CN105238126A - 一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂 - Google Patents
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于大坝廊道混凝土表面装饰及防护涂层的多功能添加剂及其制备、使用方法。多功能添加剂包含有如下质量份数的原料：20～44份聚氧乙烯醚，1～3份丙烯酸单体，3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，0.5份过硫酸铵，1份巯基丙酸，10份纳米硅改性材料，0.02份纤维素醚，20～80份去离子水。通过将经计量的聚合物乳液、多功能添加剂、有机硅消泡剂、水泥、复合填料、颜料和拌合水搅拌均匀，获得大坝廊道混凝土表面装饰及防护涂层。本发明制备工艺简单、操作方便，改善了液料/粉料体系流动性、均匀性和稳定性，提高了涂层成膜后与潮湿基面粘结性能、力学性能及耐久性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种用于大坝廊道混凝土表面装饰及防护涂层的多功能添加剂的制备及使用方法。
背景技术
随着国家基础建设的快速增长，水利工程、道路交通、市政等工程领域对混凝土建筑物的耐久性和安全性要求日益提高，同时对工程建设过程的环保控制措施愈来愈重视。***、国务院予以高度重视，《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》将涉及到公共安全领域的研究列入明确支持的范畴，同时将节能建材与绿色建材列为优先支持和重点研究课题。水库大坝作为水利工程的重要基础设施，可有效调蓄和利用水资源，发挥防洪、发电、灌溉、航运、供水等综合效益，为国民经济和社会发展提供安全保障。水库大坝廊道作为大坝排水、监测、交通和运行维护的重要结构，通常位于水下，承受几十米至上百米的水头压力，在环境因子、水力作用、材料老化等因素共同影响下，廊道混凝土结构可能出现不同程度的渗漏水，使混凝土表面剥蚀甚至破坏；尤其是当混凝土表面存在蜂窝、砂眼、裂缝时，易形成集中的快速渗水通道，使得渗水量增大甚至产生集中渗流，严重影响大坝的美观性、耐久性和安全性。因此，选择合适的水工混凝土病害治理及装饰、防护材料，可恢复混凝土建筑物表面的美观性，同时在混凝土表面或缺陷处形成有效的防护层，使混凝土免受或减缓外界侵蚀作用，提高混凝土建筑物的耐久性，对于提升我国工程建设质量和运行维护水平具有重要意义。
聚合物水泥防水涂料是是由液料(聚合物乳液及助剂)和粉料(水泥、无机填料、颜料及添加剂)构成的一类环保型绿色建材，因其无毒不燃，符合环保要求，技术性能优良，施工简便，经济实用，已成为节能环保型建筑涂料发展的重点之一。此类涂料色彩效果与旧混凝土相近，且此类涂料属于有机-无机复合材料，既具有机聚合物材料(如聚合物乳液)弹性高、延展性佳、防水效果好的优点，又具有无机材料(如水泥、无机填料)强度高、与潮湿基面粘结性能好的特点，可根据实际工程应用要求调节涂料的色泽、强度、韧性，实现对混凝土的表面装饰和防护。自1998年被***列为首批推荐的13种防水材料以来，聚合物水泥防水涂料已广泛用于建筑物屋面、地下室、厨卫间以及外墙等结构部位的装饰及防水处理，发展趋势良好。
聚合物水泥防水涂料作为一种复合涂料，其原料的选择和用量(如聚合物乳液、粉料组合、添加剂的应用等)、涂料的配方(如聚灰比、粉液比等)和施工方法(如涂覆养护、搅拌制度等)都对涂料的力学性能及应用效果产生影响。此类涂料作为大坝廊道混凝土装饰和防护涂层，主要面临如下问题：(1)涂料中各组分之间的相容性问题，尤其是聚合物乳液与水泥之间的适应性问题，以及粉料/液料体系的稳定性和匀质性问题(粉料/液料界面相容性问题)，上述因素直接关系到聚合物水泥防水涂层的物理力学性能；(2)大坝廊道长期处于潮湿或有水环境，聚合物水泥防水涂层逐渐出现吸水溶胀甚至老化现象，导致涂层强度和附着力下降，甚至出现鼓泡、脱粘、剥落等现象，涂层的装饰及防水防腐功能逐渐减弱甚至丧失；(3)大坝廊道多为拱形结构，实际施工时多为立面和顶面施工，因而聚合物防水涂料往往易出现流挂，触变性较差。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种兼具润湿分散、增稠及增强基底附着力等多种功能的涂料添加剂及其制备方法；通过使用该多功能添加剂，进一步改善聚合物水泥防水涂料各组分的相容性，尤其是聚合物乳液与水泥的适应性，以及液料与粉料之间的界面相容性，使液料/粉料组合获得良好的流动性、稳定性和匀质性。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述多功能添加剂制备具有优异混凝土附着力、柔韧性、防水防腐性能且长效耐久的聚合物水泥防水涂料的方法，以满足大坝廊道混凝土装饰及防护的应用要求。
本发明提供的技术方案是：
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征是：包含有如下质量百分比的组分：20～44份聚氧乙烯醚，1～3份丙烯酸单体，3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，0.5份过硫酸铵，1份巯基丙酸，10份纳米硅改性材料，0.02份纤维素醚，20～80份去离子水。
