CN104129950A

CN104129950A - 一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料

Info

Publication number: CN104129950A
Application number: CN201410380090.1A
Authority: CN
Inventors: 蹇守卫; 陈露; 马保国; 李相国; 黄健; 谭洪波
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2034-08-04
Also published as: CN104129950B

Abstract

本发明公开了一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，其原料组成按质量百分数计为：聚合物乳液25％-50％，水泥25％-40％，复合填料20％-40％，甲基硅油0.5％-2％，聚羧酸减水剂0.2％-0.5％，聚丙烯酰胺0.1％-1％，聚乙二醇0.05％-0.5％，纤维0.05％-0.1％，LD超疏水性界面剂0.1％-1％；所述的聚合物乳液为醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液；复合填料为经过硅烷偶联剂处理的石英砂、重质碳酸钙、硅灰石粉的混合物；纤维为氮离子体改性聚丙烯单丝纤维、木质素纤维、聚丙烯模裂纤维中的混合；使用时将液料和粉料混合均匀即可涂刷施工。相对于现有技术提高了耐水性和抗渗性，同时提高拉伸强度和柔韧性。

Description

一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料。

背景技术

近年来，随着我国建筑行业的迅速发展，建筑渗漏已成为除建筑结构之外影响建筑质量的第二大问题，对建筑安全与建筑寿命具有重要影响。为了解决建筑防水的难题，我国大力推动建筑防水材料的研究和开发，聚合物水泥防水涂料作为一类环保型绿色建材，由于其符合环保要求、技术性能优良、经济性好等原因，发展十分迅速。

聚合物水泥防水涂料是建筑防水涂料中近二十年来发展起来的一大类别，是以聚合物乳液和水泥为主要原料，加以填料及其他助剂配制而成，经水分挥发和水泥水化固化成膜的、适用于房屋建筑及土木工程涂膜防水用的一类双组份水性防水涂料。此类涂料兼有聚合物涂膜的延伸性、防水性以及水硬性材料强度高、易与潮湿基层黏结的优点，并可根据不同工程或不同工程部位设计要求调节柔韧性和强度等性能，施工方法灵活方便。

由于聚合物水泥防水涂料发展迅速，应用广泛，且种类繁多，目前对聚合物水泥防水涂料的研究有许多，但是针对纤维增强型聚合物水泥防水涂料的研究却很少。例如，山东科技大学专利公开号CN1718652A的专利公开了一种纤维增强型聚合物水泥防水涂料，该发明实际上是利用了纤维在水泥制品中的结构增强作用替代了传统施工所应用的玻纤布或无纺布的效能，一方面使涂料的拉伸强度能达到传统工艺所需的要求，还能有效的防止玻纤布或无纺布的加入所导致的涂层分层，使涂层结构更加致密，防水性能更加优异。虽然该发明已经通过原材料组分的调整改变了传统的建筑防水复杂的施工方式，使施工更加方便、高效，但是其对材料性能的追求仅仅是停留在对拉伸强度的考量上。考虑到现行应用的聚合物水泥防水涂料产品其不仅要求拉伸强度高，而且要求具有较大的韧性(延伸率)、很高的粘接性和优良的防水性能，显然其产品的应用范围还较窄，性能较为单一，还需要进一步拓展。

发明内容

本发明目的在于提供一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，该涂料拉伸强度高，柔韧性强，与基层粘结力大，无毒无污染，绿色环保，且防水性能优异。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种聚合物水泥防水涂料，其原料组成按质量百分数计为：

聚合物乳液25％-50％，水泥25％-40％，复合填料20％-40％，甲基硅油0.5％-2％，聚羧酸减水剂0.2％-0.5％，聚丙烯酰胺0.1％-1％，聚乙二醇0.05％-0.5％，纤维0.05％-0.1％，LD超疏水性界面剂0.1％-1％；

