CN106433361A - 一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料及其制备方法，防水涂料组成的重量配比如下：水22～35份，润湿剂0.14～0.3份，分散剂0.15～0.3份，消泡剂0.15～0.3份，成膜助剂2.0～4.2份，防冻剂0.74～1.5份，流平剂0.1～0.2份，疏水剂0.41～0.82份，聚合物乳液17～45份，短纤维0.1～0.2份，增稠剂0.6～1.2份，填料3.5～7份，水泥3～6份。本发明改变了传统JS防水涂料的物料种类和配比，降低了JS防水涂料的粘度，适用于企业原有的洒水装置，实现了户外矿堆表面的喷洒施工问题。

Description

一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于防水涂料领域，特别涉及一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料及其制备方法。
背景技术
露天堆场和以矿场为主的原料厂，在雨水冲刷下造成了严重的原料流失。且水分的增加，为后续的原料处理增加了难度和成本。另一方面，随着气候的变化和风力的作用，十分容易产生大量的扬尘，环境污染对周边居民的身体健康造成了十分严重的危害。而且，扬尘的飞散也导致了物料的流失，尤其是一些细小粉末的堆场或高成本物料的堆场，损失十分严重。因此，对露天堆场采取有效的防雨抑尘措施具有重要的经济意义和环保意义。
传统的JS防水涂料，主要应用于建筑行业，适用于平整的基面。而露天矿堆，通常具有一定的坡度，表面不平整，存在孔隙，因此，传统JS防水涂料无法直接使用于户外矿堆表面。此外，堆场为防止扬尘，一般都有固定的喷水装置。在不更换该装置的前提下，传统JS防水涂料因粘度较大等原因也无法直接喷洒。目前，尚未见有喷洒JS防水涂料用于户外矿堆防雨抑尘的报道。
例如，中国专利CN101429401公开了一种高性能水泥基聚合物防水涂料，该水泥基聚合物防水涂料包括A和B两个组分，组分A包括：97.5wt％～98wt％的丙烯酸乳液、0.8wt％～1wt％的消泡剂、0.5wt％～0.8wt％的分散剂、0.2wt％～0.4wt％的木质纤维素、0.1wt％～0.3wt％聚丙烯纤维和0.05wt％～0.1wt％的杀菌剂；组分B包括：55wt％～62wt％的黑水泥、28wt％～32wt％的200目石英砂、8wt％～13wt％的325目碳酸钙和0.1wt％～0.3wt％的减水剂，组分A和组分B的重量比为1:1.2～1.5。此种聚合物水泥防水涂料具有较好的耐候性和耐碱性，但是此种涂料粘度大，涂料中固型份粒径大，不能进行矿堆表面的喷洒。同时，此种涂料在固化过程中，水泥的收缩率较大，因此固化后的涂层残留应力较大，使用一段时间后，漆膜易出现开裂，由此影响防水效果，降低使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料及其制备方法，该涂料改变了传统JS防水涂料的物料种类和配比，降低了JS防水涂料的粘度，适用于企业原有的洒水装置，实现了户外矿堆表面的喷洒施工问题。
本发明的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，所述防水涂料包括粉料组分和液料组分，按重量份数计，所述粉料组分包含如下原料：
短纤维：0.1～0.2份；
填料：3.5～7份；
水泥：3～6份；
所述液料组分包含如下原料：
水：22～35份；
润湿剂：0.14～0.3份；
分散剂：0.15～0.3份；
消泡剂：0.15～0.3份；
成膜助剂：2.0～4.2份；
防冻剂：0.74～1.5份；
流平剂：0.1～0.2份；
疏水剂：0.41～0.82份；
聚合物乳液：17～45份；
增稠剂：0.6～1.2份。
所述短纤维为建筑用涤纶增强纤维，短纤维的长度为0.5～3mm。
所述填料为碳酸钙、膨润土、高岭土、滑石粉中的一种或几种，粒径为200～500目。
所述水泥为硅酸盐水泥或白水泥，粒径为200～500目。
所述润湿剂为有机硅润湿剂；所述分散剂为有机硅分散剂；所述消泡剂为水性有机硅消泡剂；所述防冻剂为水性涂料醇类防冻剂；所述流平剂为有机硅流平剂；所述疏水剂为非离子型水性涂料疏水剂；所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂。
所述聚合物乳液为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或两种。
所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂或乙二醇***。
本发明的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料的制备方法，包括：
(1)在搅拌状态下，逐一将水、聚合物乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂、疏水剂和增稠剂加入搅拌器中，每添加一种组分，搅拌10～20min，控制搅拌的速度为1300～2500rpm，得到液料组分；
(2)将短纤维、填料、水泥按吸油量从小到大依次投入搅拌器中，搅拌混合，得到粉料组分；
(3)使用时将粉料组分和液料组分混合即可。
本发明使用时，将粉料组分和液料组分按重量比1:0.1～0.3混合，在1300～2500rpm的转速下搅拌20～40min后，静置10～20min，开始进行喷涂。
有益效果
