一種防水膠粉組合物及其製備方法
2023-07-23 03:18:06 1
專利名稱：一種防水膠粉組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種組合物，特別涉及一種建築用防水膠粉組合物及其製備方法。
背景技術：
在建築物構造材料中，混凝土、砂漿、磚、石、瓦、天然石料是建築物的主體，它的耐久性決定著建築物的使用壽命，因為它是無機鹽成分構成的多孔建築材料，水對它具有摧毀性的作用，無論是酸水、鹼水、天然水、水蒸氣都能迅速進入建築物的空隙中，時刻侵蝕著建築物形成化學侵蝕，收縮裂紋，幹縮裂紋，熱脹冷縮裂紋，水在建築物中結冰後，會形成比水體積大數倍的冰晶膨脹，導致結構嚴重破壞，建築物的使用壽命顯著縮短，防水是所有建築工程必須採取的措施，傳統防水方法是用防水卷材，如石油瀝青紙胎油氈、瀝青複合胎柔性防水卷材、聚乙烯丙綸複合防水卷材、聚氯乙烯防水卷材，三元乙丙橡膠和SBS、APP瀝青防水卷材等配以金屬構件形成防水功能；其二是採用焦油型聚氨脂防水塗料、聚氨脂防水塗料，聚合物防水塗料；其三是在混凝土或砂漿中摻入化學防水劑增加密實度，減少收縮達到防水的目的。這些防水措施都存在一些，如防水卷材，施工複雜、不衛生、汙染環境、對人畜有毒，抗老化能力差、不能用於人畜飲用水和與人畜密切接觸的防水工程，防水塗料中使用煤焦油含有苯、二甲苯、萘、蒽、酚、醌等有害物質，對人畜毒害嚴重，同時也汙染環境，施工後抗老化能力最多為5-8年，所以大多數防水塗料已被建設部公告禁止使用和限制使用；化學防水劑，屬於剛性防水材料，抗老化性能非常好，但抗裂性，變形性差，也易導致水的滲漏。防水卷材和防水塗料都無負面防水和防腐功能，抗老化性能大多為3-5年，施工和修補困難，防水成本以使用三十年計算，平均每年為10-15元/m2，是本發明所述的防水膠粉成本的8-10倍。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供了一種解決建築防水材料所存在的上述技術問題，既能保證建築物的防水性能又能提高抗老化的耐久性能，還能降低防水成本，又能防止對環境的汙染和人畜的毒害的新型無毒無害綠色環保的一種防水膠粉組合物及其製備方法。
一種防水膠粉組合物，按照重量百分比計算，該組合物包括以下組分30-40％的矽鋁酸鹽粉末、15-35％的水合矽酸鹽粉末、5-15％二氧化矽粉末、5-15％碳酸鈣粉、5-15％的礦粉、5-15％的乙烯膠粉。
一種防水膠粉組合物，除了包含上述提及的組分外，還優選包括有以下組分0.5-1.5％增塑劑、0.2-0.5％的增稠劑、1-3％的有機矽、0.1～0.3％的促凝劑，0.05～0.15％的抗裂劑。
一種防水膠粉組合物，其中所述的矽鋁酸鹽為細度大於等於400目的高鋁酸鹽礦物熟料粉末。矽鋁酸鹽的作用，是防水膠粉重要的膠凝輔助原料，具有抗老化，抗碳化、抗滲漏、抗凍融、輔助抗酸鹼的性能。
一種防水膠粉組合物，其中所述的水合矽酸鹽為矽酸鎂或矽酸鈣中的一種或其組合。水合矽酸鹽，主要化學成份為矽酸鎂、矽酸鋁，是耐酸、耐火、抗腐蝕的重要組份，同時具有耐油性、絕緣性，對各種無機酸、有機酸、鹼性介子有較強的拒蝕性。
一種防水膠粉組合物，其中所述的二氧化矽粉末的細度要大於等於250目。二氧化矽粉末質地堅強、不吸水、不吸潮，其耐熱、耐酸、耐磨、耐老化性能優良，是防水膠粉中重要的耐酸、抗磨、抗風化組份。
一種防水膠粉組合物，其中所述的碳酸鈣粉，主要含鈣質成份大於85％，活性大易分散、親和性好，補強作用顯著，具有一定的防裂性能。
一種防水膠粉組合物，其中所述的礦粉為需水量不大於95％的一級粉煤灰或細度超過300目的礦渣粉末中的一種或其組合。礦物粉料，主要成份為氧化矽、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣等，具有一定的水化活性，可起到耐高溫、抗酸鹼、抗凍融的作用。
