CN105385279A - 聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚合物水泥防水涂料及其制备方法。所述的聚合物水泥防水涂料由下述组分制成：丙烯酸酯防水乳液100份、水泥35-55份、石英砂35-55份、重质碳酸钙15-35份、水10-20份、消泡剂0.3-0.6份、防腐剂0.1-0.3份；其中：所述丙烯酸酯防水乳液采用硅烷偶联剂KBM-503有机硅单体对丙烯酸酯进行改性所得。本发明所述聚合物水泥防水涂料具有优异的低温柔性及防水性能，同时还具有较好的机械性能。

Description

聚合物水泥防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防水涂料，具体涉及一种聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
背景技术
聚合物水泥防水涂料(JS防水涂料)是以聚合物乳液(如丙烯酸酯乳液、EVA乳液等)和无机粉料(水泥、石英粉及添加剂等)复合而成的双组分防水涂料，既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点，因此广泛应用于厕浴、厨房间、建筑物外墙、坡瓦屋面、地下工程的防水。
由于丙烯酸酯乳液对温度敏感，制得的JS防水涂膜的低温柔性相对较差，难以满足北方冬季寒冷气候下的应用要求。多年来，人们一直尝试用有机硅改性丙烯酸乳液。早期的硅丙乳液是将丙烯酸类聚合物乳液与硅油乳液共混，这样做对改善涂层的防水性确实很有帮助，主要表现在涂层的瞬间防水，即“荷叶效应”非常显著，而且涂层柔软，耐候性也有一定提高。但有机硅化合物并没和丙烯酸类聚合物在化学结构上形成一个整体，因此乳液的稳定性不高，很容易发生相分离。若想制得性能优异的硅丙乳液，需要在丙烯酸酯类聚合物的主链上接枝上相当数量的有机硅化合物，以提高所得乳液的耐寒性能，并进一步提高所得JS防水涂料的低温柔性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低温柔性较好的聚合物水泥防水涂料及其制备方法。
本发明所述的聚合物水泥防水涂料，按重量份计，它由下述组分制成：
丙烯酸酯防水乳液100份、水泥35-55份、石英砂35-55份、重质碳酸钙15-35份、水10-20份、消泡剂0.3-0.6份、防腐剂0.1-0.3份；其中：
所述丙烯酸酯防水乳液按下述方法制备：
1)按重量份计，取2-8份的乳化剂和50-70份的水置于乳化釜中，待乳化剂溶解后加入10-25份的丙烯酸单体进行乳液聚合，反应温度为65-85℃，反应时间为30-60min，得到预乳液；
2)取0.2-1.0份的乳化剂和8-10份的水置于反应釜中，升温至85-90℃，加入50-60份的预乳液、0.2-1.0份的引发剂和2-5份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1-2h，之后降温至65-75℃保温反应20-60min，随后降温，调节反应物的pH值为8-9，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液。
上述技术方案中，在丙烯酸酯防水乳液的制备方法中，所述丙烯酸单体、乳化剂和引发剂等的选择与现有技术相同，优选地，所述丙烯酸单体选自丙烯酸丁酯、丙烯异辛酯和甲基丙烯酸中的一种或两种以上的组合；所述的乳化剂为十二烷基磺酸甜菜碱(DSB)和/或乳化剂OP-10；所述的引发剂为过硫酸钾和/或过硫酸钠。
上述技术方案中，各组分的重量份配比优选为：
丙烯酸酯防水乳液100份、水泥40-50份、石英砂40-50份、重质碳酸钙20-30份、水10-15份、消泡剂0.3-0.5份、防腐剂0.2-0.3份。
本发明所述技术方案中，所述消泡剂的选择与现有技术相同，优选为选自消泡剂DF-01、消泡剂NXZ、消泡剂154和消泡剂A10中的一种或两种以上的组合。
本发明所述技术方案中，所述防腐剂的选择与现有技术相同，优选为防腐剂D7LT和/或防腐剂RS-81。
本发明所述技术方案中所述的水泥优选为PO42.5水泥。
本发明所述技术方案中用到的石英砂和重质碳酸钙的粒度均优选采用100-400目。
本发明还包括上述聚合物水泥防水涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取2-8份的乳化剂和50-70份的水置于乳化釜中，待乳化剂溶解后加入10-25份的丙烯酸单体进行乳液聚合，反应温度为65-85℃，反应时间为30-60min，得到预乳液；
