可刮塗的聚合物水泥防水塗料及其製備方法和應用與流程
2023-04-25 11:18:06 1
本發明屬於建築防水領域，具體涉及一種可刮塗的聚合物水泥防水塗料，該聚合物水泥防水塗料的製備方法，以及所述聚合物水泥防水塗料在外牆上的應用。
背景技術：
防水塗料作為建築防水材料，是一種含高分子合成材料的複合材料，一般由瀝青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物與瀝青、水泥或以無機複合材料等作為成膜物質，再摻入其它助劑加工製成。
cn105062297a公開了一種建築外牆防水塗料，包括有機矽基料、乳化劑、催化劑、ph調節劑、丁基縮水甘油醚、碳酸鈣、納米光觸媒基料等，能夠在外牆上形成透氣憎水膜，還能起到內牆防黴作用。然而，這種建築外牆用防水塗在室外使用，會導致其施工困難，出現不同程度的流掛現象，原因主要有以下三點：1)產品自身極容易受溫溼度和風的影響，2)二是施工手法(根據組分特點需選用滾塗)致厚薄不一，3)為了便於施工導致產品加水量過多，繼而致使流淌流掛現象發生。由於滾塗存在以上缺陷，因此並不適合外牆的施工。通常，在內牆上會刮塗粘度高的厚漿狀塗料，例如在內牆上刮膩子，相較於滾塗的塗料，厚漿狀塗料的流掛現象會明顯較少，因此，如果能開發出適用於外牆的可刮塗的防水塗料，對於降低施工困難以及提高施工質量將會有實際意義。
技術實現要素：
為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種可刮塗的聚合物水泥防水塗料，該聚合物水泥防水塗料的製備方法，以及所述聚合物水泥防水塗料在外牆上的應用。
根據本發明的第一方面，本發明提供了一種可刮塗的聚合物水泥防水塗料，該聚合物水泥防水塗料由液料和粉料配製而成；以所述液料的總重量為基準，所述液料的配方包含：苯丙乳液80～100份，消泡劑0.5～1份，增稠劑0.1～0.5份，防黴劑0.1～0.5份，ph調節劑0～0.2份，水5～10份；且所述液料的ph為8～9；以所述粉料的總重量為基準，所述粉料的配方包含：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，減水劑1～3份，重質碳酸鈣500～560份。
根據本發明的第二方面，本發明提供了所述聚合物水泥防水塗料的製備方法，該方法包括：
1)將所述苯丙乳液、消泡劑、增稠劑、防黴劑、可選的ph調節劑和水混合併攪拌均勻，得到所述液料；
2)將所述白水泥、滑石粉、減水劑和重質碳酸鈣混合併攪拌均勻，得到所述粉料；
3)將所述液料與所述粉料混合併攪拌均勻，得到所述聚合物水泥防水塗料。
根據本發明的第三方面，本發明提供了所述聚合物水泥防水塗料在外牆上的應用。
本發明的聚合物水泥防水塗料不需要外加水即可進行施工操作，且一次性刮塗2mm不會導致防水層開裂和出現流掛現象，由於產品自身觸變性較大，溫溼度對產品施工條件的限制大大降低；另外，本發明的聚合物水泥防水塗料具有高強度，高延伸率的物理性能，刮塗在外牆上能形成光滑平整緻密的連續界面，具有良好的防水性能。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細描述。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
根據本發明的第一方面，本發明提供了一種可刮塗的聚合物水泥防水塗料，該聚合物水泥防水塗料由液料和粉料配製而成；以所述液料的總重量為基準，所述液料的配方包含：苯丙乳液80～100份，消泡劑0.5～1份，增稠劑0.1～0.5份，防黴劑0.1～0.5份，ph調節劑0～0.2份，水5～10份；且所述液料的ph為8～9；以所述粉料的總重量為基準，所述粉料的配方包含：白水泥260～320份，滑石粉140～160份，減水劑1～3份，重質碳酸鈣500～560份。
本發明中，液料中涉及的量用於說明液料所包含的各種原料的相對用量；同理，粉料中涉及的量用於說明粉料所包含的各種原料的相對用量；所述液料的原料與所述粉料的原料之間的量不存在可比性。