本发明改变了传统水泥基防水涂料中水泥、聚合物和助剂的配比，降低了涂料的粘度和固型份中粒径大小，企业无需更换喷洒设备即可实现涂料在矿堆表面的喷洒；本发明刚柔结合、不开裂，附着力强，防水效果好，使用寿命长，可在潮湿的矿堆采用喷洒方式施工，对矿堆表面形貌没有要求，同时具有无毒、无味、耐高低温、绿色环保、兼顾抑尘等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例中所用的硅酸钙水泥和碳酸钙颗粒的粒度均为500目，短纤维的长度为0.5mm。
液料的制备：在2500rpm的搅拌速率下，依次将水35份，有机硅润湿剂0.3份，有机硅分散剂0.3份，水性有机硅消泡剂0.3份，醇酯十二成膜助剂4.2份，乙二醇1.5份，有机硅流平剂0.2份，水性涂料疏水剂0.8份，纯丙烯酸酯乳液45份、丙烯酸乳液增稠剂1.0份依次加入到搅拌器中，上述份数均为重量份，每添加一种原料，搅拌10min，搅拌均匀后出料，得到液料组分；
粉料的制备，按吸油量从小到大依次将短纤维0.2份、重质碳酸钙5.2份和32.5硅酸盐水泥6份投入搅拌器中，上述份数均为重量份，搅拌均匀后出料，得到粉料组分。
使用时，将制备好的液料和粉料进行混合，在2500rpm的转速下搅拌均匀后，静置10min即可开始进行喷涂。
实施例2
本实施例中所用的硅酸钙水泥和碳酸钙颗粒的粒度均为500目，短纤维的长度为1.0mm。
液料的制备：在2000rpm的搅拌速率下，依次将水30份，有机硅润湿剂0.2份，有机硅分散剂0.3份，水性有机硅消泡剂0.25份，醇酯十二成膜助剂3.5份，乙二醇1.5份，有机硅流平剂0.25份，水性涂料疏水剂0.6份，纯丙烯酸酯和苯乙烯-丙烯酸酯乳液(各50wt％比例)42份、丙烯酸乳液增稠剂0.9份依次加入到搅拌器中，上述份数均为重量份，每添加一种原料，搅拌20min，搅拌均匀后出料，得到液料组分；
粉料的制备，按吸油量从小到大依次将短纤维0.1份、重质碳酸钙7份和32.5硅酸盐水泥5份投入搅拌器中，上述份数均为重量份，搅拌均匀后出料，得到粉料组分。
使用时，将制备好的液料和粉料进行混合，在2000rpm的转速下搅拌均匀后，静置20min即可开始进行喷涂。
实施例1～2的配方的涂料均可以实现喷枪直接喷洒，喷枪口直径为5-20毫米。对两种涂料进行了性能测试，其测试结果如下表：
对实施例1～2的配方形成的涂膜进行了开裂测试：观察发现，涂膜实干20天后，依然未发生任何开裂，涂膜完整不脱落。说明涂膜的延展性和附着性良好。
对实施例1～2的配方形成的涂膜进行了耐水测试：将两种乳胶干膜在水中浸泡72小时后，取出观察：涂膜均未从基底脱落，无起泡现象，与干膜情况一致，说明耐水性良好。
对实施例1～2的配方形成的涂膜进行了耐热测试：将两种乳胶干膜在60℃烘箱内放置1小时，待涂膜温度降至室温后观察涂膜的外观。实验涂膜随温度升高没有明显变化，无变色、泛白、开裂现象。表明涂膜耐热性良好。
对实施例1～2的配方形成的涂膜进行了抑尘测试：在小矿堆表面均匀喷洒防水涂料，涂抹干透后，对矿堆进行模拟风吹实验。风吹30min后，涂抹无开裂，无松动，现场无扬尘，抑尘效果极佳。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述防水涂料包括粉料组分和液料组分，按重量份数计，所述粉料组分包含如下原料：
短纤维：0.1～0.2份；
填料：3.5～7份；
水泥：3～6份；
所述液料组分包含如下原料：
水：22～35份；
润湿剂：0.14～0.3份；
分散剂：0.15～0.3份；
消泡剂：0.15～0.3份；
成膜助剂：2.0～4.2份；
防冻剂：0.74～1.5份；
流平剂：0.1～0.2份；
疏水剂：0.41～0.82份；
聚合物乳液：17～45份；
增稠剂：0.6～1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述短纤维为建筑用涤纶增强纤维，短纤维的长度为0.5～3mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、膨润土、高岭土、滑石粉中的一种或几种，粒径为200～500目。
4.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥或白水泥，粒径为200～500目。
5.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述润湿剂为有机硅润湿剂；所述分散剂为有机硅分散剂；所述消泡剂为水性有机硅消泡剂；所述防冻剂为水性涂料醇类防冻剂；所述流平剂为有机硅流平剂；所述疏水剂为非离子型水性涂料疏水剂；所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂。
6.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述聚合物乳液为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂或乙二醇***。
8.一种如权利要求1所述的用于大型露天粉矿堆的水泥基防水涂料的制备方法，包括：
(1)在搅拌状态下，逐一将水、聚合物乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂、疏水剂和增稠剂加入搅拌器中，每添加一种组分，搅拌10～20min，控制搅拌的速度为1300～2500rpm，得到液料组分；
(2)将短纤维、填料、水泥按吸油量从小到大依次投入搅拌器中，搅拌混合，得到粉料组分；
(3)使用时将粉料组分和液料组分混合即可。
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