一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料及其制备方法。包括以下组分：第一纯丙乳液300‑400重量份、第二纯丙乳液50‑150重量份、偶联剂1‑4重量份、分散剂5‑10重量份、消泡剂3‑6重量份、水80‑110重量份、增稠剂3‑7重量份、无机填料350‑550重量份、防腐剂1‑2重量份。本发明专利技术以两种不同性能纯丙乳液复配，在不加任何增塑剂、成膜助剂及醇类防冻剂等易挥发助剂情况下，制得防水涂料，满足300％断裂伸长率和‑20℃低温柔性指标，VOC低、氨含量低、具有优异环保性能，热稳定强，不易老化。

High strength and high water resistant polymer emulsion building waterproof coating and preparation method thereof

The invention discloses a polymer emulsion building waterproof coating with high strength and high water resistance and a preparation method thereof. It includes the following components: the first pure acrylic emulsion is 300 weight 400, the second pure acrylic emulsion is 50 150 weight, the coupling agent 1, 4 weight, the dispersant 5 5 10 weight, the defoaming agent 3 6 6 weight, the water 6 weight, the thickening agent weight, the inorganic filler weight, the preservative weight. The invention is made of two different properties of pure acrylic emulsion, and a waterproof coating is prepared without any plasticizer, film forming AIDS and alcohol antifreeze agents. The waterproof coating can meet the 300% breaking elongation rate and the low temperature flexible index of 20 VOC, low ammonia content, excellent environmental protection performance, strong heat stability and no ageing.

【技术实现步骤摘要】
一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料及其制备方法
本专利技术属于防水材料领域，更具体地，涉及一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料及其制备方法。
技术介绍
聚合物乳液建筑防水涂料是以聚合物乳液为主要原料，加入其他添加剂而制得的单组份水乳型防水涂料，由于涂膜延伸率较高，具有较好的基层抗开裂能力，开桶即用、施工便捷、一般在非长期浸水环境下的建筑防水工程中使用，市场上一般称为丙烯酸防水涂料。中国专利申请CN201610012228.1公开了用丙烯酸乳液和硫酸钡为主要原材料制得防水涂料具有较好耐酸碱性，并加入有机膨润土防止分层问题。中国专利申请CN201410459351.9公开了用丙烯酸、EVA乳液与混合填料为主要原材料制得防水涂料，加入光触媒、硅藻土吸附降解有害挥发物质，达到提升环保性目的。目前，聚合物乳液建筑防水涂料执行JC/T864-2008《聚合物乳液建筑防水涂料》标准，而现有技术一般执行I型指标，主要存在如下问题：1、无处理拉伸强度低，基层粘结性能差由于聚合物乳液建筑防水涂料为单组份，要求断裂伸长率达到300％以上，属于一种柔韧性极高的水性涂料，组成中除乳液外，填料中不含水泥等其他胶凝材料，主要由乳液、无机填料相结合提供机械强度。