一种水泥填缝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水泥填缝剂及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明专利技术制备的应力防收缩添加剂，防止膨胀过程中的开裂和热胀冷缩产生应力集中的现象，使得各组分之间减少微观相分离；防护添加剂，增加水泥浆料的分散性能，水解出的三乙胺等物质提高了水泥的硬化强度，减少孔隙率，提高填缝剂的耐久性；防水添加剂，提高水泥基材料的抗渗能力，及填缝剂阻水修复的性能；先通过应力防收缩添加剂进行水泥水化膨胀中应力的转移，提高水泥分散性能，增加硬化强度，最后加入防水添加剂，不断生成水化硅酸钙填充水泥胶砂的孔隙和裂缝，提高致密度提高填缝剂抗渗性能。本发明专利技术解决了目前填缝剂容易干缩产生裂缝、抗渗性能差，同时变形能力差的问题。

A Cement Sealant and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种水泥填缝剂及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种水泥填缝剂及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，瓷砖已经进入千家万户。瓷砖作为建筑装饰领域中最常用饰面材料之一，瓷砖与瓷砖之间缝隙需要专用材料进行填充才能得到美观效果，这种专用材料称为瓷砖填缝剂。瓷砖打理方便，易清理，不必担心被水弄湿、被硬物轻易划伤。然而瓷砖用久后也会遇到各种各样的污染，瓷砖的清理不可避免，但是由于污染物的不同，瓷砖清洗剂也会有所不一，人们往往忽略清洗剂对填缝剂的影响，很容易造成填缝剂变色，开裂及渗水等问题。随着建筑材料行业的发展，填缝剂广泛应用于瓷砖、石材、木板、玻璃、铝塑板等材料的缝隙装饰中。无论是刚装修新铺装的瓷砖缝，还是已经使用多年的瓷砖缝都可使用。填缝剂除了具有装饰效果外，还具有防水、防渗和防污等效果，填缝剂可以和瓷砖配合形成整体，起到进一步增强墙体整体美感的作用。填缝剂材料的发展随着应用及认识提高不断演变，由最初的白水泥演变到现在聚合物改性水泥基填缝剂、环氧填缝剂、美缝剂等。这些材料应用过程中出现多种问题，如水泥基填缝剂易于出现返碱、流白现象，环氧填缝剂价格较高，不易适合大面积推广，美缝剂施工繁琐，需要预先用水泥基填缝剂填充，耐水性能差。现有技术提出了一种专利采用环氧树脂与固化剂，可达到很好预期效果，但其成本高，不适合外墙大面积使用。现有技术中大部分采用硅酸盐水泥作为无机胶凝材料，水化产物碱性较高。而作为瓷砖使用的填缝剂应具有较好的抗渗性，还不能出现返碱、流百现象，同时成本需控制较低，方便施工，在经济上可大力推广使用。申请号为200910009482.6的中国专利技术专利申请公开了一种干粉彩色瓷砖填缝剂，包括普通硅酸盐水泥、石英粉、羟丙基甲基纤维素醚、乙烯-醋酸乙烯粉末、木质纤维素。聚丙烯纤维、憎水剂及颜料。其通过羟丙基甲基纤维素醚使施工性良好，加入乙烯-醋酸乙烯粉末改善了变形能力，加入憎水剂提高了防水性能，木质纤维素提高了初期的抗开裂性，颜料使用氧化铁系列，使填缝剂保持颜色更加持久。然而，当填缝剂遇到污染物或清洗剂时同样不能保证保持颜色更加持久，不发生变化。目前，瓷砖之间的缝隙主要使用普通硅酸盐水泥、白水泥和彩色水泥的水泥砂浆或净浆作为填缝材料填充，这种填缝材料容易干缩产生裂缝，造成雨水渗漏。同时，这种填缝材料变形能力差，热胀冷缩产生应力集中，导致瓷砖脱落。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前填缝剂容易干缩产生裂缝、抗渗性能差，同时变形能力差的问题，提供一种水泥填缝剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种水泥填缝剂，包括应力防收缩添加剂、防护添加剂、防水添加剂、水泥基料；所述应力防收缩添加剂的制备方法为：（1）取十甲基环五硅氧烷按质量比80~100：1~5加入二甲亚砜，再加入十甲基环五硅氧烷质量0.2~0.5%的甲醇钠，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