其中，所述的聚合物乳液为醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液；

所述的复合填料为经过硅烷偶联剂处理的石英砂、重质碳酸钙、硅灰石粉的混合物；

所述纤维为氮离子体改性聚丙烯单丝纤维、木质素纤维、聚丙烯模裂纤维中的混合；

使用时将液料和粉料混合均匀即可涂刷施工。

按上述方案，所述聚合物乳液最低成膜温度为-8℃，固含量为48％-50％之间，粘度在500-1500mPa.s之间，pH在4-5之间。

按上述方案，所述复合填料各成分质量为比石英砂：重质碳酸钙：硅灰石粉：硅烷偶联剂＝1：0.4：0.02：0.04，石英砂为150-300目，重质碳酸钙400目，各成分混合研磨均匀得到复合填料。

按上述方案，所述纤维中氮离子体改性聚丙烯单丝纤维：木质素纤维：聚丙烯模裂纤维＝6:2:3，纤维长度范围为：3-15mm。

按上述方案，所述原料中聚合物干量与水泥的质量比应控制在0.4-1.0之间。

本发明的有益效果是：

第一，本发明加入复合纤维一方面可阻止水泥基体原有缺陷裂缝的扩展，并有效阻止和延缓新裂缝的出现，同时，可以提高机体的密实性，能有效的提高涂料的抗拉强度，阻止外界水分的侵入，以提高耐水性和抗渗性。

第二，本发明所用复合填料采用硅烷偶联剂处理的石英砂、重质碳酸钙、硅灰石粉的混合物，该填料能够有效的改善涂料的结构。首先，加入传统的石英砂可以作为涂料的主要填料代替水泥来支撑涂膜的结构，提高拉伸强度，同时可减少水泥用量；其次，填料中复合的重质碳酸钙这种弱极性物质，在聚合物水泥防水涂料成型时有一定的活性作用，可通过调节pH值，从而调节水泥的水化速率及防水涂膜的成型过程。而硅灰石粉的加入则调整了涂膜的硅钙比，对涂膜结构的增强起到促进作用。与此同时，经过粉状交联剂处理的复合填料具有更好的分散效果和密实度，加入到涂膜中可以显著提高涂料的拉伸强度和柔韧性。

第三，本发明添加了LD超疏水性界面剂，可以进一步增强涂料的防水性能。LD超疏水性界面剂可作为涂料助剂，在涂料表面形成一层疏水保护薄膜，可以极大地改善了水性涂料的防水抗渗、保色、抗风化、耐酸雨性及自洁功能，极大的拓展了本发明的应用范围。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

本发明聚合物水泥防水涂料，其原料按质量百分数称量：

聚合物乳液25％-50％，水泥25％-40％，复合填料20％-40％，甲基硅油0.5％-2％，聚羧酸减水剂0.2％-0.5％，聚丙烯酰胺0.1％-1％，聚乙二醇0.05％-0.5％，纤维0.05％-0.1％，LD超疏水性界面剂0.1％-1％；其中，聚合物乳液为醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液；复合填料为经过硅烷偶联剂处理的石英砂、重质碳酸钙、硅灰石粉的混合物；纤维为氮离子体改性聚丙烯单丝纤维、木质素纤维、聚丙烯模裂纤维中的混合；使用时将液料和粉料混合均匀即可涂刷施工。

其中，聚合物乳液最低成膜温度为-8℃，固含量在48％-50％之间，粘度在500-1500mPa.s之间，pH在4-5之间。

复合填料各成分质量为比石英砂：重质碳酸钙：硅灰石粉：硅烷偶联剂＝1：0.4：0.02：0.04，石英砂为150-300目，重质碳酸钙400目，各成分混合研磨均匀得到复合填料。

纤维中氮离子体改性聚丙烯单丝纤维：木质素纤维：聚丙烯模裂纤维＝6:2:3，纤维长度范围在3-15mm。

涂料的聚灰比(聚合物乳液干量与水泥质量之比)应控制在0.4-1.0之间。

所制得的聚合物水泥防水涂料拉伸强度好，最高可达8.7MPa,平均达到4MPa，超过GB/T23445-2009要求的120％，断裂伸长率可达200％，低温柔性优良，潮湿基层粘结性能达到2.0MPa，远超国家标准，其不透水性优良。与现有的聚合物水泥防水涂料相比，具有拉伸强度高，韧性强，防水性能好，应用范围广的优点。因此，本产品是一种绿色环保型的高性能聚合物水泥防水涂料，可广泛应用于现代建筑工程防水。