一種防水膠粉組合物，其中所述的乙烯膠粉為以下組分的一種或幾種醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元膠粉、乙烯與氯乙烯及醋酸乙脂三元共聚膠粉、醋酸乙烯脂與乙烯及高級脂肪酸乙烯脂三元共聚膠粉、聚乙烯醇和改性樹脂。乙烯膠粉是防水膠粉中重要的膠粘料，無毒無味，具有極強的粘接力，能使防水膠粉中的各組份分散後緊密的粘接在一起，又能把被粘的物體牢牢的粘住，具有一定的伸拉強度和變形性能，其抗老化的性能是普通天然樹脂和合成樹脂的5-10倍，它與矽酸鋁無機膠粘料相互作用，使其粘接強度成倍增長。
一種防水膠粉組合物，其中所述的增塑劑為氨基磺酸鈉、或聚羧酸鈉、萘系磺酸鈉中的一種或其組合。主要作用是防水膠粉在使用時的拌和過程中，提高其塑性，使各種物料絮聚後迅速解體，高度分散、均勻分布，勻質性能顯著。
一種防水膠粉組合物，其中所述的增稠劑為羥乙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或其組合。主要作用是增加防水膠粉拌合均勻後不分離、沉降，保證防水膠粉的勻質性能，同時提高防水膠粉的粘稠性能和保水性能。
一種防水膠粉組合物，其中所述的有機矽為矽烷、矽氧烷、甲基矽酸鉀中的一種或其組合。主要作用為防水抗滲、抗風化、防汙染，能在多孔基材上與防水膠凝物質滲透到基層孔隙中，在孔隙壁面形成憎水物質，能在大孔隙中形成結晶堵塞毛細孔隙水路通道。
一種防水膠粉組合物，其中所述的促凝劑為甲酸鈣、硫代硫酸鈉、碳酸鈉、三乙醇胺中的一種或其組合。主要作用為促進矽酸鹽膠凝提早硬化，形成足夠的強度，提高膠體的抗壓、抗折、抗磨強度，尤其在低溫度情況下作用顯著。
一種防水膠粉組合物，其中所述的抗裂劑為聚丙烯纖維、玻璃纖維、木質素纖維中的一種或其組合。主要作用是增強防水膠體的抗裂性、韌性，對基面微裂縫具有補強功能。
以上提及的一種防水膠粉組合物是製備防水膠粉的最基本技術方案，還可以按防水膠粉組合物重量百分比5-15％添加顏料如紅、綠、蘭、黑、黃等製備成各種帶色的防水膠粉，用於內外牆壁、廁所、洗浴、廚房，即能防水、防腐、抗汙、抗老化，又具有裝飾作用。
如果以上述防水膠粉組合物為基料，添加30-50％的石英砂可配製混凝土修補工程和自流坪砂漿。
一種製備如上述任意一種所述的防水膠粉組合物的方法A.將30～40％的矽鋁酸鹽與15～35％的水合矽酸鹽、5～15％二氧化矽、5～15％的石灰石鈣粉、5～15％的礦粉在攪拌機中攪拌均勻；B.將5～15％的乙烯膠粉、0.5～1.5％的增塑劑、0.2～0.5％的增稠劑、1～3％的有機矽、0.1～0.3％的促凝劑、0.05～0.15％的抗裂劑在攪拌機中攪拌均勻；C.將按照步驟A製備得到的混合物與按照步驟B製備得到的混合物進行充分混合。
一種製備如上述任意一種所述的防水膠粉組合物的方法優選為所述的步驟A的攪拌時間為5～15分鐘，步驟B的攪拌時間為15～25分鐘，步驟C的攪拌時間為10～20分鐘。
本發明所述的防水膠粉組合物可用於自來水蓄水池、汙水處理池、遊泳池牆壁、浴室、廁所、廚房、屋面、外牆、排汙管道、水庫、隧道、地下室牆壁混凝土頂/底板、地道、陽臺、地板、裝飾地面塊材底層、倉庫、堤壩的防水層、防潮層、防腐層，用於沒有接縫的完整表面和結構複雜的表面、潮溼的無機表面基底上，它的耐水性(永久性暴露在水中)，耐腐蝕性，耐候性，耐擦洗性，水蒸氣滲透性和承載能力，簡便易行的施工性比目前建築防水抗滲防腐材料性能優異5～10倍。
