一种水泥防水剂及其制备方法技术

一种水泥防水剂及其制备方法，属使用由碳－碳不饱和键反应得到的聚合物乳液作为砂浆、混凝土或人造石的有效成分技术领域。该防水剂由包括重量份数２０－３０份苯乙烯、２０－３０份丙烯酸丁酯、１４－２２份甲基丙烯酸甲酯在内的单体在引发剂作用下于ｐＨ＝８－１０、Ｔ＝７０－８６℃条件下乳液聚合而成。该防水剂用水稀释２０倍代替混凝土中应加水量加入后，既能有效防水、抗压又能防止结构裂缝。本发明专利技术产品生产工艺简单、周期短、成本低。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于使用由碳-碳不饱和键反应得到的聚合物乳液作为砂浆、混凝土或人造石的有效成份
，特别涉及。混凝土本身是多孔性的，并非所有空间都有骨料以固态填充其中。水泥经水合过程会产生孔隙，在混凝土搅拌过程中还会产生气泡。当游离水与混凝土中的孔隙结合后，最终成型的混凝土结构就会有渗水性，这样水在静压力或毛细管作用下，即会进入混凝土结构，随时间推移对混凝土结构产生破坏，结构外观也渐渐陈旧，失去光彩，产生污点引起褪色。尽管混凝土制造业选用优质骨料、水泥以适当比例拌和并充分养护，混凝土中固有的孔隙仍无法完全消除，使建筑物不能达到真正的防水。对此国内外大都采用柔性防水技术和刚性防水技术加以解决。柔性防水技术即采用柔性防水材料施以建筑物表面进行防水，柔性防水材料分为卷材和防水涂料，具有一定的柔韧性的弹性。但沥青质卷材易老化，高温易流淌，低温易脆裂，热施工影响环境且经常烫伤工作人员，且在复杂部位不宜施工，操作困难；三元乙丙橡胶卷材则易空鼓，经过若干冻融循环，卷材与建筑物基体脱开(即空鼓)，而施工时接缝又很多，只要有一处进水，由于卷材下部空鼓，水路连通，往往造成大面积渗漏，且不易找到漏源，很难修复。防水涂料则大多耐久性差，低温不易施工，应用上受到一定限制。刚性防水主要技术措施是在水泥混凝土中掺入防水剂、减水剂、膨胀剂等，掺防水剂、减水剂可改善混凝土的抗渗性和吸水性，通过降低混凝土水灰比，增加混凝土密实性、减少毛细孔数量或使混凝土憎水达防水目的，但这两类外加剂都不能解决混凝土收缩开裂这一要害问题，混凝土一旦开裂，防水也便无从谈起。加入膨胀剂，则在水化过程中产生大量钙矾石或氢氧化钙等产物，产生一定膨胀，来补偿混凝土的收缩，从而达抗渗防漏目的。但膨胀剂大多用在地下工程，地下工作温度变化小、湿度大，混凝土干燥收缩和热胀冷缩小，防水效果较好，而用于地上则不甚理想。近年来，很多工程采用刚性板块与柔性接头复合防水的技术措施，即所谓的适量结构变形的刚柔结合防水层，刚性板块主要是采用自密实混凝土、疏水混凝土或膨胀混凝土，自(预)应力混凝土等，分板设缝，用油膏等柔性材料嵌缝，但分界部位很难处理，且嵌缝膏质量往往不过关，经一个冬季冻融循环，极易脆裂，油膏与混凝土完全脱开，成为漏源，造成防水失败。本专利技术的目的在于提供一种既防水、抗压又能防止裂缝的水泥防水剂及其制备方法。为达上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种水泥防水剂，由单体乳液聚合反应制得，单体包括重量份数20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯。单体还包括重量份数1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。还含有重量份数5-8份太古油、3-8份松香钠。所述水泥防水剂的制备方法，由包括重量份数20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯在内的单体在引发剂作用下于PH=8-10、T=70-86℃条件下乳液聚合而成。单体还包括重量份数1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。引发剂选用过硫酸铵、用量为0．1-0．5份，乳化剂选用阴离子型表面活性剂如十二烷基磺酸钠、用量为0．05-0．5份，水用去离子水、用量40-60份，PH值用Na2CO3溶液调节；加料顺序为搅拌下把乳化剂加入带有去离子水的反应釜中，加单体，用碱调PH值至规定值，加入引发剂，升温至规定温度，回流反应1-2小时，冷却即成。反应所得乳液中加入5-8份太古油，混匀。所得乳液中加入3-8份松香钠，混匀。本专利技术产品使用方法为用水稀释(1份水泥防水剂加水20份)后加入水泥，以代替混凝土中需水量。