優選地，所述液料與所述粉料用量的質量比為1︰1.5～2。
本發明中，所述苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯類共聚乳液)為防水塗料中的常規選擇，通常是將苯乙烯和丙烯酸酯類單體在引發劑、乳化劑的存在下於水中進行乳液聚合製備得到。所述丙烯酸類單體例如選自丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種，所述乳化劑、引發劑的種類為本領域所熟知，在此不再贅述。
一般地，所述苯丙乳液的固含量為50～60％。另外，液料配方中提到的水不包含苯丙乳液中的水。從環保的角度出發，所述苯丙乳液不選用烷基酚聚氧乙烯醚(apeo)乳化劑，配方中也不含氨和任何含甲醛原料。
按照一種優選的實施方式，所述苯丙乳液的玻璃化轉變溫度小於-5℃，ph為6～8。
本發明中，所述ph調節劑可選自碳酸鈉、碳酸氫鈉和含羥基的有機胺化合物中的至少一種，優選為含羥基的有機胺化合物，更優選為2-氨基-2-甲基-1-丙醇。所述ph調節劑可以以水溶液形式存在，例如所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇中可混有5重量％的水(產品amp-96)。
優選地，以所述液料的總重量為基準，所述ph調節劑的用量為0.1～0.2份。
本發明中，所述ph調節劑使液料體系的ph維持在8～9，在該條件下，所添加的增稠劑能提供良好的觸變性增稠效果並增強乳液的穩定性，改善防水塗料在基層上的附著力並提高填料的分散性。通常地，所述增稠劑可選自羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素和非締合型丙烯酸酯類增稠劑(ase)中的至少一種。優選地，所述增稠劑為非締合型丙烯酸酯類增稠劑。
本發明中，所述重質碳酸鈣可選自200目、220目和240目重質碳酸鈣中的至少一種。優選情況下，所述重質碳酸鈣為220目的重質碳酸鈣，這樣可進一步降低體系的吸油值，避免粉液混合後產品過稠而影響到正常施工。
本發明中，所述滑石粉可選自200目、325目和400目滑石粉中的至少一種，優選為200目滑石粉。
所述白水泥可選自32.5白水泥、42.5白水泥和52.5白水泥中的至少一種。考慮到所述苯丙乳液本身具有較好的延伸性能，配合滑石粉能降低產品的製作成本和提高產品的強度，且因滑石粉在體系中提供了一定程度的強度，因此可從降低成本的角度出發，所述白水泥優選選自32.5白水泥。
本發明中，所述消泡劑可選自礦物油消泡劑、有機矽消泡劑和聚醚類消泡劑中的一種或幾種。優選情況下，所述消泡劑為有機矽消泡劑，這樣可以提高施工時塗料體系的瞬間消泡能力和持續消泡能力。更優選地，所述消泡劑為有機矽乳液消泡劑。
從環保角度出發，所述防黴劑優選選自廣譜、高效、無甲醛的防黴劑，例如選自異噻唑啉酮衍生物，進一步優選為5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(cmit)和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(mit)(即，cmit/mit，商品名為卡松)。
根據本發明的第二方面，本發明提供了所述可刮塗的聚合物水泥防水塗料的製備方法，該方法包括：
1)將所述苯丙乳液、消泡劑、增稠劑、防黴劑、可選的ph調節劑和水混合併攪拌均勻，得到所述液料；
2)將所述白水泥、滑石粉、減水劑和重質碳酸鈣混合併攪拌均勻，得到所述粉料；
3)將所述液料與所述粉料混合併攪拌均勻，得到所述聚合物水泥防水塗料。
步驟1)和步驟2)可同時進行。步驟1)中，所述攪拌可在攪拌釜中進行；步驟2)中，所述攪拌可在砂漿攪拌機中進行；具體的操作條件為本領域所熟知，在此不再贅述。
步驟3)中，所述攪拌的速度一般為700～1200轉/分鐘，攪拌時間為2～10分鐘；所述混合可以是將所述粉料緩慢加入到所述液料中。
按照本發明，聚合物水泥防水塗料採用刮塗方式進行施工，優選將所述液料與粉料混合均勻後在1小時內使用，這樣可防止時間過長導致塗料結皮。
