.6	2.5	0.15	0.1
耐水压剪强度	≥0.8Mpa	抗冻融循环D	≥50	1.6	2.5	50	75
耐冻压剪强度	≥0.8Mpa	抗冻融循环D	≥50	1.8	2.3	50	75
耐冻压剪强度	≥0.8Mpa	拉伸强度	≥1.0Mpa	1.8	2.3	1.2	2.0
断裂延伸率	≥100％	拉伸强度	≥1.0Mpa	150	250	1.2	2.0
断裂延伸率	≥100％	可变型性能	≥0.02mm	150	250	0.05	0.09
开裂指数	≤0.3	可变型性能	≥0.02mm	0.30	0.15	0.05	0.09
开裂指数	≤0.3	抗磨性能	h/kg.m2≤1.5	0.30	0.15	1.2	1.3
抗冲击度比	≥110％	抗磨性能	h/kg.m2≤1.5	120	160	1.2	1.3
抗冲击度比	≥110％	耐洗刷性	2000次不露底	120	160	不露底	不露底
涂层沾污性	≥0.5Mpa(kg/m²)	耐洗刷性	2000次不露底	0.6	0.9	不露底	不露底
涂层沾污性	≥0.5Mpa(kg/m²)	耐碱性300h	不起泡、不软化、无剥落现象，外观无变化。	0.6	0.9	外观无变化	外观无变化
1000mg/∠SO^- ₄7d		耐碱性300h
1000mg/∠SO^- ₄7d	30#机油中7d
5％酒精中7d	30#机油中7d

表2为本发明防水胶粉与其他防水材料的性能和效益比较。

性能	SJ601B型	聚氨酯涂料	SBS卷材	JX-C2刚性防水
性能	SJ601B型	聚氨酯涂料	SBS卷材	JX-C2刚性防水	固化形式	加水拌匀即用	反应型双组份	沥青胶铺垫	掺入砼(砂浆)中用
负面防水功能	很好	无	无	很好	固化形式	加水拌匀即用	反应型双组份	沥青胶铺垫	掺入砼(砂浆)中用
负面防水功能	很好	无	无	很好	做护层、结合层	不需要	必须	必须	不需要
潮湿基面施工	可以	不行、必须干燥	必须干燥	可以	做护层、结合层	不需要	必须	必须	不需要
潮湿基面施工	可以	不行、必须干燥	必须干燥	可以	耐久性	大于25年	10年左右	5-10年	大于25年
毒性	无毒、可用于饮水池用	不能	不能	无毒可用饮用水池	耐久性	大于25年	10年左右	5-10年	大于25年
毒性	无毒、可用于饮水池用	不能	不能	无毒可用饮用水池	自身强度	有较高抗折抗压强度	强度很低	强度很低	自身强度高
延伸率	≥200％	200-300％	300-400％	无	自身强度	有较高抗折抗压强度	强度很低	强度很低	自身强度高
延伸率	≥200％	200-300％	300-400％	无	可变形性能	0.09mm	0.10mm	0.18mm	0
开裂指数	≤0.10	≤0.1	≤0.05	≤0.5	可变形性能	0.09mm	0.10mm	0.18mm	0
开裂指数	≤0.10	≤0.1	≤0.05	≤0.5	耐腐蚀性能	耐碱、酸、油	不耐	不耐	耐蚀性好
粘结强度	≥2.0Mpa	≤0.6Mpa	≤0.5Mpa	≤0.3Mpa	耐腐蚀性能	耐碱、酸、油	不耐	不耐	耐蚀性好
粘结强度	≥2.0Mpa	≤0.6Mpa	≤0.5Mpa	≤0.3Mpa	材料成本	30-50元/m²	40-50元/m²	70-80元/m²	50-60元/m²
单次材料成本元/m²	30～40	40-50	60-80	60-80	材料成本	30-50元/m²	40-50元/m²	70-80元/m²	50-60元/m²
单次材料成本元/m²	30～40	40-50	60-80	60-80	30年防水材料费元/m²	40-50	150-200	250-350	70-90
综合性能评价	优良	差	差	良	30年防水材料费元/m²	40-50	150-200	250-350	70-90

Claims

1、一种防水胶粉组合物，按照重量百分比计算，该组合物包括以下组分：

30-40％的硅铝酸盐粉末、15-35％的水合硅酸盐粉末、5-15％二氧化硅粉末、5-15％碳酸钙粉、5-15％的矿粉、5-15％的乙烯胶粉、0.5-1.5％增塑剂、0.2-0.5％的增稠剂、1-3％的有机硅、0.1～0.3％的促凝剂，0.05～0.15％的抗裂剂。

2、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，硅铝酸盐为细度大于等于400目的高铝酸盐矿物熟料粉末。

3、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，水合硅酸盐为硅酸镁或硅酸钙中的一种或其组合。

4、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的乙烯胶粉为以下组分的一种或几种：醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元胶粉、乙烯与氯乙烯及醋酸乙脂三元共聚胶粉、醋酸乙烯脂与乙烯及高级脂肪酸乙烯脂三元共聚胶粉、聚乙烯醇和改性树脂。

5、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的增塑剂为氨基磺酸钠、聚羧酸钠、萘系磺酸钠中的一种或其组合。

6、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的增稠剂为羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或其组合。

7、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的有机硅为硅烷、硅氧烷、甲基硅酸钾中的一种或其组合。

8、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的促凝剂为甲酸钙、硫代硫酸钠、碳酸钠、三乙醇胺中的一种或其组合。

9、按照权利要求1所述的一种防水胶粉组合物，其特征在于，所述的抗裂剂为聚丙烯纤维、玻璃纤维、木质素纤维中的一种或其组合。

10、一种制备如权利要求1-9中任意项所述的防水胶粉组合物的方法：

A.将30～40％的硅铝酸盐与15～35％的水合硅酸盐、5～15％二氧化硅、5～15％的石灰石钙粉、5～15％的矿粉在搅拌机中搅拌均匀5～15分钟；

B.将5～15％的乙烯胶粉、0.5～1.5％的增塑剂、0.2～0.5％的增稠剂、1～3％的有机硅、0.1～0.3％的促凝剂、0.05～0.15％的抗裂剂在搅拌机中搅拌均匀15～25分钟；

C.将按照步骤A制备得到的混合物与按照步骤B制备得到的混合物进行充分混合10～20分钟。