这种相对不致密的结合导致无处理拉伸强度、与基层粘结力均较低，由于JC/T864-2008《聚合物乳液建筑防水涂料》中并未对粘结强度进行规定，而实际施工应用过程中，基面往往不够坚固、平整且由于养护原因易掉灰，因此使用传统聚合物乳液建筑防水涂料具有较大局限性。2、涂膜吸水率高，耐水性差传统的聚合物乳液本身具有一定吸水率，由于填料的加入，乳液的吸水性能发生变化，并且构成涂膜的高分子乳液在制备过程中会用到大量的乳化剂等，有些物质可以溶于水，导致固化的涂膜发生“二次乳化”的现象，浸水后防水材料吸水，分子间距离变大，乳液与填料的结合进一步遭到破坏，导致浸水后拉伸强度保持率衰减，一般低于60％，鉴于聚合物乳液防水涂料本身拉伸强度偏低，使用寿命便更加有限。3、VOC、氨含量高，抗老化能力弱由于聚合物乳液建筑防水涂料要求较低低温柔性和300％断裂伸长率，一般配方中含有增塑剂、成膜助剂及醇类防冻剂等易挥发物质导致VOC较高，同时这些物质受热不稳定，导致材料易老化，涂膜弹性下降。且一般丙烯酸乳液含有酰胺基团(N-羟甲基丙烯酰胺)，加之采用氨水作为PH调节剂，导致聚合物乳液建筑防水涂料氨含量普遍高于500mg/kg，环保性较差。4、长期静置易泌水，辊涂施工易落料聚合物乳液建筑防水涂料为单组份，开桶即用，由于聚合物乳液、水、无机填料混合后长期静置在低剪切力情况下粘度不稳定，尤其是当填料粗细级配不匹配分散性差，固体在垂直面放生梯度变化，下层出现硬状物，上层出现液体，发生泌水分层。传统的聚合物乳液建筑防水涂料加入有机膨润土作为防沉降剂，生产过程中，需要预分散在水中，工艺较为复杂，且膨润土具有不易分散，易变质缺点。现有的大部分丙烯酸乳液制得的防水涂料触变性较好，高剪切力下粘度低，辊涂施工过于爽滑，在立面辊涂过程中涂料不易粘在基面和防水层面上，在重力作用下落料，2～3遍施工不能达到1.2～1.5mm厚，需要3～4遍施工辊涂，费时费力。并且，传统的聚合物乳液建筑防水涂料极限低温柔性在-10～-15℃，不能满足北方冬季严寒条件下抗开裂要求。随着社会经济发展，对建筑材料性能的要求越来越高，国家标准化管理委员会于2017年12月08发布GB/T35609-2017《绿色产品评价防水与密封材料》新标准，将于2018年7月1日正式实施，其中将聚合物乳液建筑防水涂料环保指标与耐水性能指标大幅度提升，要求防水材料浸水7d后，不烘干，在23℃标准养护条件下养护24h测试，要求拉伸强度保持率80％以上；氨含量低于500mg/kg；VOC低于10g/L等。目前市场上流通的聚合物建筑防水涂料大多不满足条件。同时，聚合物乳液建筑防水涂料一般以丙烯酸酯乳液为基料，滑石粉、硫酸钡、石英粉等为填料，辅以各种助剂制得单组份涂料。施工后的湿膜随着水分逐渐挥发，分散状态的聚合物和填料的颗粒逐渐靠拢，直到颗粒表面的吸附层遭到破坏成为不可逆的相互接触，达到紧密堆积状态，后期在毛细管力作用下，聚合物颗粒变形，相互聚结成为连续漆膜，同时界面分子链相互扩散，渗透，缠绕使漆膜强度进一步提高。这种不含任何聚合反应及水泥水化作用，单纯依靠聚合物乳液与填料缠绕结合的方式，虽然漆膜具有较高的延展性，但所提供的机械强度、耐水性能较差。拉伸强度与断裂伸长率的矛盾性，无法用一种聚合物乳液使两者兼具。同时防水涂料的有害物质主要源于聚合物乳液及挥发性助剂，因此选用聚合物乳液成为关键点。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的拉伸强度强度低，与基层粘结性差，耐水性、环保性差、施工辊涂易落料等问题，提供一种拉伸强度高、环保性能优异、耐性水好、施工不落料且具有良好力学检测性能的聚合物乳液建筑防水涂料，满足JC/T864-2008中II型标准。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，该高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料包括以下组分：第一纯丙乳液300-400重量份、第二纯丙乳液50-150重量份、偶联剂1-4重量份、分散剂5-10重量份、消泡剂3-6重量份、水80-110重量份、增稠剂3-7重量份、无机填料350-550重量份、防腐剂1-2重量份；所述第一纯丙乳液的玻璃化转变温度为-25～-30℃，所述第二纯丙乳液的玻璃化转变温度为-35～-40℃。