CN108610800A - 一种改性js防水涂料及其制备方法 - Google Patents

一种改性js防水涂料及其制备方法 Download PDF

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戴祖贵
苟格
吴刚
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Abstract

本发明提供一种JS防水涂料，选择固含量≥60%的VAE乳液、玻璃化温度Tg≤‑25℃丙烯酸乳液，辅以含羧基官能团的纳米乳液等原料制备，制得的改性JS防水涂料，拉升强度≥1.2mpa，断裂伸长率≥2，低温卷曲温度≤‑10℃，非常适合较为寒冷地区使用。本发明制备方法简单，适合工业化生产。

Description

一种改性JS防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及JS防水涂料，具体涉及一种改性JS防水涂料及其制备方法。
背景技术
聚合物水泥防水涂料，又称JS防水涂料，是一种以聚丙烯酸酯乳液为主要成分的有机液料，与水泥等无机填料所形成的建筑防水涂料。该涂料性能稳定、不污染环境、耐老化性优良、防水寿命长；使用安全、施工方便，操作简单，可在无明水的潮湿基面直接施工；粘结力强，材料与水泥基面粘结强度高，对大多数材料具有较好的粘结性能；材料弹性好，施工性好，不起泡，成膜效果好、固化快；施工简单，刷涂、滚涂、刮抹施工均可。尽管JS防水涂料有很多优点，但是发明人在研究中发现，以醋酸乙烯－乙烯共聚乳液(以下简称VAE乳液)或丙烯酸乳液做水泥基的粘合材料制成水泥胶膜，在低温条件下会出现严重的质量问题，水泥胶膜在低温卷曲容易断裂，大大限制了其应用范围。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，根据本发明的第一方面，本发明的目的在于提供一种涂料，该涂料为改性JS防水涂料，其耐低温卷曲性能好。
除特别说明外，本发明所述百分比均为质量百分比，本发明所述份数均为重量份数。
本发明的目的是这样实现的：
一种涂料，由包括VAE乳液、丙烯酸乳液和含羧基官能团的纳米乳液在内的原料制得；其中VAE乳液的固含量≥60％，丙烯酸乳液玻璃化温度Tg≤-25℃。
根据本发明的一个实施方案，上述含羧基官能团的纳米乳液选自羧基丁苯乳液、苯/丙乳液、纯丙乳液、丙烯酸异辛酯中的一种或几种组合。
为了进一步提高水泥膜的拉伸强度和耐低温卷曲能力，根据本发明的一个实施方案，上述VAE乳液的固含量为60～72％，丙烯酸乳液玻璃化温度Tg≤-25℃。
为了进一步提高水泥膜的拉伸强度、增强水泥膜的疏水性和耐低温卷曲能力，根据本发明的一个实施方案，上述VAE乳液、丙烯酸乳液和含羧基官能团的纳米乳液的质量比为4～6：3～5：1。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备原料还包括水泥，所述水泥以325水泥或/和425水泥为佳。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备原料还包括碳酸钙，所述碳酸钙粒径在300～500目为佳。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备原料还可以添加增塑剂，所述增塑剂为羟丙基甲基纤维素(TXB)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等。
为了兼顾水泥膜耐低温卷曲能力，粘结性能和成膜性能，根据本发明的一个实施方案，上述涂料由包括30～50份VAE乳液，20～40份丙烯酸乳液，5～20份纳米乳液，3～10份增塑剂，30～50份325水泥或/和425水泥，30～50份碳酸钙制得。
根据本发明的一个实施方案，上述水泥膜的厚度优选为0.9～1.2mm。
根据本发明的第二方面，本发明的目的在于提供上述涂料的制备方法。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备方法，将VAE乳液、丙烯酸乳液和含羧基官能团的纳米乳液在内的原料混合均匀制得。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备方法，采用以下步骤：先将包括VAE乳液、丙烯酸乳液、含羧基官能团的纳米乳液和增塑剂在内的原料制得有机液料，再加入包含水泥、碳酸钙在内的无机填料，共混均匀即得。
根据本发明的一个实施方案，上述涂料的制备方法，采用以下步骤：
(1)将30～50份VAE乳液，20～40丙烯酸乳液，5～20纳米乳液，3～10增塑剂混合均匀；
(2)将30～50份325水泥或/和425水泥，30～50份300-500目碳酸钙粉料混合均匀；
(3)将步骤(1)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(2)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静置10～60分钟制得。
有益效果：
不意图为任何理论所束缚，认为尽管JS防水涂料有很多优点，但是以丙烯酸乳液作水泥基的粘合材料或使用VAE乳液做水泥基的粘合材料制成水泥胶膜，在低温条件下(≤-10℃)会出现严重的质量问题，水泥胶膜在低温卷曲容易断裂，大大限制了其应用范围。
发明人精心选择固含量≥60％的VAE乳液、玻璃化温度Tg≤-25℃丙烯酸乳液，辅以含羧基官能团的纳米乳液等原料，充分发挥协同作用，制备得到的JS防水涂料无毒、无味、无污染，安全环保，对人体没有危害，且成膜强度高，延伸率大，抗损坏能力强，具有极好的耐久性和不透水性能、粘结强度高，在立面、斜面和顶面上施工不流动。并且出人意料地发现，本发明制备得到的JS防水涂料具有良好的耐低温卷曲指标和拉伸强度指标，制得的改性JS防水涂料拉升强度≥1.2mpa，断裂伸长率≥2，低温卷曲温度≤-10℃。本发明制备的JS防水涂料可以用于环境温度低于-10℃的地区，相对于现有JS防水涂料，环境适应能力更强。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述，在此指出以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。本发明所用原料和试剂均为市售产品。
耐低温卷曲防水涂料的制备：
