水泥基彈性防水複合材料及其製備方法
2023-06-07 14:07:46 5
專利名稱：水泥基彈性防水複合材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及防水材料，具體涉及水泥基彈性防水複合材料及其製備方法。
背景技術：
從全國建築業的發展看，建築防水劑近年平均增長率超過20%，全國實際銷售商品房屋的面積年平均增長率為21%，而且還在以此速度不斷增加。I、我區產品內現狀自80年代以來，各種新型防水材料發展迅速，如SBS、聚氨脂防水塗料、防水劑等，已形成防水卷材、裝飾型微晶外加劑防水材料、自愈型微晶外加劑防水材料三大類別的產品。據初步統計，全國高聚物改性浙青防水卷材佔工程總量的35%，合成高分子防水卷材約佔工程總量的17%，聚氨脂塗料類佔工程總量的15%，由此可見各類新型防水材料並存，並均佔一定的比例不斷發展，預計在未來的幾年內，大中城市建築業使用中低檔材料的比例將下降至15%以下。
上述材料施工方法複雜，綜合成本高，使用壽命較短。為彌補上述材料的不足，研發一種施工簡單、成本低、防水、防滲性能優勢，抗水壓力高、使用壽命長、且在生產和施工中對環境無汙染，對人體無毒害，能夠彌補目前市場上現有防水材料性能上的缺陷的防水塗料尤其重要。
發明內容
本發明的目的就是針對上述現有技術中的缺陷，提供了一種施工簡單、成本低廉、無毒害汙染的水泥基彈性防水複合材料。為了實現上述目的，本發明提供的技術方案為水泥基彈性防水複合材料，包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1，其中，
1)粉料各原料按照重量份計為 娃酸鹽水泥40-50,
石英砂50-55,
矽粉2-3，
矽酸鈉O. 2-0. 3，
硫酸鈉O. 3-0. 4，
羥丙基甲基纖維素O. 1-0.2;
2)液料各原料按照重量份計為 乙酸乙烯25-30，
丙烯酸1-2，
丙烯酸丁酯O. 4-0. 5，
聚乙烯醇2-3，
乳化劑1-1. 5，
鄰苯二甲酸二丁酯2.5-3，
氯化鋅1-1. 5，乙醇1-1. 5，
過硫酸銨O. 04-0. 05，
去尚子水250-60,
碳酸氫鈉0-0.5。進一步的，上述水泥基彈性防水複合材料，所述矽酸鹽水泥為42. 5R普通矽酸鹽水泥。進一步的，上述水泥基彈性防水複合材料，所述石英砂為粒度60目且二氧化矽含量大於等於95% ;所述娃粉為二氧化娃含量大於等於95%。進一步的，上述水泥基彈性防水複合材料，所述羥丙基甲基纖維素為分子量10萬-20萬。
進一步的，上述水泥基彈性防水複合材料，所述乳化劑為乳化劑0P-10。本發明的第二個目的是提供了上述水泥基彈性防水複合材料的製備方法，包括以下步驟
1)按照配方量稱取粉料原料，先加入矽酸鹽水泥、石英砂和矽粉幹混3-5分鐘，再依次加入矽酸鈉、硫酸鈉和羥丙基甲基纖維素攪拌8-10分鐘，得到粉料；
2)按照配方量稱取液料原料，將聚乙烯醇和去離子水混合後攪拌升溫至85°C-95°C,待聚乙烯醇完全溶解後降溫至54°C _58°C後，加入全配方量的乳化劑和三分之一配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，乳化30分鐘後升溫至75°C -80°C，當反應物料有藍色螢光時滴加其餘三分之二配方量的乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯和三分之一的過硫酸銨，控制在2-3小時內滴完，溫度保持在80°C _85°C，持續反應一小時後再繼續升溫至90°C補加剩餘的過硫酸銨，繼續反應30分鐘；之後降溫至70°C，反應液中加入鄰苯二甲酸二丁酯和中和劑碳酸氫鈉，調節乳液PH為6-7，冷卻至60°C後加入配方量的氯化鋅和乙醇，攪拌10分鐘後得到液料；
3)將步驟2)得到的液料取質量的80%，在其中緩慢加入步驟I)得到的粉料，並同時進行攪拌，攪拌速度為80-100轉/分鐘，之後再加入剩餘20%質量的液料，得到水泥基彈性防水複合材料。其中，中和劑碳酸氫鈉的配比是根據已混配的材料的pH值確定的，當pH值在6-7之間時可以不添加，主要作用是為了調節PH值的。施工方法為