本發明所述的可刮塗的聚合物水泥防水塗料由於流變性能優異，可施用在外牆、內牆上，另外，本發明的聚合物水泥防水塗料還可因環保特點用在家裝上。所述可刮塗的聚合物水泥防水塗料特別適用於對於溼度和風速變化明顯的外牆上，可降低施用難度。
為此，根據本發明的第三方面，本發明提供了所述可刮塗的聚合物水泥防水塗料在外牆上的應用。
本發明的液料與粉料按照一定的配比混合後，不需要外加水即可進行施工操作，且一次性刮塗2mm不會導致防水層開裂和出現流掛現象，由於產品自身觸變性較大，大大降低了溫溼度對產品施工條件的限制。
下面通過實施例詳細說明本發明，但本發明不受實施例的限制。
以下實施例和對比例中，苯丙乳液的玻璃化轉變溫度為-8℃，ph為6～8，固含量為56％；有機矽消泡劑為dp-608；增稠劑為coatex高泰的rheotech3800；防黴劑為卡松；重質碳酸鈣為220目，滑石粉為200目，ph調節劑為amp-96。
實施例1
本實施例用於說明本發明的聚合物水泥防水塗料及其製備方法。
(1)聚合物水泥防水塗料的配方如表1所示。
表1
(2)製備方法為：將苯丙乳液、消泡劑、ph調節劑、去離子水、增稠劑和防黴劑按表1稱量後加入攪拌釜，開啟攪拌釜，攪拌15分鐘，待分散均勻，將得到的液料(ph為8～9)灌裝待用；
將滑石粉、32.5白水泥、重質碳酸鈣和萘系減水劑按表1稱量後，置於砂漿攪拌機中充分分散粉料，攪拌10分鐘，將得到的粉料包裝待用；
最後根據液料︰粉料＝1︰1.5(質量比)的比例將兩者在容器中混合，以800轉/分鐘攪拌5分鐘，製得聚合物水泥防水塗料，記為樣品1。
實施例2
本實施例用於說明本發明的聚合物水泥防水塗料及其製備方法。
(1)聚合物水泥防水塗料的配方如表2所示。
表2
(2)製備方法為：將苯丙乳液，有機矽乳液消泡劑、ph調節劑、去離子水、增稠劑和防黴劑按表2稱量後加入攪拌釜，開啟攪拌釜，攪拌15分鐘，待分散均勻後，將得到的液料(ph為8～9)灌裝待用；
將滑石粉、32.5白水泥、重質碳酸鈣和萘系減水劑按表2稱量後，然後置於砂漿攪拌機中充分分散粉料，攪拌10分鐘，將得到的粉料包裝待用；
最後根據液料︰粉料＝1︰1.8(質量比)的比例將兩者在容器中混合，以800轉/分鐘攪拌5分鐘，製得聚合物水泥防水塗料，記為樣品2。
實施例3
本實施例用於說明本發明的聚合物水泥防水塗料及其製備方法。
(1)聚合物水泥塗料的配方如表1所示。
表3
(2)製備方法為：將苯丙乳液、有機矽乳液消泡劑、ph調節劑、去離子水、增稠劑和防黴劑按表3稱量後加入攪拌釜，開啟攪拌釜，攪拌15分鐘，待分散均勻，將得到的液料(ph為8～9)灌裝待用；
將滑石粉、32.5白水泥、重質碳酸鈣和萘系減水劑按表3稱量後，然後置於砂漿攪拌機中充分分散粉料，攪拌10分鐘，將得到的粉料包裝待用；
最後根據液料︰粉料＝1︰2(質量比)的比例將兩者在容器中混合，以800轉/分鐘攪拌5分鐘，製得聚合物水泥防水塗料，記為樣品3。
將上述三組製備的樣品進行斷裂伸長率、拉伸強度、粘接強度的性能測試，測試方法根據gb/t23445-2009聚合物水泥防水塗料檢測方法，結果如表4所示。
表4
由表4得出，實施例1-3製備的聚合物水泥防水塗料的力學性能以及防水性數據遠遠高於國標要求。
另將上述實施例1-3製備的聚合物水泥防水塗料進行外牆施工驗證(一次性刮塗2mm)，結果如表5所示。
表5
外牆施工結果表明，實施例1-3的聚合物水泥防水塗料在外牆上的抗流掛性能優於市面上現有的防水塗料(一種以vae乳液為成膜樹脂結合其它功能助劑製成的防水塗料)，且溫溼度對本發明塗料的制約大大的降低。
此外，將上述實施例1-3製備的聚合物水泥防水塗料進行游離甲醛、氨、苯/甲苯/二甲苯/乙苯、可揮發性有機物含量測試，測試方法根據jc1066-2008建築防水塗料中有害物質限量檢測方法，結果如表6所示。
表6
測試結果表明，本發明的聚合物防水塗料還可具有優秀的環保性能，隨著家裝行業對防水材料的環保性能要求越來越嚴格，本發明也能很好的應用在家裝行業。
以上結合實施例詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。