【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能高分子材料，具体涉及一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、由于施工过程中的骨料配比、碱含量、浇筑工艺以及混凝土制品后期的干缩老化、荷载超重以及其它自然因素的侵蚀等的影响，这些不利影响不仅影响混凝土结构长期服役性能，还会导致后续产生表面龟裂、纵向和横向裂缝以及斜向裂缝等诸多问题。因此，建筑工程除了要求必须的牢固之外，就是要做好表面防护工作，在这其中，建筑的防水与防渗漏问题是衡量建筑工程质量是否合格的重要因素之一。此外，建筑渗漏问题不仅影响建筑工程结构耐久性和使用寿命的关键因素，还会给人们带来人身安全危害、财产损失及生活不便等诸多不利影响。最后，与拆除重建相比，对建筑物进行必要的表面防护可节省投资，缩短工期，具有显著的经济和社会效益。
2、尽管聚合物基建材防水与修补涂层(涂料)具有良好的耐水性、抗压强度、柔韧性及黏结性能，但是长期实验研究和防水工程的实践表明，聚合物基建材防水与修补涂层(涂料)与传统防水涂料一样，其防水性能还有待提高，此外其防水耐久性能较差，尤其在高温高湿环境下，涂层容易吸水、膨胀，导致防水涂层脱落、破裂以及防水性能下降等。聚合物乳液作为防水涂料的基体成膜树脂，其性能优劣直接决定着防水涂料的防水抗渗性能，目前市售聚合物乳液主要分为苯丙、纯丙及醋丙乳液等。由于不同类型乳液在合成工艺、分子量分布及粒径大小等方面存在较大差异，导致不同乳液体系的聚合物防水涂料性能也差异明显。因此，本专利技术针对聚合物基建材防水与修补涂层(涂料)吸水率大这一核心问题，从功能改
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的问题，本专利技术首要目的是提供一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料；其次，本专利技术的目的是提供一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料及其制备方法；最后，本专利技术的目的是提一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料在建筑建材防水与防护领域的应用。
2、为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、本专利技术从聚合物乳液设计与制备入手，首先以丙烯酸(酯)类单体通过乳液聚合工艺制备了聚丙烯酸酯乳液，再通过氟硅功能单体与聚丙烯酸酯乳液结构中的氨基、羧基和羟基等基团发生接枝反应，获得一种氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，然后辅以无机组分和助剂组分(分散剂、消泡剂、杀菌防霉剂、增稠剂及染料色浆)制备了一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料。
4、一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，包括以下重量份的原料制备而成：氟硅聚丙烯酸酯乳液组分15-50份、填料组分20-50份、分散剂0.5-1份、消泡剂1-1.5份、杀菌防霉剂0.5-1份、增稠剂0.5-1份、染料色浆1-3份、去离子水20-40份。
5、一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，包括以下重量份的原料制备而成：氟硅聚丙烯酸酯乳液组分35-40份、填料组分45-48份、分散剂0.5-1份、消泡剂1-1.5份、杀菌防霉剂0.5-1份、增稠剂0.5-1份、染料色浆1-3份、去离子水20-30份。
6、进一步的，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，包括以下重量份的原料制备而成：丙烯酸类单体98-100份，氟硅功能单体1-10份，乳化剂1-4份，引发剂0.5-1.5份，去离子水120-130份。
7、更进一步的，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，包括以下重量份的原料制备而成：丙烯酸类单体98-100份，含氟硅功能单体1-5份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，去离子水120-130份。
8、进一步的，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯的组合。
9、更进一步的，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或者几种。
10、更进一步的，所述氟硅功能单体为三氟乙酸、八氟戊酸、四氟丙酸、全氟辛酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷kh-550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh-560、3-异氰酸酯酯基丙基三乙氧基硅烷的一种或者几种。
11、更进一步的，所述含氟功能单体为八氟戊酸、全氟辛酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷kh-550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh-560、3-异氰酸酯酯基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者几种。
12、更进一步的，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、烷基醇烷氧基化硫酸钠盐、壬基酚乙氧基化硫酸铵盐、烷基醇乙氧基化硫酸钠盐、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐、乙烯基磺酸钠中的一种或者几种。
13、更进一步的，所述乳化剂为烷基醇烷氧基化硫酸钠as801和/或乙烯基磺酸钠。
14、更进一步的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠的一种。
15、更进一步的，所述引发剂过硫酸铵、过硫酸钾的一种。