用刮板、滾刷或刷子將混合好的材料均勻的塗覆於待施工面上，塗覆時要儘量均勻，不能有局部沉積，並要求多刷幾次使塗料與基層之間不留氣泡，粘結嚴實。由於分次成膜質量好於一次成膜的質量，因此建議施工時要分兩三次塗覆，每次塗覆的時間間隔以前一層塗膜幹固不粘為準。若防水層厚度不夠，尤其是立面施工時，可加塗一層或數層。加增強纖維網施工時，增強纖維網要鋪貼平直，搭接勻稱，並用刷子刷實不留空鼓。養護方法為在一般氣候條件下，塗層終凝後可噴水霧養護。如果氣候特別炎熱、乾燥、多風，則要保持塗層表面溼潤至少48小時。塗層緩慢的乾燥有助於塗層韌性和強度的提高。溫度低於5°C或者雨中不可施工。材料用量為每30kg水泥基彈性防水複合材料可以塗敷9-10平米，厚度為I. 6mm。施工中應儘量分多次塗刷。基底較平整時，理論用量I. 6kg/平米/次，如增加纖維網，則總用量需增加20%左右。儲存方法為存放於乾燥陰涼的環境中。粉料應放置在木質託板上存放，注意防潮。液體料要絕對避免受凍，否則將失效。正常保存條件下保存期為12個月。原料組成中含有水泥、石英砂等成分，摩擦力較強，不要用手直接接觸，施工時應戴手套。粉料中的粉塵可能會引起皮膚過敏，並對眼睛和呼吸道有刺激。注意避免吸入粉塵，並小心不要弄進眼中。施工時應戴防塵眼鏡和口罩，施工現場應保持通風，施工後要徹底洗手。本發明的有益效果為
本發明提供的水泥基彈性防水複合材料是以合成高分子聚合物乳液與無機粉料複合而成的一種雙組份新型防水材料，它利用聚合物的優良彈性來改善水泥幹縮變形的缺陷，該防水材料具有有機材料的彈性、柔韌性，又有無機材料的良好耐久性，同時它屬於水分揮發固化型防水塗料，當塗覆、固化後，聚合物乳液形成連續的結構膜，與水泥水化產生的水泥石連接成一個堅固的整體，從而使塗膜富有一定的彈性、柔性、延伸性、拉伸強度和耐久 性，可以在工廠預混，現場將兩組分混合攪拌成漿料後塗刷於混凝土結構表面，可用於施工縫、結構裂縫的防水保護。其中，液料固含量為42%,耐水性由Ilmin增加到65min,耐寒性大大改善，也可用於皮革、紙張、泡沫塑料、織物、纖維板等材料的粘合。本發明提供的水泥基彈性防水複合材料具有超強的防水能力，在建築結構表面形成附著力極強的密實、柔韌塗層，堵塞過水通道；具有獨特超凡的柔韌性，可密封最大變動範圍I. 2mm的裂縫，使用纖維網後可以密封最大變動範圍為2. Omm的裂縫；塗層堅韌高強，具有優異的粘接、抗滲、抗裂、耐水、耐氧化、耐紫外線等優點；能在潮溼(無明水)或乾燥的多種材料基面上直接施工；可在立面、斜面和頂面上直接施工，不流淌；施工簡單、速度快，節省工期；產品無毒、無害、無汙染，屬環保防水塗料。
具體實施例方式實施例I :
水泥基彈性防水複合材料，包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1，其中，
1)粉料各原料為
矽酸鹽水泥40kg，
石英砂50kg,
矽粉2kg，
矽酸鈉O. 2kg，
硫酸鈉O. 3kg,
羥丙基甲基纖維素0.1kg;
2)液料各原料按照重量份計為 乙酸乙烯25kg，
丙烯酸1kg，
丙烯酸丁酯O. 4kg,
聚乙烯醇2kg，
乳化劑Ikg,鄰苯二甲酸二丁酯2.5kg,
氯化鋅Ikg,
乙醇Ikg,
過硫酸銨O. 04kg,
去離子水60kg，
碳酸氫鈉0kg。其中，矽酸鹽水泥為42. 5R普通矽酸鹽水泥，石英砂為粒度60目且二氧化矽含量大於等於95% ;矽粉為二氧化矽含量大於等於95%，羥丙基甲基纖維素為分子量10萬-20 萬，乳化劑為乳化劑0P-10。水泥基彈性防水複合材料的製備方法，包括以下步驟
a)按照配方量稱取粉料原料，先加入矽酸鹽水泥、石英砂和矽粉幹混3分鐘，再依次加入矽酸鈉、硫酸鈉和羥丙基甲基纖維素攪拌8分鐘，得到粉料；
b)按照配方量稱取液料原料，將聚乙烯醇和去離子水混合後攪拌升溫至85°C，待聚乙烯醇完全溶解後降溫至54°C後，加入全配方量的乳化劑和三分之一配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，乳化30分鐘後升溫至75°C，當反應物料有藍色螢光時滴加其餘三分之二配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，控制在2小時內滴完，溫度保持在80°C，持續反應一小時後再繼續升溫至90°C補加過硫酸銨，繼續反應30分鐘；之後降溫至70°C，反應液中加入鄰苯二甲酸二丁酯和中和劑碳酸氫鈉，調節乳液pH為6，冷卻至60°C後加入配方量的氯化鋅和乙醇，攪拌10分鐘後得到液料；
