一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物水泥技术领域，提供一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，本发明专利技术以赤泥、石灰石、铝矾土和粘土为原料经过烧结得到自制快硬水泥，该水泥具有高强、快硬和耐硫酸盐腐蚀的特性，以氧化铝生产中排除的废料赤泥作为原料制成水泥，能够实现资源的循环利用，在一定程度上降低生产成本；本发明专利技术以丙烯酸、醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯为单体，以硅烷偶联剂为改性剂制得改性聚合物乳液，使其与自制快硬水泥混合能够提高水泥的防水性能，在降低水泥吸水率的同时，还能够对水泥的力学性能进行改善；本发明专利技术在制备聚合物水泥防水涂料的过程中加入了防冻组分，能够使其具有较好的防冻性能。的防冻性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物水泥
，具体涉及一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]中国有相当大的地域处于高寒地区，致使不少当地建筑物存在冻融破坏现象，每年都要花费巨额费用维修被破坏的混凝土结构，研发性能优异的修补材料十分必要，采用聚合物高分子材料对水泥进行改性的方法，能够使水泥具有聚合物的各种优异性能，目前的研究主要集中于聚合物对普通硫铝酸盐水泥的改性以及改性后水泥在短期内的性能，这种聚合物改性水泥的凝结时间长，用于道路或建筑物外立面维修时需要长时间等待凝结，给公众出行带来了极大的不便。
[0003]快干型水泥的原料大都为硫铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥作为一种广泛应用于建筑、道路、水利以及海港桥隧等紧急抢修领域的高性能材料，其具有很多的优点，如收缩小、抗冻性及抗渗性好等，但是硫铝酸盐水泥也具有较多的缺点。由于硫铝酸盐水泥凝结硬化速度过快，会在短时间内释放大部分水化热，在浇筑的过程中会因内外温差过大而产生不同程度的热裂，因此需要通过改性或改变生产工艺的方式对其力学性能进行改进；其次，硫铝酸盐水泥大部分为矿石烧结制得，由于矿石价格较高会导致硫铝酸盐水泥的成本增高，再加上过高的远途运输费，会使硫铝酸盐水泥在市场中缺乏竞争力，若能够对硫铝酸盐水泥力学性能差以及成本高的缺点进行改进，则能够使其更好地应用于聚合物水泥防水涂料市场中。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，能够有效地解决现有技术的聚合物水泥凝结速度较慢、抗冻性较差以及生产成本较高的问题。
[0006]技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，按重量百分比包括以下原料：31％自制快硬水泥、35％石英砂、2％重质碳酸钙、2％硅烷偶联剂组分、6％预处理磷石膏、5％回收粉煤灰、6％改性聚合物乳液、1％防冻组分、12％去离子水。
[0009]更进一步地，所述自制快硬水泥的制备方法为：按重量份计称取18—20份赤泥、38—40份石灰石、12—14份铝钒土和0.5—0.8份粘土进行颚式破碎，烘干至恒重后进行粉磨，然后倒入陶瓷瓶中混合均匀，最后置于1325℃的条件下进行烧结，保温1h后冷却至常温，研磨后所得即为自制快硬水泥。
[0010]更进一步地，所述硅烷偶联剂组分的制备方法为：
[0011]S1、按照1：4的质量比称取聚乙烯吡咯烷酮和麦芽糊精与质量为其8
‑
10倍的去离子水进行混合，在超声波下搅拌使其完全溶解，所得记作混合溶液；
[0012]S2、向S1中的混合溶液中加入总量为其28％
‑
30％的硅烷偶联剂，接着在3000r/min的转速下高速分散5min形成水包油型乳化液；
[0013]S3、将S2中的水包油型乳化液使用喷雾干燥机进行干燥，干燥后加入总量为其5％的超细硅酸铝进行混合，所得即为硅烷偶联剂组分。
[0014]更进一步地，所述S3中喷雾干燥机的进风温度为180℃，雾化器转速为27000r/min。
[0015]更进一步地，所述预处理磷石膏的制备方法为：使用大量去离子水与原状磷石膏混合，充分搅拌并破碎已成团的原状磷石膏，静置后除去上层清液，重复上述操作，直至继续加入去离子水时磷石膏与去离子水的混合液清澈透明，除去上层清液后置于40℃的温度下烘干，接着置于高温电炉中以800℃的温度快烧处理20s，所得即为预处理磷石膏。
[0016]更进一步地，所述回收粉煤灰的制备方法为：对燃煤电厂排出的固体废物进行收集，接着对收集的固体废物进行粉碎研磨，所得即为回收粉煤灰。
[0017]更进一步地，所述改性聚合物乳液的制备方法包括以下步骤：
[0018]步骤1、在装有搅拌装置、恒压滴定漏斗、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶内加入500重量份去离子水、5
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6重量份乳化剂OP
‑
10、4
‑
5重量份乳化剂MS
‑
60和3
‑
4重量份碳酸氢钠，于室温下搅拌溶解；
[0019]步骤2、向步骤1中的体系内加入200重量份醋酸乙烯酯、300重量份丙烯酸丁酯和18
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20重量份丙烯酸进行高速搅拌预乳化，所得记作预乳化混合物；
[0020]步骤3、将步骤2中的预乳化混合物温度升至75℃后滴加20
‑
25重量份过硫酸铵水溶液，反应至出现蓝光且无回流时升温至80℃，接着滴加30