16、进一步的，本专利技术所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分的制备方法为预乳化聚合工艺，包括以下步骤：
17、(1)按重量份准备各原料，然后在预乳化釜中加入乳化剂、40％的去离子水，接着加入引发剂，搅拌混合均匀，将丙烯酸类单体加入到预乳化釜中，乳化0.5-1h得到预乳化液；
18、(2)然后在聚合反应釜中加入剩余的60％去离子水，搅拌升温到80℃，开始滴加预乳化液、控制滴加时间为3.5-4h，待滴加完成后升温至90℃，保温反应1h后降温至70℃，再加入含氟硅功能单体，继续反应0.5-1.0h，然后结束反应，降温到30-40℃后，用氨水调ph值7-8，接着依次加入0.25重量份叔丁酯过氧化氢、0.25重量份雕白粉以去除体系残留的丙烯酸单体，最后再加入0.5重量份润湿剂和0.3重量份消泡剂，120目滤网过滤除杂，即得。
19、所述填料组分为400目重钙、400目石英砂、400目聚四氟乙烯塑料粉末的组合；所述分散剂为聚羧酸盐类分散减水剂5040；所述消泡剂为矿物油消泡剂(nxz(诺普科))和/或有机硅型消泡剂(毕克byk-028(毕克))；所述增稠剂是增稠剂ase60(陶氏)或l344(阿克苏)的一种；所述染料色浆是指酞青蓝、铁红、铬黄、炭黑色浆中的一种。
20、一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料的制备方法，包括以下制备步骤：首先将填料组分与去离子水混合，搅拌过程依次加入分散剂、消泡剂，待搅拌均匀后加入氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，搅拌10min，加入杀菌防霉剂，接着加入增稠剂调节体系黏度，最后加入染料色浆，继续搅拌20min，即得单组分防水涂料。
21、一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料的应用，应用在建筑建材防水与防护领域。
22、有益效果...
【技术保护点】
1.一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：氟硅聚丙烯酸酯乳液组分35-40份、填料组分45-48份、分散剂0.5-1份、消泡剂1-1.5份、杀菌防霉剂0.5-1份、增稠剂0.5-1份、染料色浆1-3份、去离子水20-30份。
2.根据权利要求1所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分是首先以丙烯酸类单体通过乳液聚合制备聚丙烯酸酯乳液，再通过氟硅功能单体与聚丙烯酸酯乳液接枝反应制备得到的。
3.根据权利要求2所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，包括以下重量份的原料制备而成：丙烯酸类单体98-100份，含氟硅功能单体1-5份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，去离子水120-130份。
4.根据权利要求3所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或者几种；所述含氟功能单体为八氟戊酸、全氟辛酸、γ-氨
5.根据权利要求1-4任意一项所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述填料组分为400目重钙、400目石英砂、400目聚四氟乙烯塑料粉末的组合；所述分散剂为聚羧酸盐类分散减水剂5040；所述消泡剂为矿物油消泡剂和/或有机硅型消泡剂；所述增稠剂是增稠剂ASE60或L344的一种；所述染料色浆是指酞青蓝、铁红、铬黄、炭黑色浆中的一种。
7.一种权利要求1-6任意一项所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：首先将填料组分与去离子水混合，搅拌过程依次加入分散剂、消泡剂，待搅拌均匀后加入氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，搅拌10min，加入杀菌防霉剂，接着加入增稠剂调节体系黏度，最后加入染料色浆，继续搅拌20min，即得单组分防水涂料。
8.一种权利要求1-6任意一项所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料的应用，其特征在于，应用在建筑建材防水与防护领域。
...【技术特征摘要】
1.一种基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：氟硅聚丙烯酸酯乳液组分35-40份、填料组分45-48份、分散剂0.5-1份、消泡剂1-1.5份、杀菌防霉剂0.5-1份、增稠剂0.5-1份、染料色浆1-3份、去离子水20-30份。
2.根据权利要求1所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分是首先以丙烯酸类单体通过乳液聚合制备聚丙烯酸酯乳液，再通过氟硅功能单体与聚丙烯酸酯乳液接枝反应制备得到的。
3.根据权利要求2所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述氟硅聚丙烯酸酯乳液组分，包括以下重量份的原料制备而成：丙烯酸类单体98-100份，含氟硅功能单体1-5份，乳化剂1-3份，引发剂0.5-1份，去离子水120-130份。
4.根据权利要求3所述基于氟硅聚丙烯酸酯乳液单组分防水涂料，其特征在于，所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或者几种；所述含氟功能单体为八氟戊酸、全氟辛酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷kh-550、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh-560、3-异氰酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李因文，蒋春源，陈元丰，张欣钥，魏茹含，李兴建，潘德华，涂金妹，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：
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