~20：3~7加入α,ω-胺丙基二硅氧烷搅拌混合，冷却至35~40℃，得冷却物，取冷却物按质量比80~100：5~7加入冰醋酸搅拌混合，减压蒸馏，过滤，取滤液；（2）取异佛尔酮二异氰酸酯按质量比2~5：10~15加入甲苯搅拌混合，加入异佛尔酮二异氰酸酯质量40~50%的滤液，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量30~40%的聚乙二醇烯丙基环氧基封端聚醚，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物a，取2-甲基-1,5-戊烷二胺按质量比1~3：10~15加入异丙醇混合，得混合液，取混合液按质量比2~5：40~50加入搅拌混合物a中搅拌混合，再于-2~1℃保温1~3h，旋转蒸发，真空干燥，即得应力防收缩添加剂。所述防护添加剂的制备方法为：取硫酸二甲酯按质量比50~60：2~5加入对甲苯磺酸，通入氮气保护，升温至130~140℃搅拌混合30~50min，再滴加硫酸二甲酯质量90~95%的乙二醇，控制滴加时间3~5h，于130~140℃保温15~20h，得混合物，取混合物按质量比4~7：2~5加入三乙醇胺，于190~210℃搅拌混合8~10h，冷却至室温，减压蒸馏，即得防护添加剂。所述防水添加剂的制备方法为：取混合原料按质量比1~3：30~40加入去离子水搅拌混合，再加入去离子水质量0.2~0.5%的碳酸氢钠搅拌混合，得混合物a，按质量份数计，取20~30份混合物a、8~15份丙烯酸、6~9份醋酸乙烯酯、5~10份丙烯酸丁酯搅拌混合，得混合物b，再加入混合物b质量1~4%的过硫酸铵，升温至80~85℃保温2~4h，调节pH至7.5~8，冷却至室温，即得防水添加剂。所述混合原料为：取烯丙氧基羟基丙磺酸钠按质量比2~6：1~3加入烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚混合，即得。所述水泥基料为：按质量份数计，取200~300份普通硅酸盐水泥P.O42.5、40~50份轻烧氧化镁、20~15份七水硫酸镁、1~3份酒石酸、60~80份水混合，即得。该制备方法包括如下步骤：S1.按质量份数计，取200~300份水泥基料、30~50份应力防收缩添加剂、10~15份防护添加剂、3~5份硫酸氢钠、20~30份膨胀珍珠岩、15~20份聚苯颗粒、10~15份玻璃纤维、60~80份水、3~8份减水剂搅拌混合，得填缝剂基体物；S2.按质量份数计，取300~400份填缝剂基体物、100~150份防水添加剂、5~10份γ-甲基丙酰氧基三甲氧基硅烷、5~10份分散剂SN-5040、1~3份消泡剂搅拌混合，即得水泥填缝剂。所述步骤S1中减水剂为：取聚羧酸减水剂按质量比3~5：1~3加入糖蜜混合，即得。所述步骤S2中消泡剂为：取聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中任意一种或任意几种按任意质量比混合，即得。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备的应力防收缩添加剂是以十甲基环五硅氧烷、甲醇钠等原料进行反应，得到的聚硅氧烷物质经α,ω-胺丙基二硅氧烷封端，得到封端的聚合物与聚乙二醇烯丙基环氧基封端聚醚形成软段复配与异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂2-甲基-1,5-戊烷二胺进行迈克尔加成反应，得到具有前嵌段结构的弹性物质，一方面在脲基与聚醚之间形成较强烈的氢键作用，软段相与硬段相之间形成过渡想，提升了应力由软段向硬段转移，使得水泥填缝剂在硬化时受到膨胀的应力，具有转移应力的功效，防止膨胀过程中的开裂和热胀冷缩产生应力集中的现象，另一方面硅氧烷链段具有较好的界面相容性，使得各组分之间减少微观相分离；（2）本专利技术制备的防护添加剂是以硫酸二甲酯、乙二醇经催化酯化得到酯化物，一方面其中的硫酸基团对水泥填缝剂能进行改性，提高对瓷砖的粘结性能，减少泛碱现象的出现，另一方面其中的氮原子能与水泥颗粒表面正电荷离子形成螯合，同时双酯链可作为空