CN106118481A - 自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法。该涂料为双组份涂料，液料A由以重量级百分比的组分组成：聚合物乳液70‑80%、羟乙基纤维素0.5‑1%、消泡剂3‑‑5%、水余量；粉料B由以重量计百分比的组分组成：硅酸盐水泥20‑35%、高吸水性聚合物5‑15%、二氧化硅粉3‑10%、分散剂1‑3%、减水剂1‑3%、作微胶囊壁材的聚合物5‑15%、氢氧化钙3‑5%、石英砂10‑30%、填料余量。本发明通过采用上述技术，通过调整水泥的水化速度来调整涂料的固化速度，且其固化时间可控制，在堵漏的情况下也可使用，当裂缝再此出现时，吸水聚合物能及时反应。并且可以反复使用，未开裂处活性物质仍处于休眠状态，待开裂时就能发挥作用。在建筑防水理论是重大的突破。

Description

自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑防水材料技术领域，具体涉及一种渗漏以后可以自动修复渗漏缺陷的自修复聚合物水泥防水涂料及其制备方法。

背景技术

防水涂料是防水优良材料，目前工程使用的防水涂料以聚合物水泥涂料为主，它具有很好的水泥基面粘接性、本身很好的延伸性。并且能在潮湿基面施工。很受工程欢迎，在工程项目上比较流行。

但是防水涂料，与水泥（混凝土）基面粘结性好，当基层混凝土（或砂浆）开裂后，会拉动涂料使其断裂，造成了建筑物的渗漏，使防水失败。

以砖混或砼结构建筑物，因结构形变、砂浆（混凝土）的水化收缩、以及热胀冷缩原因都会使其产生很多的裂纹。这是建筑目前的通病，虽然学者从各方面努力，但因施工、养护及人的因素等，砂浆和混凝土的裂缝仍然在所难免。

发明内容

为了解决混凝土（砂浆）开裂引起的渗漏现象，本发明的第一个目的是提供一种能智能性地自我修复已渗漏的、细小裂缝的聚合物水泥防水涂料。该涂料刮涂于砂浆（混凝土）面层。在无裂缝的情况下内部活性材料于封闭状态；由于各种原因使涂料产生了很多细小的裂缝后，在无水的情况下（或潮湿度不高的情况下）涂料处于稳定的状态。当水流入涂料裂缝（或潮湿度极高的情况下），在水的作用下，涂料能够自行快速反应，生成反应物修复裂缝，堵塞渗漏渠道，自我修补了涂料缺陷，恢复防水的功能。该涂料防水层成为智能性的自修复的防水层，克服了防水材料无法抵御开裂的弱点，在迎水面和背水面施工均可。本发明的另外一个目的是提供上述的渗漏自修复防水聚合物水泥防水涂料的制备方法。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，该涂料为双组份涂料，A组份为液料，B组份为粉料，其特征在于：

液料A由以重量级百分比的组分组成：

聚合物乳液 70-80%　　　羟乙基纤维素 0.5-1%

消泡剂 3--5%　　　 水 余量。

粉料B由以重量计百分比的组分组成：

硅酸盐水泥 20-35%　　　高吸水性聚合物 5-15%

二氧化硅粉 3-10%　　 　分散剂 1-3%

减水剂 1-3%　　　　作微胶囊壁材的聚合物 5-15%

氢氧化钙 3-5%　　　　石英砂 10-30%

填料 余量。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述粉料B由以重量计百分比的组分组成：硅酸盐水泥20-35%，高吸水性聚合物10%-15%， 二氧化硅3-8%，分散剂 1-2%，减水剂0.5-2%，作微胶囊壁材的聚合物 5-10%，氢氧化钙 3-5%，石英砂 10-20%，填料 余量。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述粉料B由以重量计百分比的组分组成：硅酸盐水泥 10-40%， 高吸水性聚合物10%-15%， 二氧化硅3-10%，分散剂 1-2%，减水剂0.5-2%，作微胶囊壁材的聚合物 5-10%，氢氧化钙 3-5%，石英砂 10-30%，填料 余量。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土、石棉粉中的一种或者两种以上混合物。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的高吸水性聚合物采用聚乙烯醇类、聚丙烯酸盐高吸水性聚合物以及各自枝接丙烯酸类、和无机矿物枝接的高吸水性聚合物其中一种或多种混合物。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的作微胶囊壁材的的聚合物采用甲基乙烯醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、二异丁基硫代氨基甲酸酯、二氰酸酯一种或两种组合物。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的分散剂选自萘磺酸甲醛缩合物、脂肪醇聚乙烯醚或甲基萘磺酸甲醛缩合物。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的减水剂选自木质素磺酸盐、密胺系减水剂或粉末聚羧酸酯。