实施例1
原料：
VAE乳液：50份VAE乳液CW40-600(固含量为65％)；
丙烯酸乳液：40份苯丙乳液S-300(玻璃化温度为-28℃)；
纳米乳液：7份羧基丁苯纳米乳液；
增塑剂：3份DBP；
425水泥：40份；
300目碳酸钙：40份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
参照实施例1的制备方法，制备以下实施例2-10。
实施例2
原料：
VAE乳液：40份VAE乳液CW40-600(固含量为60％)；
丙烯酸乳液：30份苯丙乳液S-300(玻璃化温度为-30℃)；
纳米乳液：6份羧基丁苯纳米乳液；
增塑剂：3份DBP；
425水泥：30份；
300目碳酸钙：40份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
实施例3
原料：
VAE乳液：60份VAE乳液CW40-600(固含量为62％)；
丙烯酸乳液：50份苯丙乳液S-300(玻璃化温度为-28℃)；
纳米乳液：10份羧基丁苯纳米乳液；
增塑剂：3份TXB；
325水泥：40份；
300目碳酸钙：50份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
实施例4
原料：
VAE乳液：45份VAE乳液CW40-600(固含量为60％)；
丙烯酸乳液：40份苯丙乳液S-300(玻璃化温度为-25℃)；
纳米乳液：9份羧基丁苯纳米乳液；
增塑剂：3份DBP；
325水泥：40份；
500目碳酸钙：45份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
实施例5
原料：
VAE乳液：30份VAE乳液CW40-600(固含量65％)；
丙烯酸乳液：20份苯丙乳液S-300(玻璃化温度-30℃)；
纳米乳液：5份苯/丙乳液纳米乳液；
增塑剂：3份TXB；
325水泥：30份；
400目碳酸钙：30份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将325水泥、400目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止20分钟制得。
实施例6
原料：
VAE乳液：40份VAE乳液CW40-600(固含量72％)；
丙烯酸乳液：30份苯丙乳液S-300(-25℃)；
纳米乳液：15份纯丙乳液纳米乳液；
增塑剂：7份DBP；
425水泥：40份；
500目碳酸钙：40份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、500目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止12分钟，涂刷成膜。
实施例7
原料：
VAE乳液：50份VAE乳液CW40-600(固含量72％)；
丙烯酸乳液：40份苯丙乳液S-300(Tg＝-35℃)；
纳米乳液：20份丙烯酸异辛酯纳米乳液；
增塑剂：10份DBP；
325水泥：50份；
300目碳酸钙：50份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将325水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止30分钟，涂刷成膜。
实施例8
原料：
VAE乳液：45份VAE乳液CW40-600(固含量68％)；
丙烯酸乳液：35份苯丙乳液S-300(Tg＝-45℃)；
纳米乳液：12份苯/丙乳液纳米乳液；
增塑剂：6份DBP；
425水泥：32份；
400目碳酸钙：35份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、400目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止15分钟，涂刷成膜。
实施例9(对比例1)
原料：
VAE乳液：50份VAE乳液CW40-600(固含量为60％)；
增塑剂：3份DBP；
425水泥：40份；
300目碳酸钙：40份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
实施例10(对比例2)
原料：
丙烯酸乳液：40份苯丙乳液S-300(玻璃化温度为-28℃)；
增塑剂：3份DBP；
425水泥：40份；
300目碳酸钙：40份。
制备方法：
a.液料的配制：将VAE乳液、丙烯酸乳液、纳米乳液、增塑剂混合均匀；
b.粉料的配置：将425水泥、300目碳酸钙混合均匀；
c.将步骤(a)配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤(b)粉料缓慢加入液料中，高速分散均匀，静止10分钟制得。
实施例11
性能测试实施例
采用美国MTS生产的C43微机控制万能试验机测定拉伸强度和断裂伸长率。
水泥膜低温卷曲测定方法：
将上述防水涂料涂刷制成水泥膜，常温保养7天，40℃烘干24小时，取出制成2厘米宽，10厘米长的条状水泥膜，置入低温的甲醇防冻液中冷冻2小时，用1厘米的木棍在防冻液中卷曲水泥膜，水泥膜不断裂。每个实施例取10组进行测定，然后计算出平均数，具体结果见下表。
水泥膜厚度(mm) 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％) 耐低温卷曲(℃)
实施例1 1.16 1.35 225.4 -12
实施例2 1.04 1.32 234.6 -13
实施例3 1.00 1.28 236.5 -12
实施例4 1.07 1.42 226.1 -12
实施例5 1.02 1.32 202 -11
实施例6 1.04 1.25 204 -12
实施例7 1.02 1.26 206 -11
实施例8 1.03 1.28 225 -11
实施例9 1.02 1.38 214 -7
实施例10 1.03 1.05 256 -12
从以上实施例可以明显看出，本发明制备的水泥膜厚度1.0mm左右、拉升强度≥1.2mpa，断裂伸长率≥2，低温卷曲温度≤-10℃。从检测结果来看，单用VAE乳液或丙稀酸乳液制备JS防水涂料，均无法达到JS防水涂料国IV标准。单用VAE乳液(实施例9)，水泥膜低温卷曲性能较低，为-7℃；单用丙稀酸乳液(实施例10)，水泥膜强度低。

