一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料及其制备和使用方法。所述涂料由二水石膏、偏高岭土、白色硅酸盐水泥、高分子粉末粘结剂、无机填料、高效减水剂、消泡剂、分散剂、流平剂、防流挂剂、保水剂等物料成分组成，将上述各物料成分混合均匀，加水调整浆体涂4杯粘度14

【技术实现步骤摘要】
一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无机水性涂料制备及应用领域，具体涉及一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着建筑行业迅速发展，石膏建材已被列为我国新型建筑材料的重点发展领域，石膏属于易开采的气硬性材料，石膏具有许多优良特性，生产时消耗能源低，且生产过程中不排放CO2；石膏水化活性较高，反应迅速、硬化时间短。其硬化体绝热性能和吸音性能好，防火性能好，硬化后发生微膨胀，石膏制品不出现开裂和空鼓情况，具有良好的装饰性能，此外，石膏类的材料还具有调节室内湿度的特点，可以改善住房的舒适度。面对日益严峻的能源和环境问题，石膏是目前备受关注的绿色环保建材。
[0003]由于石膏的保温隔热性能，其防火涂料领域应用较为广泛，以石膏作为基础材料，向其中掺入无机的隔热材料制备石膏基防火涂料。郭李琴以石膏矿渣水泥等材料得厚型钢结构防火保温涂料(《石膏矿渣水泥基厚型钢结构防火保温一体化涂料的研究》，郭李琴，混凝土与水泥制品，2018年)，该涂料的平衡温度为380℃，导热系数为0.070W/(m
·
K)，具有较好的防火效果。石膏防火涂料开始水分挥发吸热，而后是二水石膏结晶水分解吸热，最后是无机隔热材料吸热，涂料中多种物质吸热，因而具有较好的防火性能。
[0004]石膏的致命缺点是防水和耐水性差，吸水率高且软化系数低，石膏制品不耐水是因为二水石膏本身极大的溶解度、二水石膏亲水特性和水化过程中产生微孔吸水引发的毛细现象。由于这些原因到目前为止，石膏产品在某些应用中的使用非常有限，它几乎完全用于建筑物内部，极大的限制了其发展和应用。
[0005]因此较少有学者以石膏为原料制备防水建筑涂料。蒋小跃等在公开号为CN111039643A的专利技术专利申请中，通过在无水硬石膏和高强半水石膏中添加一定量的硅灰粉和偏高岭土等活性火山灰材料，从而提高涂层的机械强度和防水性能。但无水硬石膏和半水石膏是二水石膏经过高温煅烧脱水得到的，且半水石膏的水化速度过快，涂料可操作的施工时间较短，直接将二水石膏作为涂料粘结成膜剂使用迄今为止未见报道。如何让二水石膏具有粘结、耐水和微膨胀抗裂性能，发挥其作为建筑涂料粘结成膜的功能是问题的关键所在。
[0006]溶剂性涂料的分散介质为有机溶剂，挥发性有机化合物(VOC)的排放较高，水性涂料的分散介质为水，其成膜物质为无机组分，挥发性有机物的排放量几乎为零，相较于溶剂型涂料，水性涂料是绿色环保型涂料。
[0007]因此，经本专利技术团队长期实验研究，本申请提出以二水石膏、偏高岭土和白色硅酸盐水泥为主要原料，在有水参与的情况下，部分二水石膏、偏高岭土和白色硅酸盐水泥发生水化反应，生成具有耐水性和胶凝性的水钙沸石和水化硅酸钙等耐水物质，详情见图1。水化初期生成了许多较小的晶体，细小的晶体依靠引力使彼此在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，随着水化的继续进行，颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应
加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，这些具有耐水性的胶凝物质发生凝结硬化使未反应的二水石膏以及无机填料牢固的胶结在一起，形成一个耐水的整体，SEM图见图2，提高其在水中的稳定性，也提高了涂料的强度，由此将二水石膏作为涂料的无机成膜粘结剂和填料使用。添加少量水分散性或水溶性高分子粉末粘结剂形成的膜有阻隔功能，有助于降低涂料潜在存在的泛碱可能，以此获得优异的涂料表观性能。添加无机填料可调控涂料的膨胀率、表面硬度和耐洗刷性等性能。粗颗粒填料还可以创造涂料的质感，提高涂料的装饰性能。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在提供一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料及其制备和使用方法，特别是提供一种其主要特征为防水、绿色环保、使用寿命长的生态型二水石膏基防水无机水性建筑涂料。
[0009]为了实现上述目标，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0010]本专利技术所述的生态型二水石膏基防水无机水性涂料，按重量份数计包括以下原料：二水石膏10
