一種新型防水劑及其製備方法與流程
2023-06-11 19:34:01
本發明屬於防水劑技術領域，具體涉及一種新型防水劑及其製備方法。
背景技術：
傳統的建築石膏防水劑如石蠟乳液、苯丙乳液等雖然均可改善石膏的防水性能，但使用過程中摻加量大，對石膏的強度會產生不利影響，而有機矽建築防水劑對石膏的強度影響小，但有機矽系防水劑中價格相對低廉的甲基矽醇鹽大量溶於水，與基材結合能力不強，極易隨著石膏製品生產過程中的大量水分而流失，進而造成其對改善石膏防水性能的下降。因此，現有建築石膏用防水劑存在使用時摻加量大、對石膏強度影響大、防水性能差的缺陷。
技術實現要素：
本發明提供了一種新型防水劑及其製備方法，解決了上述背景技術中的問題，所述新型防水劑使用時摻加量小、防水效果好、不影響石膏強度，並且具有抗菌能力，壽命長，使用範圍廣。
為了解決現有技術存在的問題，採用如下技術方案：
一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒10～20份、有機矽聚合物13～22份、改性膨潤土12～17份、丙烯酸苯丙乳液15～25份、甲基丙烯酸甲酯7～13份、重鉻酸鉀3～8份、硬脂酸鹽5～10份、纖維素2～3份、磷酸三丁酯1～2份、三乙醇胺0.4～0.8份、滑石粉2～3份、滲透劑0.6～1.2份、消泡劑0.3～0.5份、分散劑1.1～1.8份、納米無機抗菌劑2～3份、去離子水25～35份。
優選的，所述的新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒13～18份、有機矽聚合物15～20份、改性膨潤土13～16份、丙烯酸苯丙乳液18～22份、甲基丙烯酸甲酯9～12份、重鉻酸鉀4～7份、硬脂酸鹽6～9份、纖維素2.3～2.8份、磷酸三丁酯1.2～1.7份、三乙醇胺0.5～0.7份、滑石粉2.3～2.7份、滲透劑0.8～1.1份、消泡劑0.4～0.5份、分散劑1.3～1.6份、納米無機抗菌劑2.2～2.8份、去離子水28～32份。
優選的，所述的新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒15份、有機矽聚合物17份、改性膨潤土15份、丙烯酸苯丙乳液20份、甲基丙烯酸甲酯10份、重鉻酸鉀6份、硬脂酸鹽8份、纖維素2.5份、磷酸三丁酯1.4份、三乙醇胺0.6份、滑石粉2.5份、滲透劑0.9份、消泡劑0.4份、分散劑1.5份、納米無機抗菌劑2.4份、去離子水30份。
優選的，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、10～15%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為10～15%氫氧化鈉溶液浸泡3～4h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在42～48℃溫度下烘乾至含水量3～5%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
優選的，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁中的一種或幾種的混合物。
優選的，所述有機矽聚合物為甲基矽酸鹽、有機矽烷或有機矽氧烷中的一種或幾種。
優選的，所述滲透劑為硫酸化蓖麻油、烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸酯鈉、仲烷基磺酸鈉中的任一種。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌20～30分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至80～90℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌1～2小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌0.5～1小時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散20～30分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
優選的，所述步驟（4）中高速分散的速度為1700～2300r/min。
本發明與現有技術相比，其具有以下有益效果：
本發明所述的新型防水劑使用時摻加量小、防水效果好、不影響石膏強度，並且具有抗菌能力，壽命長，使用範圍廣，具體如下：
（1）本發明所述的新型防水劑採用有機矽聚合物作為憎水材料，同時採用膨潤土多孔高純矽質材料對有機矽聚合物進行吸附，由於這些矽質材料與有機矽聚合物幾乎不發生反應，在保證有機矽聚合物活性的前提下，使得有機矽聚合物在矽質材料的孔隙中能得到良好的分散和貯存，當這種防水劑加入到石膏材料時，有機矽聚合物會從矽質材料的孔隙中滲透出來，與石膏材料發生反應，生成具有防水作用的有機矽網絡，使石膏基材具有很好的憎水性，防水效果好；
（2）本發明所述的新型防水劑還添加一定量的滑石粉，有助於平衡矽質材料對石膏強度的影響；
（3）本發明搜書的新型防水劑還添加了納米無機抗菌劑，顯著提高了防水劑的抗菌性能，延長其使用壽命，擴大其使用範圍。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例1
本實施例涉及一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒10份、有機矽聚合物13份、改性膨潤土12份、丙烯酸苯丙乳液15份、甲基丙烯酸甲酯7份、重鉻酸鉀3份、硬脂酸鹽5份、纖維素2份、磷酸三丁酯1份、三乙醇胺0.4份、滑石粉2份、滲透劑0.6份、消泡劑0.3份、分散劑1.1份、納米無機抗菌劑2份、去離子水25份。
其中，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、10%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為10%氫氧化鈉溶液浸泡3h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在42℃溫度下烘乾至含水量3%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
其中，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鎂。
其中，所述有機矽聚合物為甲基矽酸鹽。
其中，所述滲透劑為硫酸化蓖麻油。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌20分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至80℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌1小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌0.5小時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散20分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
其中，所述步驟（4）中高速分散的速度為1700r/min。
實施例2
本實施例涉及一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒20份、有機矽聚合物22份、改性膨潤土17份、丙烯酸苯丙乳液25份、甲基丙烯酸甲酯13份、重鉻酸鉀8份、硬脂酸鹽10份、纖維素3份、磷酸三丁酯2份、三乙醇胺0.8份、滑石粉3份、滲透劑1.2份、消泡劑0.5份、分散劑1.8份、納米無機抗菌劑3份、去離子水35份。