所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ―(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A.将20～44份聚氧乙烯醚和10～70份去离子水混合，在N2氛围下加热调节并搅拌溶解；恢复至室温后，加入1～3份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。
B.将0.5份过硫酸铵和10份去离子水混合，得到浓度为5％的过硫酸铵水溶液。
C.将步骤A中的混合物在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃，向其中分别缓慢滴加步骤B制作的5％过硫酸铵水溶液和1份巯基丙酸，在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h后，静置至室温；用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。
D.将步骤C产生的聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。
E.向步骤C产生的浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，得到所述的用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂。
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的使用方法，其特征在于：在25～50份聚合物乳液中加入0.1～0.3份多功能添加剂、0.05～0.1份有机硅消泡剂和5～10份水，用电动搅拌机慢速搅拌均匀，并将体系pH调整至7～9；随后加入25～40份水泥、20～30份复合填料和2～5份颜料，充分搅拌至体系中无明显的粗颗粒为止；搅拌结束后静置几分钟消泡，然后涂膜；涂膜分2～3次进行，厚度达到(1.5±0.2)mm。
所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的一种或两种，固含量在40％～60％之间；所述水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥；所述复合填料为100～200目石英砂、400目重质碳酸钙的混合物(质量比为2～5:2)；所述颜料为钛白粉。
多功能添加剂质量占水泥质量的0.25％～1.2％，所述的聚合物乳液质量(折固含量)与水泥质量之比在0.3～1.0，推荐聚灰比为0.4～0.6。
所述多功能添加剂适用于大坝廊道混凝土表面装饰、防护领域中的涂层添加剂。
本发明具有如下优点和效果：
(1)本发明的多功能添加剂含有羧基和硅氧烷结构，在聚合物防水涂料中与有机组分(如丙烯酸酯乳液)、无机组分(如水泥、复合填料)均具有较好的相溶性和界面相容性，有利于改善液料/粉料组合体系的流动性、分散均匀性和稳定性，提高涂料对潮湿混凝土基面的附着力。
(2)本发明的多功能添加剂含有羧基和硅氧烷结构，在聚合物防水涂料中与有机组分(如丙烯酸酯乳液)、无机组分(如水泥)均可产生较强的相互作用；当涂料固化成膜时，该添加剂可发挥“桥梁”和“交联”作用，促进聚合物相与水泥固相相互贯穿，交联固化，形成以化学键结合的界面结构，通过界面增强实现涂层性能的改善。实验证明，上述涂层性能改善主要体现在拉伸强度和断裂伸长率具有明显的提高。
(3)本发明的多功能添加剂含有改性纳米硅，在聚合物防水涂料中可发挥有机-无机协同作用及纳米效应，使聚合物防水涂料兼具增强、增韧、防水、防渗、耐碱和耐老化等优点，获得优异的混凝土界面相容性和耐久性。实际应用效果显示，将所述功能添加剂及含有该添加剂的聚合物防水涂料用于西藏地区某大坝廊道潮湿混凝土基面的装饰和防护，一年后仍无变色、粉化、鼓泡、剥落等不良现象。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征是：
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征是：包含有如下质量份数的组分：20～44份聚氧乙烯醚，1～3份丙烯酸单体，3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，0.5份过硫酸铵，1份巯基丙酸，10份纳米硅改性材料，0.02份纤维素醚，20～80份去离子水。
所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ―(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A.将20～44份聚氧乙烯醚和10～70份去离子水混合，在N2氛围下加热调节并搅拌溶解；恢复至室温后，加入1～3份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。
