納米聚合物水泥防水塗料及其製備方法與流程
2023-06-28 03:59:36 2
本發明涉及聚合物水泥防水塗料技術領域，特別涉及一種納米聚合物水泥防水塗料及其製備方法。
背景技術：
聚合物水泥防水塗料，簡稱JS防水塗料，是近些年來發展比較快的一種新型防水材料，具有抗拉伸、粘結力大、施工條件要求低等優點，在建築防水工程上有著廣泛應用。然而，現有JS防水塗料普遍不具備耐植物根系穿刺能力，當利用其進行種植屋面的防水布置時，由於植物根系的穿透破壞作用，會導致建築體出現雨、水滲漏，甚至破壞。因此，現有JS防水塗料普遍無法滿足建築種植系統的要求。
技術實現要素：
本發明的主要目的是提供一種納米聚合物水泥防水塗料，旨在提高聚合物水泥防水塗料的耐植物根系穿刺能力，使其能夠更好的適用於種植屋面。
為實現上述目的，本發明提出的納米聚合物水泥防水塗料，包括液料和粉料，所述液料按重量份數計包括：丙烯酸酯乳液850份～880份，阻根劑5份～8份；所述粉料按重量份數計包括：水泥490份-505份，納米粒子95份～105份；其中，所述阻根劑為2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丙酸聚乙二醇酯，所述納米粒子為納米二氧化矽和納米沸石。
可選地，所述丙烯酸酯乳液的固體含量範圍是55％～57％。
可選地，所述納米粒子包括納米二氧化矽和納米沸石，所述納米二氧化矽和所述納米沸石的重量比為1～1.5:1。
可選地，所述粉料還包括：按重量份數計的石英混合物390份～410份。
可選地，所述石英混合物包括石英砂和石英粉，所述石英砂與所述石英粉的重量比為1～1.5:2。
可選地，所述石英砂的粒徑範圍是100目～120目，所述石英粉的粒徑範圍是400目～420目。
可選地，所述液料按重量份數計還包括：水130份～150份；消泡劑2份～3.5份；防腐劑2份～3份。
本發明還提出一種如上所述的納米聚合物水泥防水塗料的製備方法，包括步驟：
將丙烯酸酯乳液和2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丙酸聚乙二醇酯進行攪拌，得到所述液料；
將水泥、納米二氧化矽、及納米沸石進行混合，得到所述粉料；
將所述液料和所述粉料按重量比1:1進行混合，得到所述納米聚合物水泥防水塗料。
可選地，在將丙烯酸酯乳液和阻根劑進行攪拌的步驟中還加入水、防腐劑、及消泡劑；在將水泥和納米粒子進行混合的步驟中還加入石英混合物。
可選地，在將丙烯酸酯乳液和2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丙酸聚乙二醇酯進行攪拌的步驟中，攪拌轉速為200r/min～300r/min，攪拌時間為15min～20min。
本發明技術方案，通過添加阻根劑，使聚合物水泥防水塗料具備了抗根系穿刺能力，當植物根系生長到聚合物水泥防水塗料的塗膜時，根系的尖端會在阻根劑的作用下生成角質層，從而在不影響植物正常生長的情況下，改變了植物根系的方向生長，保護了聚合物水泥防水塗料的塗膜不被植系穿刺破壞，提高了聚合物水泥防水塗料的耐植物根系穿刺能力，使其能夠更好的適用於種植屋面。
具體實施方式
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護範圍之內。
本發明提出一種納米聚合物水泥防水塗料，包括液料和粉料。
所述液料按重量份數計包括：
丙烯酸酯乳液850份～880份，該丙烯酸酯乳液的玻璃化溫度為-15℃～-17℃，固體含量範圍是55％～57％，PH值範圍是7～9；選用丙烯酸酯乳液作為聚合物水泥防水塗料的基料，可採用如刷、滾、噴、刮等多種塗布方式進行溼面施工，其塗膜具有良好的耐老化性、延伸性、彈性、粘結性、及成膜性，且其防水層為封閉體系，整體防水效果優異，特別適用於異型結構基層的施工。