其中，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、15%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為15%氫氧化鈉溶液浸泡4h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在48℃溫度下烘乾至含水量5%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
其中，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鈣。
其中，所述有機矽聚合物為有機矽烷。
其中，所述滲透劑為烷基磺酸鈉。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌30分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至90℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌2小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌1小時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散30分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
其中，所述步驟（4）中高速分散的速度為2300r/min。
實施例3
本實施例涉及一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒13份、有機矽聚合物15份、改性膨潤土13份、丙烯酸苯丙乳液18份、甲基丙烯酸甲酯9份、重鉻酸鉀4份、硬脂酸鹽6份、纖維素2.8份、磷酸三丁酯1.7份、三乙醇胺0.5份、滑石粉2.3份、滲透劑0.8份、消泡劑0.4份、分散劑1.3份、納米無機抗菌劑2.2份、去離子水28份。
其中，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、11%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為11%氫氧化鈉溶液浸泡3.2h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在43℃溫度下烘乾至含水量4%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
其中，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鋅、硬脂酸鋁的混合物。
其中，所述有機矽聚合物為有機矽氧烷。
其中，所述滲透劑為仲烷基磺酸鈉。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌22分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至82℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌1.3小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌0.6小時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散23分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
其中，所述步驟（4）中高速分散的速度為1800r/min。
實施例4
本實施例涉及一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒18份、有機矽聚合物20份、改性膨潤土16份、丙烯酸苯丙乳液22份、甲基丙烯酸甲酯12份、重鉻酸鉀7份、硬脂酸鹽9份、纖維素2.8份、磷酸三丁酯1.7份、三乙醇胺0.7份、滑石粉2.7份、滲透劑1.1份、消泡劑0.5份、分散劑1.6份、納米無機抗菌劑2.8份、去離子水32份。
其中，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、12%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為12%氫氧化鈉溶液浸泡3.5h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在45℃溫度下烘乾至含水量4%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
其中，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的混合物。
其中，所述有機矽聚合物為甲基矽酸鹽、有機矽烷的混合物。
其中，所述滲透劑為烷基硫酸酯鈉。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌25分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至85℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌1.5小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌0.7小時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散25分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
其中，所述步驟（4）中高速分散的速度為2000r/min。
實施例5
本實施例涉及一種新型防水劑，包括如下重量份的原料：皂粒15份、有機矽聚合物17份、改性膨潤土15份、丙烯酸苯丙乳液20份、甲基丙烯酸甲酯10份、重鉻酸鉀6份、硬脂酸鹽8份、纖維素2.5份、磷酸三丁酯1.4份、三乙醇胺0.6份、滑石粉2.5份、滲透劑0.9份、消泡劑0.4份、分散劑1.5份、納米無機抗菌劑2.4份、去離子水30份。
其中，所述改性膨潤土的製備方法如下：
（1）準備以下按重量份數計的原料：膨潤土40份、14%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；
（2）將所述膨潤土放入體積濃度為14%氫氧化鈉溶液浸泡3.8h後，再調節ph至中性；
（3）取出上述處理後的膨潤土，在46℃溫度下烘乾至含水量4%，後立即加入松香粉混合均勻；
（4）最後加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成8.0～10.0μm粉末，得到改性膨潤土。
其中，所述硬脂酸鹽類是硬脂酸鎂、硬脂酸鋁的混合物。
其中，所述有機矽聚合物為甲基矽酸鹽、有機矽烷、有機矽氧烷的混合物。
其中，所述滲透劑為仲烷基磺酸鈉。
一種製備所述新型防水劑的方法，包括如下步驟：
（1）按上述配方稱取皂粒、有機矽聚合物、改性膨潤土、丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀、硬脂酸鹽、纖維素、磷酸三丁酯、三乙醇胺、滑石粉、滲透劑、消泡劑、分散劑、納米無機抗菌劑，備用；
（2）將消泡劑和分散劑溶於去離子水中，加入丙烯酸苯丙乳液、甲基丙烯酸甲酯、重鉻酸鉀及磷酸三丁酯，置於高混機中攪拌28分鐘，得混合液a；
（3）將步驟（2）得到的混合液a中加熱至87℃，加入皂粒和有機矽聚合物，抽真空保溫攪拌1.8小時，加入硬脂酸鹽、纖維素及三乙醇胺，保溫攪拌0.9時，得混合液b；
（4）將混合液b冷卻至常溫，加入改性膨潤土和滑石粉，高速分散28分鐘，再加入納米無機抗菌劑和滲透劑，攪拌混合均勻，即得所述新型防水劑。
其中，所述步驟（4）中高速分散的速度為2200r/min。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。