本發明所述的防水膠粉屬於高性能、高效防水抗滲、防腐、防凍、抗裂、抗汙、抗老化、耐酸、耐鹼、抗氧化、粘結性極強、無毒無味、無放射性元素和有害物質、使用安全、衛生、簡便的無溶劑水調型、環保型、永久性的綠色環保新型防水材料。本發明所述的防水膠粉具有以下優良特性塗層緻密，透氣不透水，防水層密實性能可提高5～10倍，孔徑由200～1000μm下降為5～30μm孔徑低於100μm，水分子即不能滲透通過，抗滲等級可達到S20～30，形成一層透氣不透水的防水保護層，用於人畜居住的防水工程有極其重要的意義，即外界自然水和水蒸氣不能進入，內部空氣可以穿透而過，促進內外空氣交流、循環；塗層強度高、凝固期短；防水膠粉塗層強度大於10Mpa(抗壓)，抗折強度大於5Mpa，防水卷材和防水塗料均小於1～2Mpa，塗層後養護24h(20℃)即可使用；粘結性能高，用於多孔材料如混凝土、砂漿、磚、石粘結強度大於1.5～2.5Mpa，是防水卷材的10倍以上，而且體積穩定，基本無收縮，抗龜裂、柔性伸拉強度相似於防水卷材，長期浸泡於水中，水化更充分，抗折抗壓強度更高，緻密性更好，抗滲性能進一步加強，而防水卷材和塗料經水浸泡後性能快速下降直到喪失防水功能。
塗層耐高溫和低溫，抗凍融性能優良，經50次凍融循環塗層質量損失率小於5％，是防水卷材的20倍。
塗層不受基面幾何圖形影響，並在潮溼基面可照常施工，不降低工程質量，而防水卷材和防水塗料必須要平整和乾燥的基面才能施工。
使用本發明的防水膠粉，無論新舊基面，產生結構嚴重變形和裂縫，滲漏水部位，非常直觀，易於局部修補，省工省時，節省費用。
使用本發明防水膠粉，塗刷於多孔建材基面上的有機矽膠烷，矽氧烷能迅速滲透進入孔隙20～30，形成憎水結晶物質，堵塞毛細孔隙，達到深度防水抗滲防腐的目的。
本發明防水膠粉簡便易行，現場按比例加水拌和即可塗刷和刮抹，施工容易，能保證工程質量，且無毒無味、不燃、不汙染環境、對人畜無害，施工完備用水清洗即可。
防水耐久性能優良，他屬於無老化的永久性能防水材料，一次使用，防水耐用年限大於30年。
對人畜極為安全，無毒無害，經衛生質檢中心測試合格，用於飲用水池，遊泳池防水抗滲符合國家飲用水標準。
耐腐蝕性能優良，組合物中絕大部分為耐酸鹼極強的矽質性成分。對含有硫酸鹽、鹽酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、有機酸、氫氧化氨、氫氧化鈣、煤油、機油、酒精等腐蝕性介質有較強的抗腐蝕能，本發明所述的防水膠粉適用於汙水處理池、排汙管道、防腐抗滲性能最佳。
塗刷於抗風化的文物保護工程，高效的有機矽憎水膜能拒各種酸水和自然水，潮溼性介質於外，並能排除建築物內部的有害介質，提高保護工程的抗風化性能。
使用本發明防水膠粉於保溫隔熱砂漿中，提高粘結強度和防水功能，降低牆體材料的導熱係數，從而可使牆體耐久性成倍提高。
具體實施例方式
下文中，根據優選的實施例對本發明以進行更詳細的描述。然而，下面的實施例僅限於對本發明的理解並且本發明並不限於此或受其限制。
實施例1製備用於屋面的防水膠粉，要求抗滲防水、抗裂、抗壓、性能優良。其防水膠粉配合比為(按重量百分比計算)矽鋁酸鹽35％，水合矽酸鹽17.65％，二氧矽15％；鈣粉10％；礦粉10％；膠粉10％；增塑劑0.8％；增稠劑0.3％；有機矽1.0％；促凝劑0.1％；抗裂劑0.15％。
實施例2(以1000kg為例)在1000L的攪拌機中加入矽鋁酸鹽350kg水合矽酸鎂250kg，矽粉100kg，鈣粉50kg，一級煤灰100kg，開動攪拌機，攪拌十分鐘。
在500L的攪拌機(器)中加入乙烯與氯乙烯與月桂酸乙脂三元共聚物膠粉95kg，在攪拌的過程中加入聚羧酸鈉增塑劑10kg，羥乙基甲基纖維素4kg，矽氧烷20kg，甲酸鈣20kg，聚丙纖維1kg，加入完備後攪拌20分鐘，使其充分攪勻後停機，將混合物輸入1000L的混合機中與矽質複合材料拌合十五分鐘，無團粒無結塊，分散均勻後，計量包裝為防水膠粉組合物1000KG，為型號SJ601A型。
實施例3(以1000kg為例)用1000L的攪拌機，在攪拌的情況下加入350kg高性能矽酸鹽粉體，200kg矽酸鈣，200kg二氧化矽，50kg一級煤粉，攪拌10分鐘後，再加入抗裂劑纖維2kg，羥乙基纖維素5kg，氨基磺酸鹽15kg，矽烷30kg，硫代硫酸鈉30kg，醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元膠粉118kg，加入完備後繼續攪拌二十分鐘，使其充分拌勻後計量包裝為防水膠粉1000KG，為型號SJ601B型。