Claims (11)

1.一种涂料，由包括VAE乳液、丙烯酸乳液和含羧基官能团的纳米乳液在内的原料制得；其中VAE乳液的固含量≥60%，丙烯酸乳液玻璃化温度Tg≤-25℃。
2.如权利要求1所述涂料，其特征在于：所述含羧基官能团的纳米乳液选自羧基丁苯乳液、苯/丙乳液、纯丙乳液、丙烯酸异辛酯中的一种或几种组合。
3.如权利要求1所述涂料，其特征在于：所述VAE乳液的固含量为60～72%，丙烯酸乳液玻璃化温度Tg≤-25℃。
4.如权利要求1-3任一项所述涂料，其特征在于：所述VAE乳液、丙烯酸乳液和含羧基官能团的纳米乳液的质量比为4～6：3～5：1。
5.如权利要求4所述涂料，其特征在于：所述涂料的制备原料还包括水泥，所述水泥为325水泥或/和425水泥。
6.如权利要求4所述涂料，其特征在于：所述涂料的制备原料还包括碳酸钙，所述碳酸钙粒径为300～500目。
7.如权利要求1-3或5或6任一项所述涂料，其特征在于：所述涂料的制备原料还可以添加增塑剂，所述增塑剂为TXB或/和DBP。
8.如权利要求1-3或5或6任一项所述涂料，其特征在于：所述涂料由包括30～50份VAE乳液，20～40份丙烯酸乳液，5～20份纳米乳液，3～10份增塑剂， 30～50份425水泥或/和325水泥，30～50份碳酸钙制得。
9.如权利要求8所述涂料，其特征在于：所述水泥膜的厚度为0.9～1.2mm。
10.如权利要求1-9任一项所述涂料的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：先将包括VAE乳液、丙烯酸乳液、含羧基官能团的纳米乳液和增塑剂在内的原料制得有机液料，再加入包含水泥、碳酸钙在内的无机填料，共混均匀即得。
11.如权利要求10所述涂料的制备方法，其特征在于：采用以下步骤：
（1）将30～50份VAE乳液， 20～40丙烯酸乳液， 5～20纳米乳液， 3～10增塑剂混合均匀；
（2）将30～50份325水泥或/和425水泥， 30～50份300-500目碳酸钙粉料混合均匀；
（3）将步骤（1）配制好的液料加入到搅拌槽中搅拌，将步骤（2）粉料加入液料中，分散均匀，静置10～60分钟制得。
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