1.2)取0.2-1.0份的乳化剂和8-10份的水置于反应釜中，升温至85-90℃，加入50-60份的预乳液、0.2-1.0份的引发剂和2-5份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1-2h，之后降温至65-75℃保温反应20-60min，随后降温，调节反应物的pH值为8-9，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按配比称取丙烯酸酯防水乳液、水泥、石英砂、重质碳酸钙、水、消泡剂和防腐剂，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
上述制备方法中涉及的丙烯酸单体、乳化剂和引发剂等的选择与前述相同。
上述制备方法中，采用pH调节剂来调节反应物的pH值，所述pH调节剂的选择与现有技术相同，具体可以是碳酸氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或氨水等。
与现有技术相比，本发明采用硅烷偶联剂KBM-503有机硅单体对丙烯酸酯进行改性，以获得性能耐寒性好的丙烯酸酯防水乳液，再进一步与水泥、石英砂和重质碳酸钙等粉料进行复合，使所得的聚合物水泥防水涂料具有优异的低温柔性及防水性能，同时还具有较好的机械性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。
以下各实施例中，每1份代表10kg。
实施例1
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取2份的乳化剂(DSB)和50份的水置于乳化釜中，搅拌，待乳化剂溶解后加入15份的丙烯酸单体(由10份的丙烯酸丁酯和5份的丙烯异辛酯组成)进行乳液聚合，反应温度为80℃，反应时间为30min，得到预乳液；
1.2)取0.2份的乳化剂(DSB)和9份的水置于反应釜中，升温至90℃，加入60份的预乳液、0.5份的引发剂(过硫酸钠)和2份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应2h，之后降温至75℃保温反应30min，随后降至室温，用磷酸氢二钠调节反应物的pH值为8，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按下述表1中实施例1的配方称取丙烯酸酯防水乳液100份、水泥55份、石英砂45份、重质碳酸钙25份、水10份、消泡剂0.3份和防腐剂0.2份，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
实施例2
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取5份的乳化剂(由0.5份的乳化剂OP-10和0.5份的乳化剂DSB)和70份的水置于乳化釜中，搅拌，待乳化剂溶解后加入25份的丙烯酸单体(由10份的丙烯酸丁酯、5份的丙烯异辛酯和10份的甲基丙烯酸组成)进行乳液聚合，反应温度为65℃，反应时间为60min，得到预乳液；
1.2)取1.0份的乳化剂(由0.5份的乳化剂OP-10和0.5份的乳化剂DSB)和8份的水置于反应釜中，升温至85℃，加入55份的预乳液、0.3份的引发剂(过硫酸钠)和4份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应2h，之后降温至70℃保温反应40min，随后降至室温，用磷酸氢二钠调节反应物的pH值为8，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按下述表1中实施例2的配方称取丙烯酸酯防水乳液100份、水泥35份、石英砂40份、重质碳酸钙35份、水15份、消泡剂0.4份和防腐剂0.2份，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
实施例3
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取8份的乳化剂(乳化剂OP-10)和60份的水置于乳化釜中，搅拌，待乳化剂溶解后加入10份的丙烯酸单体(丙烯酸丁酯)进行乳液聚合，反应温度为75℃，反应时间为40min，得到预乳液；
1.2)取0.5份的乳化剂(乳化剂OP-10)和10份的水置于反应釜中，升温至88℃，加入50份的预乳液、0.3份的引发剂(过硫酸铵)和4份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1.5h，之后降温至65℃保温反应30min，随后降至室温，用磷酸二氢钠调节反应物的pH值为8.5，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按下述表1中实施例3的配方称取丙烯酸酯防水乳液100份、水泥40份、石英砂55份、重质碳酸钙15份、水12份、消泡剂0.6份和防腐剂0.3份，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
实施例4