实施例1：

一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，聚灰比为0.4，其原料组分按重量百分数计为：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液：28％，水泥：34％，复合填料：36％，甲基硅油：0.5％，聚羧酸减水剂(KH-5)：0.2％，聚丙烯酰胺：0.2％，聚乙二醇：0.05％，纤维：0.05％，LD超疏水性界面剂：1％。

分别将液料部分和粉料部分单独称量并搅拌均匀，然后将两部分原料一起放入搅拌机中，待其均匀混合即可施工涂刷，一般涂刷宜2-3次。

本发明所得的高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料的基本性能为：拉伸强度2.5MPa(≥1.8MPa)，断裂延伸率185％(≥80％)，低温柔性(Φ10mm棒)达标，粘结强度1.7MPa(≥1.0MPa)，不透水性(0.3MPa,30min)优良。

实施例2：

一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，聚灰比为0.6，其原料组分按质量百分数计为：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液：37％，水泥：30％，复合填料：31％，甲基硅油：0.5％，KH-5：0.2％，聚丙烯酰胺：0.2％，聚乙二醇：0.05％，纤维：0.05％，LD超疏水性界面剂：1％。

本发明所得的高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料的基本性能为：拉伸强度4.7MPa(≥1.8MPa)，断裂延伸率160％(≥80％)，低温柔性(Φ10mm棒)达标，粘结强度1.6MPa(≥1.0MPa)，不透水性(0.3MPa,30min)优良。

实施例3：

一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，聚灰比为0.8，其原料组分按重量百分数计为：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液：43％，水泥：27％，复合填料：28％，甲基硅油：0.5％，KH-5：0.2％，聚丙烯酰胺：0.2％，聚乙二醇：0.05％，纤维：0.05％，LD超疏水性界面剂：1％。

本发明所得的高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料的基本性能为：拉伸强度6.3MPa(≥1.8MPa)，断裂延伸率120％(≥80％)，低温柔性(Φ10mm棒)达标，粘结强度1.3MPa(≥1.0MPa)，不透水性(0.3MPa,30min)优良。

实施例4：

一种高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料，聚灰比为1.0，其原料组分按重量百分数计为：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液：48％，水泥：25％，复合填料：25％，甲基硅油：0.5％，KH-5：0.2％，聚丙烯酰胺：0.2％，聚乙二醇：0.05％，纤维：0.05％，LD超疏水性界面剂：1％。

本发明所得的高柔性纤维增强型聚合物水泥防水涂料的基本性能为：拉伸强度8.1MPa(≥1.8MPa)，断裂延伸率105％(≥80％)，低温柔性(Φ10mm棒)达标，粘结强度1.2MPa(≥1.0MPa)，不透水性(0.3MPa,30min)优良。

Claims

1.一种聚合物水泥防水涂料，其特征在于原料组成按质量百分数计为：

其中，所述的聚合物乳液为醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液；

使用时将液料和粉料混合均匀即可涂刷施工。

2.如权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述聚合物乳液最低成膜温度为-8℃，固含量在48％-50％之间，粘度在500-1500mPa.s之间，pH在4-5之间。

3.如权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述复合填料各成分质量为比石英砂：重质碳酸钙：硅灰石粉：硅烷偶联剂＝1：0.4：0.02：0.04，石英砂为150-300目，重质碳酸钙400目，各成分混合研磨均匀得到复合填料。

4.如权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述纤维中氮离子体改性聚丙烯单丝纤维：木质素纤维：聚丙烯模裂纤维＝6:2:3，纤维长度范围为：3-15mm。

5.如权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于原料中聚合物干量与水泥的质量比应控制在0.4-1.0之间。