B.将0.5份过硫酸铵和10份去离子水混合，得到浓度为5％的过硫酸铵水溶液。
C.将步骤A中的混合物在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃，向其中分别缓慢滴加步骤B制作的5％过硫酸铵水溶液和1份巯基丙酸，在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h后，静置至室温；用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。
D.将步骤C产生的聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。
E.向步骤C产生的浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，得到所述的用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂。
一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的使用方法，其特征在于：在25～50份聚合物乳液中加入0.1～0.3份多功能添加剂、0.05～0.1份有机硅消泡剂和5～10份水，用电动搅拌机慢速搅拌均匀，并将体系pH调整至7～9；随后加入25～40份水泥、20～30份复合填料和2～5份颜料，充分搅拌至体系中无明显的粗颗粒为止；搅拌结束后静置几分钟消泡，然后涂膜；涂膜分2～3次进行，厚度达到(1.5±0.2)mm。
所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的一种或两种，固含量在40％～60％之间；所述水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥；所述复合填料为100～200目石英砂、400目重质碳酸钙的混合物(质量比为2～5:2)；所述颜料为钛白粉。
多功能添加剂质量占水泥质量的0.25％～1.2％，所述的聚合物乳液质量(折固含量)与水泥质量之比在0.3～1.0，推荐聚灰比为0.4～0.6。
所述多功能添加剂适用于大坝廊道混凝土表面装饰、防护领域中的涂层添加剂。
除非另有说明，本发明中所采用的份数或百分数皆为质量份数或质量百分数。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书操作。
实施例1：
多功能添加剂(记作CW-PC-1)的制备:
向装有搅拌磁子、N2装置和回流冷凝管的四口瓶中加入20份烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG，分子量1100g/mol)和去离子水，启动电磁搅拌装置并升温使之完全溶解；静置至室温后，加入1份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。将0.5份过硫酸铵溶于10份去离子水中，并置于恒压滴液漏斗Ⅰ中，将1份巯基丙酸置于恒压滴液漏斗Ⅱ中；在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃时，向四口瓶中缓慢滴加恒压滴液漏斗Ⅰ和Ⅱ中溶液，控制在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h。反应结束后，静置至室温，用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。将聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。向浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，获得所需的多功能添加剂。
所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ―(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
实施例2：
多功能添加剂(记作CW-PC-2)的制备:
向装有搅拌磁子、N2装置和回流冷凝管的四口瓶中加入44份异丁烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分子量2400g/mol)(TPEG，分子量2400g/mol)和去离子水，启动电磁搅拌装置并升温使之完全溶解；静置至室温后，加入2份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。将0.5份过硫酸铵溶于10份去离子水中，并置于恒压滴液漏斗Ⅰ中，将1份巯基丙酸置于恒压滴液漏斗Ⅱ中；在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃时，向四口瓶中缓慢滴加恒压滴液漏斗Ⅰ和Ⅱ中溶液，控制在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h。反应结束后，静置至室温，用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。将聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。向浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，获得所需的多功能添加剂。