通過表1試驗說明使用本發明防水膠粉的防水防腐抗裂的性能指標，試驗參考標準JC/T894-2001，JC474-1999。
表2為本發明防水膠粉與其他防水材料的性能和效益比較。
權利要求
1.一種防水膠粉組合物，按照重量百分比計算，該組合物包括以下組分
30-40％的矽鋁酸鹽粉末、15-35％的水合矽酸鹽粉末、5-15％二氧化矽粉末、5-15％碳酸鈣粉、5-15％的礦粉、5-15％的乙烯膠粉、0.5-1.5％增塑劑、0.2-0.5％的增稠劑、1-3％的有機矽、0.1～0.3％的促凝劑，0.05～0.15％的抗裂劑。
2.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，矽鋁酸鹽為細度大於等於400目的高鋁酸鹽礦物熟料粉末。
3.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，水合矽酸鹽為矽酸鎂或矽酸鈣中的一種或其組合。
4.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的乙烯膠粉為以下組分的一種或幾種醋酸乙烯脂和乙烯共聚物二元膠粉、乙烯與氯乙烯及醋酸乙脂三元共聚膠粉、醋酸乙烯脂與乙烯及高級脂肪酸乙烯脂三元共聚膠粉、聚乙烯醇和改性樹脂。
5.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的增塑劑為氨基磺酸鈉、聚羧酸鈉、萘系磺酸鈉中的一種或其組合。
6.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的增稠劑為羥乙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或其組合。
7.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的有機矽為矽烷、矽氧烷、甲基矽酸鉀中的一種或其組合。
8.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的促凝劑為甲酸鈣、硫代硫酸鈉、碳酸鈉、三乙醇胺中的一種或其組合。
9.按照權利要求1所述的一種防水膠粉組合物，其特徵在於，所述的抗裂劑為聚丙烯纖維、玻璃纖維、木質素纖維中的一種或其組合。
10.一種製備如權利要求1-9中任意項所述的防水膠粉組合物的方法A.將30～40％的矽鋁酸鹽與15～35％的水合矽酸鹽、5～15％二氧化矽、5～15％的石灰石鈣粉、5～15％的礦粉在攪拌機中攪拌均勻5～15分鐘；B.將5～15％的乙烯膠粉、0.5～1.5％的增塑劑、0.2～0.5％的增稠劑、1～3％的有機矽、0.1～0.3％的促凝劑、0.05～0.15％的抗裂劑在攪拌機中攪拌均勻15～25分鐘；C.將按照步驟A製備得到的混合物與按照步驟B製備得到的混合物進行充分混合10～20分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種防水膠粉組合物及其製備方法。一種防水膠粉組合物，按照重量百分比計算，該組合物包括以下組分30－40％的矽鋁酸鹽粉末、15－35％的水合矽酸鹽粉末、5－15％二氧化矽粉末、5－15％碳酸鈣粉、5－15％的礦粉、5－15％的乙烯膠粉、0.5－1.5％增塑劑、0.2－0.5％的增稠劑、1－3％的有機矽、0.1～0.3％的促凝劑，0.05～0.15％的抗裂劑。
文檔編號C09K3/18GK1931952SQ20051010246
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月13日 優先權日2005年9月13日
發明者蘇笮斌 申請人:蘇笮斌