超柔性纳米改性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米改性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法。所述防水涂料为用于建造物建筑物表面的双组分涂料。相比于现有的聚合物水泥防水涂料，本发明专利技术显著提高了防水涂料的拉伸强度，断裂伸长率和基底粘结力，具有良好的耐水性，抗渗性和耐候性，安全环保，施工简单，易于推广，应用前景广泛。

Super flexible nano modified polymer cement based waterproof coating and its preparation method

The invention relates to a nano modified polymer cement based waterproof coating and a preparation method. The waterproof coating is a double component coating used for the surface of the building. Compared to the existing polymer cement waterproof coating, the invention remarkably improves the tensile strength of waterproof coating, elongation and substrate adhesion, has good water resistance, impermeability and durability, safety and environmental protection, simple construction, easy popularization and wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
超柔性纳米改性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米改性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法。具体而言，该纳米改性聚合物水泥基防水涂料是用于建筑物表面的双组分纳米改性聚合物水泥基防水涂料。
技术介绍
近年来，聚合物水泥基防水材料是近年来兴起的一款水性环保型双组份防水材料，在建筑和建造领域中得到广泛应用，得到飞速发展。这些水泥基防水材料既有有机高分子材料的柔韧性，又具有无机材料的刚性，施工容易、无接缝、粘接力强、无毒无害，绿色环保，被市场广泛接受，可应用于屋面、外墙、厨房、卫生间等场合。US4,392,335公开了可用于混凝土、石头、砖和瓦和甚至沥青的修复外涂层。该外涂层由多个层组成，并且每一层都与毗邻层黏合。举例来说，US4,392,335的几个实施方案包含与基础材料形成黏合的粘着性环氧树脂中间垫层和与该垫层黏合的柔性聚合物材料的覆盖层。每一层中均添加环氧树脂，并且添加硬化催化剂和溶剂来提高黏合有效性。通常，可用含防紫外线助剂的环氧树脂密封物的涂层来密封水泥基层的上表面。US5,162,060公开了一种抗碱性聚合物改性水泥基双组份材料，包含具有脲基官能团的合成型聚合物胶乳、胺官能环氧树脂固化剂、液体环氧树脂和水硬性水泥。这种材料压缩强度高，硬度大，粘附力强，具有良好的抗碱性和优异的耐化学腐蚀性，但是，柔性差，易于开裂，耐久性差。US4,249,950公开了一种改良的柔性水泥基材料，他们将弹性聚合物(例如丁基橡胶)的浮液或胶乳与水泥共混，在高相对湿度条件下养护28天，并且此后压缩固化材料以降低脆性并提高其柔韧性。所得柔性材料可用作混凝土结构之间的接缝填料以减小缝隙其间的变形。由于经过压缩处理，这种聚合物改性的防水材料，防水性差，对水泥基底不具有自粘附力。无法作为一种防水材料应用。US9,302,448公开了一种柔韧的聚合物改性水泥基复合薄膜及基于此薄膜和柔性胶黏剂组成的楼板裂缝隔离系统。所述薄膜包括基垫和施加到该基垫上的柔性涂层。所述基垫具有至少三个夹层：熔融聚合物，熔喷无纺布，所述可熔融聚合物采用三明治结构被夹持在两个熔喷无纺布中间。熔喷聚合物的夹层夹在两个纺粘型织物聚合物夹层之间。所述柔性涂层具有水泥基水硬化组分和聚合物液料组分，所述液料组分主要包括水溶性成膜聚合物和水。这种薄膜具有柔性并且可通过胶黏剂被黏合到底层地板作为楼板裂缝隔离系统。他们还公开了基于类似配方和工艺制备的一种柔性且可卷曲的水泥基薄膜(US9,067,383)，这种薄膜可以作为屋面衬垫材料。US6,455,615也公开了一种柔性聚合物改性水泥防水材料，其可用于基底上或用于建造工程、水利工程、市政工程的隐蔽区中。这种防水材料主要包括水泥、聚合物浮液、水溶性聚合物或可再分散树脂和水。将所述液料组分和水泥按一定的比例共混，压延成膜，制得具有一定柔韧性的防水薄膜。可使用合适的胶黏剂将这种防水材料粘附到干的或湿的基底。所形成的防水结构可承载基底的回缩应力和变形或可抵抗外部影响。测试表明，这种薄膜在0.3MPa水压下保持90分钟不透水，没有无纺织物网增强样品的拉伸强度约为1.5MPa，断裂伸长率为：80-240％。此外，粉煤灰也可作为一种水硬性材料替代水泥材料与聚合物乳液共混制备柔性防水膜(US7,468,154&US7,347,895)，所述薄膜主要包含50％以上的粉煤灰的、水溶性成膜聚合物和水。US7,784,542和US8,598,093公开了一种纳米改性的聚合物水泥基材料及其制备方法，所述材料成分包含水泥、纳米颗粒、胶乳和水。本专利技术的实施方案包括水泥混合物和容许该水泥混合物在地下岩层中凝固的方法。虽然这些所得胶凝性聚合物膜或薄片具有柔性但伴有干燥收缩，易导致防水层易破裂或涂层与被涂面间的的剥离。US8,931,228和US9,133,612公开了一种防水薄膜及其制备方法，所述防水薄膜主要包含载体薄片、用于该载体薄片表面的的压力敏感性粘附层以及该粘附层上的保护性涂层。该保护性涂层可以具有高反射率且有效地黏合到所述浇铸的混凝土。所述保护性涂层主要包含水泥、聚合物和白色颜料，且可进一步包含填料、UV吸收剂和抗氧化剂等助剂。该保护性涂层可保护薄膜免受气候暴露的影响、适于步行或交通路面并且强有力地粘附在与之相接触的浇筑的混凝土表面。这种防水薄膜具有优异的防水性能，但是其制备及其繁琐，施工复杂，基底要求高，不利于推广使用。尽管近年来聚合物改性水泥基防水材料得到快速的发展和改进，但是目前现有的水泥基防水材料因力学性能不够理想、抗渗性、耐久性差且与水泥基体粘附性差，严重限制了该类防水材料的推广和应用。市场上急需发展一种兼备柔性、良好附着力和优异防水功能的聚合物水泥基涂料。本专利技术申请呈现一种经纳米技术改良的聚合物水泥基涂料及其制备方法，除具备高柔性和高粘合强度，其优越的防水性能亦使其适合应用于干燥或者潮湿的混凝土表面。本申请的这个部分或任何其它部分中对任一参考文献的引用或鉴定均不应视为承认所述参考文献是作为本公开的先前技术加以利用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种纳米改性聚合物水泥防水涂料，所述防水涂料柔性好，粘附力强，具有极佳的防水性，安全环保，施工简单，可直接涂覆在干的或者潮湿的水泥基底表面。本专利技术纳米改性聚合物水泥基防水涂料包含液料组分和粉料组分，其中液粉重量比为1:1.25到1:1.5。所述液料组分包含苯丙乳液、减水剂、消泡剂、带正电荷的亲水性纳米颗粒和水。该粉料组分主要包含水泥、非活性填料、合成短纤维或其组合。将该液料组分和粉料组分高速搅拌混合，之后将其涂刷，辊涂或者喷涂与基底表面上。所述防水涂料可以应用于干燥的或者潮湿的基底表面。本专利技术防水涂料可应用于土木工程建筑物的内部区、外部区或隐蔽区。该防水涂料具有自粘附性，直接粘到基底材料表面上，无需其他粘合剂做底漆。所述基底可包括混凝土、石头、砖、瓦和水泥基基底。本专利技术也涉及一种纳米改性聚合物水泥基防水涂料的制备方法。所述方法包括纳米改性聚合物乳液的制备。首先，快速搅拌下将纳米粒子均匀分散于减水剂水溶液中。然后在迅速机械搅拌下将聚合物乳液添加到水溶液中。最后添加消泡剂以形成均匀的液料组分。所述液料组分可进一步包括0.25-1.0份的硅烷偶联剂。所述制备方法还包括水泥基粉料组分的制备。具体地，通过使用干燥砂浆生产线将水硬性水泥与非活性填料和合成纤维中高速搅拌共混制备粉料组分。最好，分别真空包装并储存本专利技术的液料组分和粉料组分。施工过程中，按一定的重量比将混合液料组分和粉料组分高速共混直到形成无结块浆液为止。静止脱泡后，将本专利技术涂料组合物涂刷，辊涂或者喷涂于基底表面以形成1.5-2毫米(mm)的涂层。可根据需要多层施工，后续涂层需待上一次涂层干燥方可涂覆。本领域技术人员将明了本文所阐述的专利技术包括除那些被明确阐述者以外的变化形式和修改形式。本专利技术包括所有所述变化形式和修改形式。本专利技术还个别地或共同地包括本说明书中所提及或指示的所有步骤和特征，和所述步骤或特征的任何组合和所有组合或其中的任两者或更多者。在整个本说明书中，除非上下文有另外需要，否则词语“包含”将被理解为是指包括所述整数或整数群，但不排除任何其它整数或整数群。还应注意，在这个公开中，特别是在权利要求书和/或段落中，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米改性聚合物水泥基防水涂料，所述纳米改性聚合物水泥基防水涂料包含液料组分和水泥基粉料组分，以重量份数计，所述液料组分主要包含：100份苯丙乳液、10‑20份水、0.025‑0.1份纳米颗粒、0.25‑1.0份减水剂和0.25‑1.0份消泡剂；所述水泥基粉料组分包含水硬性水泥和非活性填料，所述液料组分和粉料组分按重量比计的混合比例为1:1.25到1:1.5。