所述的自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于包括以下的步骤：

1）将作胶囊壁材的聚合物加于水或溶剂中，加热使其彻底溶解并进行反应接枝形成溶液，再将高吸水性聚合物、二氧化硅加入，搅拌后将溶液滤出，包裹溶液的高吸水性聚合物、二氧化硅不溶进行分散成小颗粒，并降温并抽真空，使溶剂挥发，得到混合物胶囊；

2）按配比，将步骤１）得到的混合物搅拌于硅酸盐水泥、分散剂、减水剂、氢氧化钙、石英砂及填料混合物中搅拌均匀，得到粉料B；

3）将聚合物乳液、羟乙基纤维素、消泡剂和水按比例混合、搅拌均匀形成液料A；

4）将液料A:粉料B按重量比为1：1混合搅拌均匀，得到自修复聚合物水泥防水涂料，涂刷于混凝土基层。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明将涂料双组分混合制成防水涂料，加水涂在混凝土基面，在涂料固化期间因为固化快内部的吸水树脂被可成膜的接枝共聚物包裹形成微胶囊，接枝共聚物和另外的活性物质被包裹住处于休眠状态，当表面处于有水的状态，因为成为胶囊壁材的接枝共聚物是多孔物质，水会慢慢地进入胶囊中，使内部吸水物质吸水膨胀，挤破胶囊，吸水树脂马上可以急剧膨胀膨胀率达1000倍，可立即封闭裂缝表面，其施工方便简单；在潮湿的状态下内部的活性材料进行反应生成硅酸盐结晶彻底封闭裂缝，实现了渗漏自修复；彻底解决了水泥砂浆开裂渗漏的问题，解决了渗漏后进行背水面进行堵漏施工的麻烦，实现了智能化的自修补；

2）本发明通过采用自我修复的思想刚柔相济，在干湿交替的环境下也能使用，并且在反复开裂的情况下仍然能起作用，可以通过调整水泥的水化速度来调整涂料的固化速度，且其固化时间可控制，即将硅酸盐水泥换成快硬水泥，就可以，在堵漏的情况下也可使用，当裂缝再此出现时，吸水聚合物能及时反应。并且可以反复使用，未开裂处活性物质仍处于休眠状态，待开裂时就能发挥作用。在建筑防水理论是重大的突破。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1

本发明各组分配比如下：

以重量级百分比液料A组分：

聚合物乳液 75%

羟乙基纤维素 0.8%

消泡剂 4.2%

水 20%

以重量计百分比粉料B组分：

硅酸盐水泥 30%

聚丙烯酸盐高吸水性聚合物 10%

二氧化硅粉 8%

分散剂 1%

减水剂 1%

甲基乙烯醚-马来酸酐共聚物 9.5%

聚乙烯醇 0.5%

氢氧化钙 5%

石英砂 10%

滑石粉 25%

上述防水砂浆制备方法如下：

1）甲基乙烯醚-马来酸酐共聚物的水解物在50℃水中分散，加入聚乙烯醇搅拌2h，并把温度调高到70℃，充分搅拌。将聚丙烯酸盐高吸水性聚合物、二氧化硅粉加入搅拌片刻，即降温至30℃，用滤纸将粉滤出。烘干磨成粉；

2）与硅酸盐水泥、分散剂（脂肪醇聚乙烯醚）、减水剂（密胺系减水剂）、氢氧化钙、石英砂、填料进行混合搅拌1个小时使其均匀。形成B组分；

3）将聚合物乳液、羟乙基纤维素、消泡剂、水按比例混合、搅拌均匀形成A组分；

4）使用时将A:B=1：1混合搅拌均匀，涂刷于混凝土基层。

物理性能：抗拉强度（MPa） 1.5；

延伸率 （%）230

裂缝封闭时间 19小时。

实施例2

本发明各组分配比如下：

聚合物乳液 78%

羟乙基纤维素 0.5%

消泡剂 4%

水 17.5%

以重量计百分比粉料B组分：

硅酸盐水泥 35%

聚乙烯醇类高吸水性聚合物 10%

二氧化硅粉 10%

分散剂 1%

减水剂 1%

二异丁基硫代氨基甲酸酯 9.4%

聚乙烯醇 0.1

TDI 0.5%

氢氧化钙 3%

石英砂 10%

滑石粉 20%

上述的防水砂浆制备方法如下：

1）将S-乙基-N,N-二异丁基硫代氨基甲酸酯和TDI溶于溶剂汽油中，搅拌均匀。加入聚乙烯醇水解物充分搅拌混合。将吸水树脂（聚乙烯醇盐类吸水聚合物）、二氧化硅粉放入搅拌锅内，用溶液进行喷涂并搅拌，进行微胶囊化；放入真空器里，抽真空脱水、脱油。再加入滑石粉不要使表面有粘性；