可加入混凝土进行各种防水工程防水处理，如游泳池、水池、卫生间、浴室、厨房、地下室、基础、内外墙防水，隧道、渠道、地铁、人防工程抗渗防漏，曲线、异型结构防水等；可用于制作各种水泥制品、混凝土输水管等；可用于制作下水道、排污管道、造纸厂废水管道等；可用于粘结大理石、瓷砖等贴面装饰材料。本专利技术产品制作中所用单体苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为硬单体，丙烯酸丁酯为软单体，甲基丙烯酸为交联剂，制成的聚合物既具一定强度又具良好的柔韧性和弹性，抗冻融性好。本专利技术水泥防水剂稀释后代替混凝土中水的含量加入后，在结构表面迅速形成防水层，同时在结构内部填充了工业上无法完全消除的孔隙，从而由内到外形成保护层，达到彻底防水效果。当把它稀释并代替混凝土应加水量加入后，水泥的水化过程因水量减少会比正常情况较长，但较长的水合过程使热量的产生减少，这样因水泥固化过程中干缩作用而产生的发状裂纹也会减少。另外，本专利技术产品中聚合物作为骨架物质，既可提高结构强度，又使其具有一定柔性和弹性，结构抗拉强度、压剪强度，柔度均得以提高，不易断裂。参照国家96年版混凝土强度等级配合比C25，把本专利技术产品用水稀释20倍代替混凝土中的水含量，对其技术性能进行测试结果如下(1)、凝结时间初凝约1小时，终凝小于6小时；(2)、柔度在80±2℃高温和-15±2℃低温下绕φ10mm水泥圆棒无裂纹；(3)、粘结强度抗拉强度7-28天强度比标准提高15-20％；压剪强度28天强度比标准提高10-15％；(4)、耐热冷循环性-20-+20℃冻融循环200次，重量损失为零，无裂纹出现。(5)、抗渗性在0．5-1．0MPa保持水压1小时不透水；(6)、耐高低温性能；80℃水煮3天无裂纹出现；-20℃冰冻3天无变化；(7)、耐碱性25％重量百分比浓度的Ca(OH)2溶液浸泡500小时不粉化，无裂纹；(8)、耐侯性无裂纹，粉化≤1级。另外本产品不含有机溶剂，无毒害，冷施工作业，不污染环境，可根据用户需要做成各种彩色防水层，抹面后既可作防水层，又可作装饰层。产品生产工艺简单、周期短、易操作，生产成本较低。下面通过实施例进一步说明本专利技术实施例1，2，3，4制作过程如下往搅拌反应釜中放入规定份数去离子水，加入阴离子表面活性剂搅匀，把单体加入反应釜中，用碱(如碳酸氢钠)调PH值至规定值。加入引发剂(如过硫酸铵、过硫酸钾)升温至规定值，回流反应规定时间。出料。出料后加入规定量太古油，搅匀。再加入规定份数松香钠，搅匀成乳状液即可。各实施例中物料用量及反应参数见下表权利要求1.一种水泥防水剂，由单体乳液聚合反应制得，本专利技术特征在于，单体包括重量份数20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯。2.如权利要求1所述的防水剂，其特征在于，单体还包括重量份数1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。3.如权利要求1或2所述的防水剂，其特征在于还含有重量份数5-8份太古油、3-8份松香钠。4.权利要求1所述水泥防水剂的制备方法，本专利技术特征在于，由包括重量份数20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯在内的单体在引发剂作用下于PH=8-10、T=70-86℃条件下乳液聚合而成。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，单体还包括重量份数1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，引发剂选用过硫酸铵、用量为0．1-0．5份，乳化剂选用阴离子型表面活性剂如十二烷基磺酸钠、用量为0．05-0．5份，水用去离子水、用量40-60份，PH值用Na2CO3溶液调节；加料顺序为搅拌下把乳化剂加入带有去离子水的反应釜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥防水剂，由单体乳液聚合反应制得，本专利技术特征在于，单体包括重量份数２０－３０份苯乙烯、２０－３０份丙烯酸丁酯、１４－２２份甲基丙烯酸甲酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建秀，刘国际，陈国华，高红霞，
申请(专利权)人：刘建秀，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]