阻根劑5份～8份，該阻根劑為2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丙酸聚乙二醇酯，其密度(20℃)為1.21g/cm3，凝固點為-12℃；可以理解的，阻根劑還可使用其他一些可實現阻根作用的物質或者混合物。
水130份～150份；
消泡劑2份～3.5份，該消泡劑為礦物油類消泡劑，通常由載體、活性劑等組成；載體是低表面張力的物質，其作用是承載和稀釋，常用載體為水、脂肪醇等，活性劑的作用是抑制和消除泡沫，常用的有蠟、脂肪族醯胺、脂肪等；消泡劑的加入可有效防止納米聚合物水泥防水塗料中過多氣泡的混入和存在，從而避免納米聚合物水泥防水塗料因過多氣泡的存在而使其綜合性能收到影響。
防腐劑2份～3份，用於抑制水中微生物的生長，保證聚合物水泥防水塗料的質量。
可以理解的，水的加入，可增大丙烯酸酯乳液的流動度，使得丙烯酸酯於納米聚合物水泥防水塗料中的分布更加均勻，從而使得納米聚合物水泥防水塗料中的各原料之間的作用更加充分有效，進而提高納米聚合物水泥防水塗料的綜合性能。
所述粉料按重量份數計包括：
水泥490份-505份，該水泥為42.5矽酸鹽水泥，其抗壓強度值為42.5MPa；當然，該水泥亦可選用其他類型的水泥，例如，32.5矽酸鹽水泥、52.5矽酸鹽水泥、62.5矽酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥，或特種水泥等。
石英混合物390份～410份，該石英混合物包括石英砂和石英粉，石英砂與石英粉的重量比為1～1.5:2，且石英砂的粒徑範圍是100目～120目，石英粉的粒徑範圍是400目～420目。該石英混合物的主要礦物成分是堅硬、耐磨、化學性能穩定的SiO2，石英砂和石英粉按一定重量比例進行混合，可形成一定的級配，為聚合物水泥防水塗料的塗膜提供骨架支撐，提升塗膜強度，防止塗膜開裂。
需要說明的是，當粉料中的水泥遇水時，會發生水化反應，生成C-S-H凝膠和水化矽酸鈣。這些生成的C-S-H凝膠和水化矽酸鈣會包裹於石英混合物的顆粒周周，並逐漸填補顆粒之間的空隙，從而將細小顆粒粘結在一起，而得到一體化的具有良好強度性能的塗膜。
納米粒子95份～105份，該納米粒子包括納米二氧化矽和納米沸石，且納米二氧化矽和納米沸石的重量比為1～1.5:1。該納米粒子表面富有活性的羥基-OH，當液料與粉料混合後，活性羥基-OH可與丙烯酸酯的親水點發生作用，並生成鍵能更大的Si-O鍵，從而減少了聚合物水泥防水塗料的塗膜的親水點，提高了聚合物水泥防水塗料的塗膜的耐水性能。同時，納米粒子還具有獨特的納米效應(例如，表面效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應)，能夠有效反射紫外線，避免塗膜因受到較強紫外線輻射而變質，從而提高了聚合物水泥防水塗料的塗膜的耐老化性能。並且，納米粒子的加入，還可使塗膜的交聯度得以增大，從而使得塗膜的力學性能得以提高。
需要說明的是，本發明納米聚合物水泥防水塗料的塗膜中含有阻根劑，當植物根系生長到塗膜時，在阻根劑的作用下，根系尖端會生成角質層，從而改變方向生長，即保護塗膜不被根系穿刺破壞，同時亦不影響植物的正常生長。
因此，本發明技術方案，通過添加阻根劑，使聚合物水泥防水塗料具備了抗根系穿刺能力，當植物根系生長到聚合物水泥防水塗料的塗膜時，根系的尖端會在阻根劑的作用下生成角質層，從而在不影響植物正常生長的情況下，改變了植物根系的方向生長，保護了聚合物水泥防水塗料的塗膜不被植系穿刺破壞，提高了聚合物水泥防水塗料的耐植物根系穿刺能力，使其能夠更好的適用於種植屋面。