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35重量份过硫酸铵水溶液，最后滴加硅烷偶联剂，于80℃的条件下保温1h后，升温至83℃保温0.5h，反应结束后降温至室温，并使用氨水调节pH值至8，所得即为改性聚合物乳液。
[0021]更进一步地，所述步骤1中的搅拌速度为800
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1000r/min，步骤2中的搅拌速度为2000
‑
3000r/min，且步骤3中硫酸铵水溶液的浓度为10％。
[0022]更进一步地，所述防冻组分的制备方法为：首先，称取3份改性木质素磺酸钙、1份亚甲基二萘磺酸钠、5份氯化钙、1份氨基磺酸钠、0.1份十二烷基苯磺酸钠、15份亚硝酸钠、16份氯化钠、26份硫酸钠、0.02维生素C、0.01份维生素D和20份水倒入搪瓷反应釜中，边升温边搅拌，缓慢升温到55
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60℃；其次，在不断搅拌条件下，加入0.005份氟碳表面活性剂FN
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3，继续搅拌30min后，加入甲醇定容至100份，再次搅拌30min后停止加热，边搅拌边冷却至常温，所得即为防冻组分。
[0023]一种低温快干型聚合物水泥防水涂料的制备方法，所述制备方法为：按上述重量百分比称取自制快硬水泥、石英砂、重质碳酸钙、硅烷偶联剂组分、预处理磷石膏、回收粉煤灰、改性聚合物乳液、防冻组分和去离子水进行混合搅拌，混合均匀后所得即为低温快干型聚合物水泥防水涂料。
[0024]有益效果
[0025]本专利技术提供了一种低温快干型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，与现有公知技术相比，本专利技术的具有如下有益效果：
[0026]1、本专利技术以赤泥、石灰石、铝矾土和粘土为原料经过烧结得到自制快硬水泥，该水泥即为硫铝酸盐水泥，具有高强、快硬和耐硫酸盐腐蚀的特性，以氧化铝生产中排除的废料赤泥作为原料制成水泥，能够实现资源的循环利用，在一定程度上降低生产成本；其次，本专利技术以聚乙烯吡咯烷酮、麦芽糊精和硅烷偶联剂制得的硅烷偶联剂组分为微胶囊，通过微胶囊的作用能够使改性聚合物乳液与自制快硬水泥之间结合得更加紧密，因此能够改善聚合物水泥防水涂料涂膜的耐水性，而且在聚合物水泥防水涂料中加入该微胶囊，能够使其与重质碳酸钙互相协同来提高聚合物水泥防水涂料的防水性能。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，按重量百分比包括以下原料：31％自制快硬水泥、35％石英砂、2％重质碳酸钙、2％硅烷偶联剂组分、6％预处理磷石膏、5％回收粉煤灰、6％改性聚合物乳液、1％防冻组分和12％去离子水。2.根据权利要求1所述的一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述自制快硬水泥的制备方法为：按重量份计称取18—20份赤泥、38—40份石灰石、12—14份铝钒土和0.5—0.8份粘土进行颚式破碎，烘干至恒重后进行粉磨，然后倒入陶瓷瓶中混合均匀，最后置于1325℃的条件下进行烧结，保温1h后冷却至常温，研磨后所得即为自制快硬水泥。3.根据权利要求1所述的一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂组分的制备方法为：S1、按照1：4的质量比称取聚乙烯吡咯烷酮和麦芽糊精与质量为其8
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10倍的去离子水进行混合，在超声波下搅拌使其完全溶解，所得记作混合溶液；S2、向S1中的混合溶液中加入总量为其28％
‑
30％的硅烷偶联剂，接着在3000r/min的转速下高速分散5min形成水包油型乳化液；S3、将S2中的水包油型乳化液使用喷雾干燥机进行干燥，干燥后加入总量为其5％的超细硅酸铝进行混合，所得即为硅烷偶联剂组分。4.根据权利要求3所述的一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述S3中喷雾干燥机的进风温度为180℃，雾化器转速为27000r/min。5.根据权利要求1所述的一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述预处理磷石膏的制备方法为：使用大量去离子水与原状磷石膏混合，充分搅拌并破碎已成团的原状磷石膏，静置后除去上层清液，重复上述操作，直至继续加入去离子水时磷石膏与去离子水的混合液清澈透明，除去上层清液后置于40℃的温度下烘干，接着置于高温电炉中以800℃的温度快烧处理20s，所得即为预处理磷石膏。6.根据权利要求1所述的，其特征在于一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，所述回收粉煤灰的制备方法为：对燃煤电厂排出的固体废物进行收集，接着对收集的固体废物进行粉碎研磨，所得即为回收粉煤灰。7.根据权利要求1所述的一种低温快干型聚合物水泥防水涂料，其特征在于，所述改性聚合物乳液的制备方法包括以下步骤：步骤1、在装有搅拌装置、恒压滴定漏斗、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶内加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，乔启信，
申请(专利权)人：安徽朗凯奇科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：