2）与硅酸盐水泥、分散剂（萘磺酸甲醛缩合物）、减水剂（密胺系减水剂）、氢氧化钙、石英砂、填料进行混合搅拌1个小时使其均匀。形成B组分；

3）将聚合物乳液、羟乙基纤维素、消泡剂、水按比例混合、搅拌均匀形成A组分；

4）使用时将A:B=1：1混合搅拌均匀，涂刷于混凝土基层。

其物理性能：抗拉强度（MPa） 1.8

延伸率（%） 220

裂缝封闭时间 17小时。

Claims (9)

1.自修复聚合物水泥防水涂料，该涂料为双组份涂料，A组份为液料，B组份为粉料，其特征在于：

液料A由以重量级百分比的组分组成：

聚合物乳液 70-80%　　 　羟乙基纤维素 0.5-1%

消泡剂 3--5%　　　 　水 余量。

粉料B由以重量计百分比的组分组成：

硅酸盐水泥 20-35%　　 　高吸水性聚合物 5-15%

二氧化硅粉 3-10%　　　 　分散剂 1-3%

减水剂 1-3%　　　 　作微胶囊壁材的聚合物 5-15%

氢氧化钙 3-5%　　　　　石英砂 10-30%

填料 余量。

2.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述粉料B由以重量计百分比的组分组成：硅酸盐水泥20-35%，高吸水性聚合物10%-15%， 二氧化硅3-8%，分散剂 1-2%，减水剂0.5-2%，作微胶囊壁材的聚合物 5-10%，氢氧化钙3-5%，石英砂 10-20%，填料 余量。

3.据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于所述粉料B由以重量计百分比的组分组成：硅酸盐水泥 10-40%， 高吸水性聚合物10%-15%， 二氧化硅3-10%，分散剂 1-2%，减水剂0.5-2%，作微胶囊壁材的聚合物 5-10%，氢氧化钙3-5%，石英砂 10-30%，填料 余量。

4.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的填料为滑石粉、活性碳酸钙、硅灰石粉、膨润土、石棉粉中的一种或者两种以上混合物。

5.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的高吸水性聚合物采用聚乙烯醇类、聚丙烯酸盐高吸水性聚合物以及各自枝接丙烯酸类、和无机矿物枝接的高吸水性聚合物其中一种或多种混合物。

6.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的作微胶囊壁材的的聚合物采用甲基乙烯醚-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、二异丁基硫代氨基甲酸酯、二氰酯一种或两种组合物。

7.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的分散剂选自萘磺酸甲醛缩合物、脂肪醇聚乙烯醚或甲基萘磺酸甲醛缩合物。

8.根据权利要求１所述的自修复聚合物水泥防水涂料，其特征在于粉料B中的减水剂选自木质素磺酸盐、密胺系减水剂或粉末聚羧酸酯。

9.一种根据权利要求1所述的自修复聚合物水泥防水涂料的制备方法，其特征在于包括以下的步骤：

1）将作胶囊壁材的聚合物加于水或溶剂中，加热使其彻底溶解并进行反应接枝形成溶液，再将高吸水性聚合物、二氧化硅加入，搅拌后将溶液滤出，包裹溶液的高吸水性聚合物、二氧化硅不溶进行分散成小颗粒，并降温并抽真空，使溶剂挥发，得到混合物胶囊；

2）按配比，将步骤１）得到的混合物搅拌于硅酸盐水泥、分散剂、减水剂、氢氧化钙、石英砂及填料混合物中搅拌均匀，得到粉料B；

3）将聚合物乳液、羟乙基纤维素、消泡剂和水按比例混合、搅拌均匀形成液料A；

4）将液料A:粉料B按重量比为1：1混合搅拌均匀，得到自修复聚合物水泥防水涂料，涂刷于混凝土基层。