‑
55份、偏高岭土10
‑
55份、白色硅酸盐水泥10
‑
40份、高分子粉末粘结剂1
‑
10份、填料1
‑
50份、高效减水剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.1
‑
0.5份、分散剂0.1
‑
0.5份、流平剂0.1
‑
0.5份、防流挂剂0.1
‑
0.5份、保水剂0.1
‑
0.5份。
[0011]优选的，本专利技术所述按重量份数计包括以下原料：二水石膏20
‑
45份、偏高岭土15
‑
30份、白色硅酸盐水泥20
‑
40份、高分子粉末粘结剂2
‑
6份、填料5
‑
25份、高效减水剂0.1
‑
0.2份、消泡剂0.1
‑
0.3份、分散剂0.1
‑
0.3份、流平剂0.1
‑
0.2份、防流挂剂0.1
‑
0.3份、保水剂0.1
‑
0.3份。
[0012]进一步优选的，本专利技术所述按重量份数计包括以下原料：二水石膏30份、偏高岭土20份、白色硅酸盐水泥30份、高分子粉末粘结剂4份、填料15份、高效减水剂0.15份、消泡剂0.2份、分散剂0.2份、流平剂0.15份、防流挂剂0.2份、保水剂0.1份。
[0013]根据实际需要，该生态型二水石膏基防水无机水性涂料还可进一步包含：颜料0
‑
15份。
[0014]本专利技术所述的二水石膏主要成分为CaSO4·
2H2O，纯度≥90％，白度≥80％，细度≥300目，含水率≤1％。
[0015]本专利技术所述的偏高岭土的主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，白度≥80％，细度≥500目，含水率≤1％。优选600～900℃煅烧处理的高岭土。
[0016]本专利技术所述的白色硅酸盐水泥的细度≥300目，白度≥80％，含水率≤1％。优选42.5或者52.5的白色硅酸盐水泥。
[0017]本专利技术所述的高分子粉末粘结剂为水溶性聚乙烯醇、醋酸乙烯酯与乙烯共聚物可再分散乳胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚物可再分散乳胶粉和醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物可再分散乳胶粉中的一种或两种以上复合；所述的高分子粉末粘结剂的细度≥100目，含水率≤2％。
[0018]本专利技术所述的高效减水剂为粉末型高效减水剂，细度≥100目，具体优选为聚羧酸高效减水剂；
[0019]消泡剂为粉末型消泡剂，细度≥100目，具体优选为聚醚改性硅；
[0020]分散剂为粉末型分散剂，细度≥100目，具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态型二水石膏基防水无机水性涂料，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：二水石膏10
‑
55份、偏高岭土10
‑
55份、白色硅酸盐水泥10
‑
40份、高分子粉末粘结剂1
‑
10份、填料1
‑
50份、高效减水剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.1
‑
0.5份、分散剂0.1
‑
0.5份、流平剂0.1
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0.5份、防流挂剂0.1
‑
0.5份、保水剂0.1
‑
0.5份。2.根据权利要求1所述的生态型二水石膏基防水无机水性涂料，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：二水石膏20
‑
45份、偏高岭土15
‑
30份、白色硅酸盐水泥20
‑
40份、高分子粉末粘结剂2
‑
6份、填料5
‑
25份、高效减水剂0.1
‑
0.2份、消泡剂0.1
‑
0.3份、分散剂0.1
‑
0.3份、流平剂0.1
‑
0.2份、防流挂剂0.1
‑
0.3份、保水剂0.1
‑
0.3份。3.根据权利要求2所述的生态型二水石膏基防水无机水性涂料，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：二水石膏30份、偏高岭土20份、白色硅酸盐水泥30份、高分子粉末粘结剂4份、填料15份、高效减水剂0.15份、消泡剂0.2份、分散剂0.2份、流平剂0.15份、防流挂剂0.2份、保水剂0.1份。4.根据权利要求1或2或3任一项所述的生态型二水石膏基防水无机水性涂料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：包福喜，邵雄，但建明，赵文堂，王金玉，洪成林，齐誉，李洪玲，陈思羽，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：