並且，本發明技術方案，通過加入納米粒子，在丙烯酸酯的親水點處生成了更加穩定的Si-O化學鍵，使得聚合物水泥防水塗料的塗膜的親水點得以減少，從而提高了聚合物水泥防水塗料的塗膜的耐水性能，並且，通過納米粒子的納米效應，有效反射了紫外線，避免了塗膜受過度紫外線輻射而變質，從而使得聚合物水泥防水塗料的塗膜的耐老化性能得以提高。
此外，本發明技術方案無添加任何增塑劑，更加環保，在保證聚合物水泥防水塗料的塗膜的相關性能的同時實現了環境友好，具有更加良好的應用前景。
本發明還提出了一種如上所述的納米聚合物水泥防水塗料的製備方法，包括如下步驟：
將丙烯酸酯乳液、阻根劑、水、防腐劑、及消泡劑進行攪拌，得到所述液料；其中，攪拌轉速為200r/min～300r/min攪拌時間為15min～20min；
將水泥、納米粒子、及石英混合物進行混合，得到所述粉料；
將所述液料和所述粉料按重量比1:1進行混合，得到所述納米聚合物水泥防水塗料。
以下通過具體實施例對本發明納米聚合物水泥防水塗料及其製備方法進行說明。
實施例1：
各原料按重量份數配製如下：
丙烯酸酯乳液：860份；
阻根劑：5份；
水：140份；
消泡劑：2份；
防腐劑：2份；
水泥：495份；
納米粒子：105份，其中，納米二氧化矽：52.5份，納米沸石：52.5份；
石英混合物：409份，其中，石英砂：140份，石英粉：269份。
將丙烯酸酯乳液、阻根劑、水、消泡劑、及防腐劑進行攪拌，得到液料；其中，攪拌轉速為200r/min，攪拌時間為20min；
將水泥、納米粒子、及石英混合物進行混合，得到粉料；
將所述液料和所述粉料按重量比1:1進行混合，得到納米聚合物水泥防水塗料。
實施例2：
各原料按重量份數配製如下：
丙烯酸酯乳液：850份；
阻根劑：8份；
水：150份；
消泡劑3.5份；
防腐劑：3份；
水泥：499.5份；
納米粒子：105份，其中，納米二氧化矽：60份，納米沸石：45份；
石英混合物：410份，其中，石英砂：155份，石英粉：255份。
將丙烯酸酯乳液、阻根劑、水、消泡劑、及防腐劑進行攪拌，得到液料；其中，攪拌轉速為250r/min，攪拌時間為18min；
將水泥、納米粒子、及石英混合物進行混合，得到粉料；
將所述液料和所述粉料按重量比1:1進行混合，得到納米聚合物水泥防水塗料。
實施例3：
各原料按重量份數配製如下：
丙烯酸酯乳液：880份；
阻根劑：5份；
水：130份；
消泡劑：2份；
防腐劑：3份；
水泥：505份；
納米粒子：105份，其中，納米二氧化矽：63份，納米沸石：42份；
石英混合物：410份，其中，石英砂：170份，石英粉：240份。
將丙烯酸酯乳液、阻根劑、水、消泡劑、及防腐劑進行攪拌，得到液料；其中，攪拌轉速為300r/min，攪拌時間為15min；
將水泥、納米粒子、及石英混合物進行混合，得到粉料；
將所述液料和所述粉料按重量比1:1進行混合，得到納米聚合物水泥防水塗料。
對實施例1-3所得納米聚合物水泥防水塗料的塗膜進行有關性能檢測，結果如下表：
由上表中數據可以得到，實施例1-3的納米聚合物水泥防水塗料的塗膜的有關物理性能不僅均能夠滿足GB23445II型指標要求，而且還在一定程度上得到了增強。同時，實施例1-3的納米聚合物水泥防水塗料的塗膜均能夠通過JC/T1075耐根系穿刺性能要求。
因此，本發明技術方案能夠提高聚合物水泥防水塗料的耐植物根系穿刺能力，使其能夠更好的適用於種植屋面。
以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本發明的專利保護範圍內。