c)將步驟b)得到的液料取質量的80%，在其中緩慢加入步驟a)得到的粉料，並同時進行攪拌，攪拌速度為80轉/分鐘，之後再加入剩餘20%質量的液料，得到水泥基彈性防水複合材料。攪拌過程採用立式雙軸攪拌機。實施例2
水泥基彈性防水複合材料，包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1，其中，
1)粉料各原料按照重量份計為 矽酸鹽水泥50kg，
石英砂55kg,
矽粉3kg，
娃酸鈉O. 3kg,
硫酸鈉0.4kg,
羥丙基甲基纖維素0.2kg;
2)液料各原料按照重量份計為 乙酸乙烯30kg，
丙烯酸2kg，
丙烯酸丁酯O. 5kg,
聚乙烯醇3kg,
乳化劑I. 5kg,
鄰苯二甲酸二丁酯3kg,氯化鋅I. 5kg，
乙醇I. 5kg,
過硫酸銨O. 05kg,
去離子水250kg，
碳酸氫鈉O. 5kg。其中，矽酸鹽水泥為42. 5R普通矽酸鹽水泥，石英砂為粒度60目且二氧化矽含量大於等於95% ;矽粉為二氧化矽含量大於等於95%，羥丙基甲基纖維素為分子量10萬-20萬，乳化劑為乳化劑0P-10。
水泥基彈性防水複合材料的製備方法，包括以下步驟
a)按照配方量稱取粉料原料，先加入矽酸鹽水泥、石英砂和矽粉幹混5分鐘，再依次加入矽酸鈉、硫酸鈉和羥丙基甲基纖維素攪拌10分鐘，得到粉料；
b)按照配方量稱取液料原料，將聚乙烯醇和去離子水混合後攪拌升溫至95°C，待聚乙烯醇完全溶解後降溫至58°C後，加入全配方量的乳化劑和三分之一配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，乳化30分鐘後升溫至80°C，當反應物料有藍色螢光時滴加其餘三分之二配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，控制在3小時內滴完，溫度保持在85°C，持續反應一小時後再繼續升溫至90°C補加過硫酸銨，繼續反應30分鐘；之後降溫至70°C，反應液中加入鄰苯二甲酸二丁酯和中和劑碳酸氫鈉，調節乳液pH為7，冷卻至60°C後加入配方量的氯化鋅和乙醇，攪拌10分鐘後得到液料；
c)將步驟b)得到的液料取質量的80%，在其中緩慢加入步驟a)得到的粉料，並同時進行攪拌，攪拌速度為100轉/分鐘，之後再加入剩餘20%質量的液料，得到水泥基彈性防水複合材料。攪拌過程採用立式雙軸攪拌機。實施例3
水泥基彈性防水複合材料，包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1，其中，
1)粉料各原料按照重量份計為 矽酸鹽水泥45kg，
石英砂52kg,
矽粉2. 5kg，
矽酸鈉O. 25kg，
硫酸鈉O. 35kg，
羥丙基甲基纖維素0.15kg;
2)液料各原料按照重量份計為 乙酸乙烯27kg，
丙烯酸I. 5kg,
丙烯酸丁酯O. 45kg,
聚乙烯醇2.5kg，
乳化劑I. 25kg，
鄰苯二甲酸二丁酯2.75kg，
氯化鋅I. 25kg，乙醇I. 25kg，
過硫酸銨O. 045kg,
去離子水155kg
碳酸氫鈉O. 2kg。其中，矽酸鹽水泥為42. 5R普通矽酸鹽水泥，石英砂為粒度60目且二氧化矽含量大於等於95% ;矽粉為二氧化矽含量大於等於95%，羥丙基甲基纖維素為分子量10萬-20萬，乳化劑為乳化劑0P-10。水泥基彈性防水複合材料的製備方法，包括以下步驟
a)按照配方量稱取粉料原料，先加入矽酸鹽水泥、石英砂和矽粉幹混4分鐘，再依次加入矽酸鈉、硫酸鈉和羥丙基甲基纖維素攪拌9分鐘，得到粉料；
b)按照配方量稱取液料原料，將聚乙烯醇和去離子水混合後攪拌升溫至90°C，待聚乙烯醇完全溶解後降溫至56°C後，加入全配方量的乳化劑和三分之一配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，乳化30分鐘後升溫至78°C，當反應物料有藍色螢光時滴加其餘三分之二配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，控制在2. 5小時內滴完，溫度保持在82. 5°C，持續反應一小時後再繼續升溫至90°C補加過硫酸銨，繼續反應30分鐘；之後降溫至70°C，反應液中加入鄰苯二甲酸二丁酯和中和劑碳酸氫鈉，調節乳液pH為6. 5，冷卻至60°C後加入配方量的氯化鋅和乙醇，攪拌10分鐘後得到液料；