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取4份的乳化剂(乳化剂OP-10)和55份的水置于乳化釜中，搅拌，待乳化剂溶解后加入20份的丙烯酸单体(由10份的丙烯酸丁酯和10份的甲基丙烯酸组成)进行乳液聚合，反应温度为85℃，反应时间为30min，得到预乳液；
1.2)取0.8份的乳化剂(由0.56份的乳化剂OP-10和0.24份的乳化剂DSB组成)和10份的水置于反应釜中，升温至85℃，加入60份的预乳液、0.8份的引发剂(由0.4份的过硫酸钾和0.4份的过硫酸钠)和3份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1h，之后降温至70℃保温反应20min，随后降至室温，用磷酸二氢钠调节反应物的pH值为8.5，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按下述表1中实施例3的配方称取丙烯酸酯防水乳液100份、水泥50份、石英砂35份、重质碳酸钙30份、水20份、消泡剂0.5份和防腐剂0.15份，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
表1：
对按本发明所述配方及方法制得的聚合物水泥防水涂料按照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》进行检测，性能如表2所示：
表2：

Claims (8)

1.聚合物水泥防水涂料，其特征在于：按重量份计，它由下述组分制成：
丙烯酸酯防水乳液100份、水泥35-55份、石英砂35-55份、重质碳酸钙15-35份、水10-20份、消泡剂0.3-0.6份、防腐剂0.1-0.3份；其中：
所述丙烯酸酯防水乳液按下述方法制备：
1)按重量份计，取2-8份的乳化剂和50-70份的水置于乳化釜中，待乳化剂溶解后加入10-25份的丙烯酸单体进行乳液聚合，反应温度为65-85℃，反应时间为30-60min，得到预乳液；
2)取0.2-1.0份的乳化剂和8-10份的水置于反应釜中，升温至85-90℃，加入50-60份的预乳液、0.2-1.0份的引发剂和2-5份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1-2h，之后降温至65-75℃保温反应20-60min，随后降温，调节反应物的pH值为8-9，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液。
2.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯防水乳液的制备方法中，所述的丙烯酸单体为选自丙烯酸丁酯、丙烯异辛酯和甲基丙烯酸中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯防水乳液的制备方法中，所述的乳化剂为十二烷基磺酸甜菜碱(DSB)和/或乳化剂OP-10。
4.根据权利要求1所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯防水乳液的制备方法中，所述的引发剂为过硫酸钾和或过硫酸钠。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：各组分的重量份配比为：
丙烯酸酯防水乳液100份、水泥40-50份、石英砂40-50份、重质碳酸钙20-30份、水10-15份、消泡剂0.3-0.5份、防腐剂0.2-0.3份。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述的消泡剂为选自消泡剂DF-01、消泡剂NXZ、消泡剂154和消泡剂A10中的一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物水泥防水涂料，其特征在于：所述的防腐剂可以是防腐剂D7LT和/或防腐剂RS-81。
8.权利要求1所述聚合物水泥防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备丙烯酸酯防水乳液：
1.1)按重量份计，取2-8份的乳化剂和50-70份的水置于乳化釜中，待乳化剂溶解后加入10-25份的丙烯酸单体进行乳液聚合，反应温度为65-85℃，反应时间为30-60min，得到预乳液；
1.2)取0.2-1.0份的乳化剂和8-10份的水置于反应釜中，升温至85-90℃，加入50-60份的预乳液、0.2-1.0份的引发剂和2-5份的硅烷偶联剂KBM-503，保温反应1-2h，之后降温至65-75℃保温反应20-60min，随后降温，调节反应物的pH值为8-9，过滤，得到丙烯酸酯防水乳液；
2)按配比称取丙烯酸酯防水乳液、水泥、石英砂、重质碳酸钙、水、消泡剂和防腐剂，混合搅拌均匀，得到聚合物水泥防水涂料。
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