间位阻端，增加水泥浆料的分散性能，同时水解出的三乙胺等物质提高了水泥的硬化强度，减少孔隙率，提高填缝剂的耐久性；（3）本专利技术制备的防水添加剂是在水泥浆料硬化的过程中加入，是以烯丙氧基羟基丙磺酸钠、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚进行阴离子非离子乳化剂复配共同改性以醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯等聚合形成的聚合物，将其加入水泥浆料，进行填充，其具有较好的成膜性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥填缝剂，其特征在于，包括应力防收缩添加剂、防护添加剂、防水添加剂、水泥基料；所述应力防收缩添加剂的制备方法为：（1）取十甲基环五硅氧烷按质量比80~100：1~5加入二甲亚砜，再加入十甲基环五硅氧烷质量0.2~0.5%的甲醇钠，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~20：3~7加入α,ω‑胺丙基二硅氧烷搅拌混合，冷却至35~40℃，得冷却物，取冷却物按质量比80~100：5~7加入冰醋酸搅拌混合，减压蒸馏，过滤，取滤液；（2）取异佛尔酮二异氰酸酯按质量比2~5：10~15加入甲苯搅拌混合，加入异佛尔酮二异氰酸酯质量40~50%的滤液，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量30~40%的聚乙二醇烯丙基环氧基封端聚醚，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物a，取2‑甲基‑1,5‑戊烷二胺按质量比1~3：10~15加入异丙醇混合，得混合液，取混合液按质量比2~5：40~50加入搅拌混合物a中搅拌混合，再于‑2~1℃保温1~3h，旋转蒸发，真空干燥，即得应力防收缩添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种水泥填缝剂，其特征在于，包括应力防收缩添加剂、防护添加剂、防水添加剂、水泥基料；所述应力防收缩添加剂的制备方法为：（1）取十甲基环五硅氧烷按质量比80~100：1~5加入二甲亚砜，再加入十甲基环五硅氧烷质量0.2~0.5%的甲醇钠，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~20：3~7加入α,ω-胺丙基二硅氧烷搅拌混合，冷却至35~40℃，得冷却物，取冷却物按质量比80~100：5~7加入冰醋酸搅拌混合，减压蒸馏，过滤，取滤液；（2）取异佛尔酮二异氰酸酯按质量比2~5：10~15加入甲苯搅拌混合，加入异佛尔酮二异氰酸酯质量40~50%的滤液，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量30~40%的聚乙二醇烯丙基环氧基封端聚醚，通入氮气保护，搅拌混合，得搅拌混合物a，取2-甲基-1,5-戊烷二胺按质量比1~3：10~15加入异丙醇混合，得混合液，取混合液按质量比2~5：40~50加入搅拌混合物a中搅拌混合，再于-2~1℃保温1~3h，旋转蒸发，真空干燥，即得应力防收缩添加剂。2.根据权利要求1所述的水泥填缝剂，其特征在于，所述防护添加剂的制备方法为：取硫酸二甲酯按质量比50~60：2~5加入对甲苯磺酸，通入氮气保护，升温至130~140℃搅拌混合30~50min，再滴加硫酸二甲酯质量90~95%的乙二醇，控制滴加时间3~5h，于130~140℃保温15~20h，得混合物，取混合物按质量比4~7：2~5加入三乙醇胺，于190~210℃搅拌混合8~10h，冷却至室温，减压蒸馏，即得防护添加剂。3.根据权利要求1所述的水泥填缝剂，其特征在于，所述防水添加剂的制备方法为：取混合原料按质量比1~3：30~40加入去离子水搅拌混合，再加入去离子水质量0.2~0.5%的碳酸氢钠搅拌混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷银香，
申请(专利权)人：谷银香，
类型：发明
国别省市：湖南,43