所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ―(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
实施例3：
多功能添加剂(记作CW-PC-3)的制备:
向装有搅拌磁子、N2装置和回流冷凝管的四口瓶中加入10份异丁烯醇聚氧乙烯醚或(TPEG，分子量2400g/mol)、22份烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG，分子量1100g/mol)和去离子水，启动电磁搅拌装置并升温使之完全溶解；静置至室温后，加入3份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。将0.5份过硫酸铵溶于10份去离子水中，并置于恒压滴液漏斗Ⅰ中，将1份巯基丙酸置于恒压滴液漏斗Ⅱ中；在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃时，向四口瓶中缓慢滴加恒压滴液漏斗Ⅰ和Ⅱ中溶液，控制在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h。反应结束后，静置至室温，用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。将聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。向浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，获得所需的多功能添加剂。
所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ―(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
实施例4～6：
用于大坝廊道混凝土装饰及防护的聚合物水泥防水涂料由下列组分组成：聚合物乳液25～50份，水泥25～40份，多功能添加剂0.1～0.3份，有机硅消泡剂0.05～0.1份，复合填料20～30份，颜料2～5份，水5～10份。所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的一种或两种，固含量在40％～60％之间；所述水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥；所述复合填料为100～200目石英砂、400目重质碳酸钙的混合物(质量比为2～5:2)；所述颜料为钛白粉。多功能添加剂质量占水泥质量的0.25％～1.2％，所述的聚合物乳液质量(折固含量)与水泥质量之比在0.3～1.0，推荐聚灰比为0.4～0.6。
使用所述多功能添加剂制备用于大坝廊道混凝土装饰及防护的聚合物水泥防水涂料，包括如下步骤：在聚合物乳液中按配比加入上述多功能添加剂、有机硅消泡剂和水，用电动搅拌机慢速搅拌均匀，并将体系pH调整至7～9；然后加入水泥、复合填料和颜料，充分搅拌至体系中无明显的粗颗粒为止。搅拌结束后静置几分钟消泡，然后涂膜。涂膜分2～3次进行，厚度达到(1.5±0.2)mm。
将实施例1～3制备的多功能添加剂用于下述实施例中聚合物水泥防水涂料的制备，其中：将实施例1制备的多功能添加剂用于实施例4中聚合物水泥防水涂料的制备，多功能添加剂用量占水泥质量的0.25％；将实施例2制备的多功能添加剂用于实施例5中聚合物水泥防水涂料的制备，多功能添加剂用量占水泥质量的0.55％；将实施例3制备的多功能添加剂用于实施例6中聚合物水泥防水涂料的制备，多功能添加剂用量占水泥质量的1.2％。
将实施例4～6所得的聚合物水泥防水涂料在标准条件下成型、养护，并按照GB/T23445-2009测定涂层的基本性能，性能参数见表1。
表1用多功能添加剂制备的聚合物水泥防水涂料性能参数
优选出实施例5所获聚合物防水涂料作为推荐使用的大坝廊道混凝土表面装饰及防护涂料，并用于西藏地区某大坝廊道潮湿混凝土基面的装饰和防护，一年后仍无变色、粉化、鼓泡、剥落等不良现象。
上述结果表明，本发明的多功能添加剂能提高聚合物水泥防水涂料中各组分相容性和涂料/混凝土界面相容性的特征，改善涂料的装饰和防护功能持久性，从而提高混凝土建筑物的耐久性，提高水利、交通、桥梁工程中混凝土结构的安全性，降低维护成本。
本发明具有如下优点和效果：
(1)本发明的多功能添加剂含有羧基和硅氧烷结构，在聚合物防水涂料中与有机组分(如丙烯酸酯乳液)、无机组分(如水泥、复合填料)均具有较好的相溶性和界面相容性，有利于改善液料/粉料组合体系的流动性、分散均匀性和稳定性，提高涂料对混凝土的附着力。
