耐低温聚合物水泥防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温聚合物水泥防水涂料，其包括液料和粉料，所述液料和粉料按照重量比（0.8～1.5）:1进行复配；所述液料中包括如下重量份的组分：改性聚丙烯酸酯乳液70～90份、水0～5份、三乙醇胺3～6份、消泡剂1～5份；所述粉料中包括如下重量份的组分：水泥40～60份、石英粉10～15份、重钙粉10～15份、二异氰酸酯1～5份；所述改性聚丙烯酸酯乳液由含有羟基的丙烯酸酯单体、含有环氧基的硅氧烷和甲基丙烯酸通过采用种子乳液聚合法制得。本申请制得的聚合物水泥防水涂料具有较好的低温存储使用稳定性，同时固化后形成的涂膜耐低温性能佳。佳。

【技术实现步骤摘要】
耐低温聚合物水泥防水涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料的领域，尤其是涉及一种耐低温聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物水泥防水涂料又称JS防水涂料，是通过合理配比液料和粉料复合而成的一种双组份的防水涂料。其中液料一般选择聚丙酸酯乳液或乙烯
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醋酸乙烯酯共聚乳液等高分子聚合物乳液，粉料一般以水泥作为主要成分。聚合物水泥防水涂料既具有合成高分子聚合物材料弹性高、又有无机材料耐久性好的特性。
[0003]聚合物水泥防水涂料现场搅拌混匀后进行施工，其通过水泥水化或水分挥发的机理固化成膜，因此液料中含有大量游离水，而游离水在低温下易凝固成冰，导致聚合物水泥防水涂料在原料贮存、生产过程、成品贮运、施工过程乃至施工后至完全固化前(游离水完全消耗)整个过程中，均无法承受0℃以下的低温。同时聚合物水泥防水涂料固化形成的涂膜耐低温性能差，
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10℃环境下即发生开裂，不满足北方冬季寒冷气候下的应用需求。
[0004]目前，鲜有报道能够解决聚合物水泥防水涂料的低温存储使用稳定性不佳以及固化涂膜耐低温性能差的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决聚合物水泥防水涂料的低温存储使用稳定性不佳以及固化涂膜耐低温性能差的问题，本申请提供一种耐低温聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种耐低温聚合物水泥防水涂料，采用如下的技术方案：一种耐低温聚合物水泥防水涂料，包括液料和粉料，所述液料和粉料按照重量比(0.8～1.5):1进行复配；所述液料中包括如下重量份的组分：改性聚丙烯酸酯乳液70～90份、三乙醇胺3～6份、消泡剂1～5份；所述粉料中包括如下重量份的组分：水泥40～60份、石英粉10～15份、重钙粉10～15份、二异氰酸酯1～5份；所述改性聚丙烯酸酯乳液由含有羟基的丙烯酸酯单体、含有环氧基的硅氧烷和甲基丙烯酸通过采用种子乳液聚合法制得。
[0007]本申请中液料和粉料分开存放，当需要使用时，将液料和粉料按照一定的重量比进行混合，液料中含有的游离水与粉料发生水化反应，水分减少，改性聚丙烯酸酯微粒固化成膜，作为防水层。由于液料中使用改性聚丙烯酸酯乳液，聚合物水泥防水涂料的低温存储使用稳定性佳，同时固化后涂膜耐低温性能佳，其原因如下：首先，改性聚丙烯酸酯乳液通过甲基丙烯酸的羧基和硅氧烷中的环氧基发生开环反应，产生羟基，同时引入大量的硅氧键，提高改性聚丙烯酸酯乳液中羟基和硅氧键的含量。聚合物水泥防水涂料的低温存储时，改性聚丙烯酸酯乳液的羟基以及三乙醇胺在抑制水分子之间发生氢键聚合方面具有协同增效的作用，显著降低水分子结晶的可能性。而改
性聚丙烯酸酯乳液通过种子乳液聚合法先制备种子乳液，然后在种子的基础上继续聚合，乳液中改性聚丙烯酸酯颗粒细小均匀，能够稳定地分散在乳液中，降低改性聚丙烯酸酯乳液出现分层的可能性。聚合物水泥防水涂料具有较好的低温储藏稳定性。
[0008]其次，改性聚丙烯酸酯乳液中的硅氧烷链段促进粉料在液料中的分散，三乙醇胺促进粉料中水化反应的进行，使游离水转变为结合水，同时部分改性聚丙烯酸酯乳液和二异氰酸酯产生脲基，脲基对水分子间氢键聚合的阻碍效果佳，进一步改善聚合物水泥防水涂料的低温使用稳定性。
[0009]最后，改性聚丙烯酸酯乳液引入了大量的软性硅氧烷链段，使固化后的固化涂膜具有较好的韧性，同时固化涂膜的羟基含量高，降低聚合物水泥防水涂料中残留的游离水的冰点，降低固化涂膜低温开裂的可能性。
[0010]除此之外，聚合物水泥防水涂料固化成型过程中，消泡剂降低固化涂膜表面的气泡含量，固化涂膜表面受到硅羟基的作用，具有较强的疏水性，增强固化涂膜的防水性能。并且本申请中均使用安全环保的原料，对环境友好。