c)將步驟b)得到的液料取質量的80%，在其中緩慢加入步驟a)得到的粉料，並同時進行攪拌，攪拌速度為90轉/分鐘，之後再加入剩餘20%質量的液料，得到水泥基彈性防水複合材料。攪拌過程採用立式雙軸攪拌機。檢測數據
權利要求
1.水泥基彈性防水複合材料，其特徵在於包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1，其中， 1)粉料各原料按照重量份計為 娃酸鹽水泥40-50, 石英砂50-55, 矽粉2-3， 矽酸鈉O. 2-0. 3， 硫酸鈉O. 3-0. 4， 羥丙基甲基纖維素O. 1-0.2; 2)液料各原料按照重量份計為 乙酸乙烯25-30， 丙烯酸1-2， 丙烯酸丁酯O. 4-0. 5， 聚乙烯醇2-3， 乳化劑1-1. 5， 鄰苯二甲酸二丁酯2.5-3， 氯化鋅1-1. 5， 乙醇1-1. 5， 過硫酸銨O. 04-0. 05， 去尚子水250-60, 碳酸氫鈉0-0.5。
2.根據權利要求I所述的水泥基彈性防水複合材料，其特徵在於，所述矽酸鹽水泥為42. 5R普通矽酸鹽水泥。
3.根據權利要求I所述的水泥基彈性防水複合材料，其特徵在於，所述石英砂為粒度60目且二氧化娃含量大於等於95% ;所述娃粉為二氧化娃含量大於等於95%。
4.根據權利要求I所述的水泥基彈性防水複合材料，其特徵在於，所述羥丙基甲基纖維素為分子量10萬-20萬。
5.根據權利要求I所述的水泥基彈性防水複合材料，其特徵在於，所述乳化劑為乳化劑 OP-IO。
6.根據權利要求1-5所述的水泥基彈性防水複合材料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 1)按照配方量稱取粉料原料，先加入矽酸鹽水泥、石英砂和矽粉幹混3-5分鐘，再依次加入矽酸鈉、硫酸鈉和羥丙基甲基纖維素攪拌8-10分鐘，得到粉料； 2)按照配方量稱取液料原料，將聚乙烯醇和去離子水混合後攪拌升溫至85°C-95°C,待聚乙烯醇完全溶解後降溫至54°C _58°C後，加入全配方量的乳化劑和三分之一配方量的過硫酸銨、乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯，乳化30分鐘後升溫至75V -80°C，當反應物料有藍色螢光時滴加其餘三分之二配方量的乙酸乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯和三分之一的過硫酸銨，控制在2-3小時內滴完，溫度保持在80°C _85°C，持續反應一小時後再繼續升溫至90°C補加剩餘的過硫酸銨，繼續反應30分鐘；之後降溫至70°C，反應液中加入鄰苯二甲酸二丁酯和中和劑碳酸氫鈉，調節乳液pH為6-7，冷卻至60°C後加入配方量的氯化鋅和乙醇，攪拌10分鐘後得到液料； 3)將步驟2)得到的液料取質量的80%，在其中緩慢加入步驟I)得到的粉料，並同時進行攪拌，攪拌速度為80-100轉/分鐘，之後再加入剩餘20%質量的液料，得到水泥基彈性防水複合材料。
全文摘要
本發明公開了一種施工簡單、成本低廉、無毒害汙染的水泥基彈性防水複合材料，包括有粉料和液料，粉料和液料按照重量比為2:1。本發明的有益效果為本發明提供的水泥基彈性防水複合材料是以合成高分子聚合物乳液與無機粉料複合而成的一種雙組份新型防水材料，它利用聚合物的優良彈性來改善水泥幹縮變形的缺陷，該防水材料具有有機材料的彈性、柔韌性，又有無機材料的良好耐久性，當塗覆、固化後，聚合物乳液形成連續的結構膜，與水泥水化產生的水泥石連接成一個堅固的整體，從而使塗膜富有一定的彈性、柔性、延伸性、拉伸強度和耐久性，可在工廠預混，現場將兩組分混合攪拌成漿料後塗刷於混凝土結構表面。
文檔編號C04B28/04GK102826804SQ201210321019
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者雒剛 申請人:新疆力天建業節能環保工程有限公司