(2)本发明的多功能添加剂含有羧基和硅氧烷结构，在聚合物防水涂料中与有机组分(如丙烯酸酯乳液)、无机组分(如水泥)均可产生较强的相互作用；当涂料固化成膜时，该添加剂可发挥“桥梁”和“交联”作用，促进聚合物相与水泥固相相互贯穿，交联固化，形成以化学键结合的界面结构，通过界面增强实现涂层性能的改善。实验证明，上述涂层性能改善主要体现在拉伸强度和断裂伸长率具有明显的提高。
(3)本发明的多功能添加剂含有改性纳米硅，在聚合物防水涂料中可发挥有机-无机协同作用及纳米效应，使聚合物防水涂料兼具增强、增韧、防水、防渗、耐碱和耐老化等优点，获得优异的混凝土界面相容性和耐久性。实际应用效果显示，将所述功能添加剂及含有该添加剂的聚合物防水涂料用于西藏地区某大坝廊道潮湿混凝土基面的装饰和防护，一年后仍无变色、粉化、鼓泡、剥落等不良现象。
以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征是：包含有如下质量百分比的组分：20～44份聚氧乙烯醚，1～3份丙烯酸单体，3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，0.5份过硫酸铵，1份巯基丙酸，10份纳米硅改性材料，0.02份纤维素醚，20～80份去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征在于：所述的聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚和异丁烯醇聚氧乙烯醚或中的一种或两种；丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种；纤维素醚为甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征在于：所述纳米硅改性材料为自制，制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散于乙醇中，然后加入5wt％γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，超声混合30min后，持续搅拌并升温至回流状态反应24h，反应结束后恢复至室温，经超声、离心分离后得到改性纳米二氧化硅的分散液，其有效成分含量为1％～5％。
4.一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A.将20～44份聚氧乙烯醚和10～70份去离子水混合，在N2氛围下加热调节并搅拌溶解；恢复至室温后，加入1～3份丙烯酸单体和3份γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，搅拌使其溶解并混合均匀。
B.将0.5份过硫酸铵和10份去离子水混合，得到浓度为5％的过硫酸铵水溶液。
C.将步骤A中的混合物在N2氛围下持续搅拌并升温至70℃，向其中分别缓慢滴加步骤B制作的5％过硫酸铵水溶液和1份巯基丙酸，在1～1.5h滴加完毕，整个反应体系在70℃～80℃反应24h后，静置至室温；用30％的NaOH溶液调整聚合物溶液pH至6～7。
D.将步骤C产生的聚合物溶液置于透析袋(截留分子量10000)，用蒸馏水透析，收集袋中聚合物溶液并浓缩至固含量为20％～40％。
E.向步骤C产生的浓缩液中加入10份纳米硅改性材料和0.02份纤维素醚，通过机械搅拌及超声分散24h，得到所述的用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂。
5.一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的使用方法，其特征在于：在25～50份聚合物乳液中加入0.1～0.3份多功能添加剂、0.05～0.1份有机硅消泡剂和5～10份水，用电动搅拌机慢速搅拌均匀，并将体系pH调整至7～9；随后加入25～40份水泥、20～30份复合填料和2～5份颜料，充分搅拌至体系中无明显的粗颗粒为止；搅拌结束后静置几分钟消泡，然后涂膜；涂膜分2～3次进行，厚度达到1.5±0.2mm。
6.根据权利要求4所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的使用方法，其特征在于：所述的聚合物乳液为丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-乙烯乳液中的一种或两种，固含量在40％～60％之间；所述水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥；所述复合填料为质量比为2～5:2的100～200目石英砂和400目重质碳酸钙的混合物；所述颜料为钛白粉。
7.根据权利要求4所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂的使用方法，其特征在于：多功能添加剂质量占水泥质量的0.25％～1.2％，所述的聚合物乳液质量与水泥折固含量质量之比在0.3～1.0，推荐聚灰比为0.4～0.6。
8.根据权利要求1所述的一种用于混凝土装饰防护涂层的多功能添加剂，其特征在于：所述添加剂适用于大坝廊道混凝土表面装饰、防护领域中的涂层添加剂。
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