[0011]优选的，所述改性聚丙烯酸酯乳液制备的具体操作步骤为：S1、先将乳化剂溶解在水中，配制成乳化液；按照重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)称取含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷；再将占总量十分之一的含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷按照重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)投入至乳化液中进行乳化，得到预乳化液；向预乳化液中加入浓度为0.01～0.1wt％的过硫酸钾溶液，搅拌升温至75～85℃后保温反应0.3～0.5h，得到种子乳液；S2、将种子乳液升温至80～85℃，再将剩余的含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷按照投入重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)至乳化液中，保温反应2～3h，调节pH值为7
±
1，搅拌混匀，得到改性聚丙烯酸酯乳液。
[0012]通过采用上述技术方案，使制得的乳液中微粒大小适中，微粒能够稳定分散在乳化液中，实现良好的存储稳定性。
[0013]优选的，所述改性聚丙烯酸酯乳液制备步骤中步骤S1和步骤S2中含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷投料时的重量比均为4:4:1:1.5。
[0014]通过采用上述技术方案，在此重量比下，改性聚丙烯酸酯乳液中固含量较高，游离水含量较低，进一步改善聚合物水泥防水涂料的低温存储使用稳定性以及固化涂膜的耐低温性能。
[0015]优选的，所述改性聚丙烯酸酯乳液制备步骤中乳化剂的浓度为3～4wt％。
[0016]通过采用上述技术方案，乳化剂控制在此浓度范围内有利于乳化反应的进行，单体转化率较高，同时乳化剂在此浓度范围内对改性聚丙烯酸酯微粒具有较好的乳化稳定性，聚合物水泥防水涂料固化时，乳化剂残留在固化涂膜中，对固化涂膜的防水性影响较小。
[0017]优选的，所述含羟基的丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯和/或二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
[0018]优选的，所述含有环氧基的硅氧烷为1,3
‑
二缩水甘油醚氧基丙基
‑
1,1,3,3四甲基
二硅氧烷。
[0019]优选的，所述液料和粉料的重量比为1.1:1。
[0020]通过采用上述技术方案，控制液料和粉料之间的重量比，使液料略微过量，促进粉料水化反应进行的同时，不影响固化涂膜的耐低温性能。
[0021]优选的，所述改性聚丙烯酸酯乳液与三乙醇胺的重量比为20:1。
[0022]通过采用上述技术方案，在此重量比下聚合物水泥防水涂料的低温储藏性能更佳。
[0023]优选的，所述三乙醇胺和二异氰酸酯的重量比为4:3。
[0024]本申请中二异氰酸酯包括但不限于环己烷
‑
1,4
‑
二异氰酸酯，并且选择熔点在50℃以上的二异氰酸酯，保证粉料的使用稳定性；由于三乙醇胺与二异氰酸酯更易发生反应，因此控制三乙醇胺与二异氰酸酯的重量比，使三乙醇胺略微过量，不影响三乙醇胺对粉料水化反应的促进作用。
[0025]第二方面，本申请提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温聚合物水泥防水涂料，包括液料和粉料，其特征在于：所述液料和粉料按照重量比（0.8～1.5）:1进行复配；所述液料中包括如下重量份的组分：改性聚丙烯酸酯乳液70～90份、三乙醇胺3～6份、消泡剂1～5份；所述粉料中包括如下重量份的组分：水泥40～60份、石英粉10～15份、重钙粉10～15份、二异氰酸酯1～5份；所述改性聚丙烯酸酯乳液由含有羟基的丙烯酸酯单体、含有环氧基的硅氧烷和甲基丙烯酸通过采用种子乳液聚合法制得。2.根据权利要求1所述的一种耐低温聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述改性聚丙烯酸酯乳液制备的具体操作步骤为：S1、先将乳化剂溶解在水中，配制成乳化液；按照重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)称取含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷；再将占总量十分之一的含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷按照重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)投入至乳化液中进行乳化，得到预乳化液；向预乳化液中加入浓度为0.01～0.1wt%的过硫酸钾溶液，搅拌升温至75～85℃后保温反应0.3～0.5h，得到种子乳液；S2、将种子乳液升温至80～85℃，再将剩余的含有羟基的丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸和含有环氧基的硅氧烷按照投入重量比(3～4):(3～4):(1～2):(1～2)至乳化液中，保温反应2～3h，调节pH值为7
±
1，搅拌混匀，得到改性聚丙烯酸酯乳液。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：景肖波，
申请(专利权)人：景肖波，
类型：发明
国别省市：