本专利技术中，所述第一纯丙乳液及第二纯丙乳液可选用满足上述条件的本领域技术人员常规采用的纯丙乳液。作为本专利技术优选的实施方式，所述第一纯丙乳液的粒径为50～80nm；所述第二纯丙乳液的粒径为50～80nm；所述第一纯丙乳液和第二纯丙乳液在制备的过程中采用不易挥发的醇类作为pH调节剂降低氨含量本专利技术选用的纯丙乳液可通过商购获得，作为本专利技术优选的实施方式，制备所述纯丙乳液时满足以下要求：a.制备过程中不含有酰胺基团(N-羟甲基丙烯酰胺)；b.控制纯丙乳液的粒径为50～80nm，制备时非离子型乳化剂用量控制在3％～4％之间，制备的乳液按照JC/T1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》中吸水率测试满足≤3％条件；c.采用不易挥发醇类物质(如2-氨基-2-甲基-1-丙醇)取代传统的氨水作为调节剂调节其pH值进一步降低氨含量。作为本专利技术更优选的实施方式，所述第一纯丙乳液优选选用陶氏8556乳液，其玻璃化温度为-28℃，吸水率低于3％，制备过程中选用不挥发醇类做PH调节剂；所述第二纯丙乳液优选选用陶氏1791乳液，其玻璃化温度为-40℃，吸水率低于3％，制备过程中选用不挥发醇类做PH调节剂。作为本专利技术优选的实施方式，所述分散剂包括2-4重量份的粉末分散剂和3-6重量份的液体分散剂。作为本专利技术优选的实施方式，所述粉末分散剂为无机磷酸盐类分散剂，所述液体分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂。作为本专利技术更优选的实施方式，所述粉末分散剂选用三聚磷酸钾KTPP(工业级)分散剂，所述液体分散剂选用罗门哈斯731A分散剂。以三聚磷酸钾作为粉末分散剂用于分散高岭土，使之能够与沉淀硫酸钡相容在搅拌混合过程中充分悬浮在聚合物乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，其特征在于，该高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料包括以下组分：第一纯丙乳液300‑400重量份、第二纯丙乳液50‑150重量份、偶联剂1‑4重量份、分散剂5‑10重量份、消泡剂3‑6重量份、水80‑110重量份、增稠剂3‑7重量份、无机填料350‑550重量份、防腐剂1‑2重量份；所述第一纯丙乳液的玻璃化转变温度为‑25～‑30℃，所述第二纯丙乳液的玻璃化转变温度为‑35～‑40℃。

【技术特征摘要】
1.一种高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，其特征在于，该高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料包括以下组分：第一纯丙乳液300-400重量份、第二纯丙乳液50-150重量份、偶联剂1-4重量份、分散剂5-10重量份、消泡剂3-6重量份、水80-110重量份、增稠剂3-7重量份、无机填料350-550重量份、防腐剂1-2重量份；所述第一纯丙乳液的玻璃化转变温度为-25～-30℃，所述第二纯丙乳液的玻璃化转变温度为-35～-40℃。2.根据权利要求1所述的高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，其中，所述第一纯丙乳液的粒径为50～80nm；所述第二纯丙乳液的粒径为50～80nm；所述第一纯丙乳液和第二纯丙乳液在制备的过程中采用不易挥发的醇类作为pH调节剂降低氨含量。3.根据权利要求1所述的高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，其中，所述分散剂包括2-4重量份的无机磷酸盐类粉末分散剂和3-6重量份的聚丙烯酸钠盐类液体分散剂。4.根据权利要求1所述的高强高耐水聚合物乳液建筑防水涂料，其中，所述增稠剂为复合增稠剂，所述复合增稠剂包括提升涂料高剪切力下粘度的增稠剂和提升涂料中低剪切力下粘度的增稠剂，所述提升涂料高剪切力下粘度的增稠剂和提升涂料中低剪切力下粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫宇，黄凯，王会元，沈恒，
申请(专利权)人：唐山东方雨虹防水技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13