【技术特征摘要】
2016.06.02 US 15/172,1431.一种纳米改性聚合物水泥基防水涂料，所述纳米改性聚合物水泥基防水涂料包含液料组分和水泥基粉料组分，以重量份数计，所述液料组分主要包含：100份苯丙乳液、10-20份水、0.025-0.1份纳米颗粒、0.25-1.0份减水剂和0.25-1.0份消泡剂；所述水泥基粉料组分包含水硬性水泥和非活性填料，所述液料组分和粉料组分按重量比计的混合比例为1:1.25到1:1.5。2.根据权利要求1所述的纳米改性聚合物水泥基防水涂料，其中所述纳米颗粒包括且不限于纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米硼、纳米氧化铁或纳米碳酸钙，并且所述纳米材料的粒度为5-30纳米(nm)。3.根据权利要求1所述的纳米改性聚合物水泥基防水涂料，其中所述减水剂包括且不限于聚(三聚氰胺磺酸盐)、聚(萘磺酸盐)、聚羧酸盐、或其衍生物。4.根据权利要求1所述的纳米改性聚合物水泥基防水涂料，其中所述液料组分可进一步包含0.25-1.0份硅烷偶联剂。5.根据权利要求4所述的纳米改性聚合物水...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍素萍，卢新坤，罗文君，沈文龙，
申请(专利权)人：纳米及先进材料研发院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81