CN110117174B - 一种水泥基聚合物防水砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种水泥基聚合物防水砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水泥基聚合物防水砂浆，其特征在于，由如下重量份的原料制成：3‑氯‑2‑羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸5‑10份、脂肪酸基加聚物2‑5份、硼葡萄酸钙0.5‑2.5份、纳米铝溶胶1‑3份、火山石粉10‑15份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉3‑7份、玻璃纤维粉3‑5份、工业固体废弃物粉3‑8份、苯丙乳液20‑30份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂1‑3份、细砂80‑120份、水80‑100份。本发明还公开了所述水泥基聚合物防水砂浆的制备方法。本发明公开的水泥基聚合物防水砂浆具有抗渗性好、吸水率低、抗折强度和粘结强度高，施工方便，抗老化，防水性能显著的优点。

Description

一种水泥基聚合物防水砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种水泥基聚合物防水砂浆及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展及城市化速度的加快，越来越多的人们进入大城市，许多中小型城市也逐渐奔向现代化，在这些现代化城市建设的背后，离不开大型建筑工程项目的施工。砂浆是在这些建筑工程项目的施工过程中应用量较大、使用面较广的建筑材料之一，广泛应用于建筑物的砌筑与抹面等工程中。
砂浆是用无机胶凝材料与细集料和水按比例拌和而成的，这种材料内部内部存在大量的毛细孔和亲水性的羟基，在潮湿环境下容易吸附水分，引起霜冻破坏；同时有害物质也会随水分进入材料内部，加速内部腐蚀，另外材料中可溶性盐易发生水溶性迁移，在建筑物表面形成盐霜，影响建筑物的美观。因此，发展防水性砂浆现阶段乃至未来一段时间砂浆行业发展的主流趋势。
普通水泥砂浆是典型的脆性材料，其抗压强度高，抗拉强度、抗折强度和粘结强度低，韧性差、易开裂。因此，难以满足工程耐久性和施工效率的要求，在很大程度上限制了其在建筑工程中的应用。经过大量的试验研究发现，在普通水泥砂浆中加入聚合物可以大大提高水泥砂浆的性能，而且聚合物可以长期地发挥作用。但是常规的聚合物水泥防水砂浆抗压强度较低，收缩率较大，耐酸碱、抗腐蚀性能较差，而且由于配方设计方面不够科学，造成涂层强度低，无法保证下一步施工的安全，其次，聚合物价格较昂贵，聚合物的大量加入导致水泥砂浆价格成本提高。
因此，研制一种具有高抗渗等级，高的粘结强度和抗压强度，施工方便，抗老化，防水性能显著，制备成本低廉的水泥基聚合物防水砂浆对于延长建筑物的寿命，促进水泥基聚合物防水砂浆行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种水泥基聚合物防水砂浆及其制备方法，该制备方法简单易行，原料来源丰富，价格低廉，适合工业化生产；制备得到的水泥基聚合物防水砂浆具有抗渗性好、吸水率低、抗折强度和粘结强度高，施工方便，抗老化，防水性能显著的优点。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸5-10份、脂肪酸基加聚物2-5份、硼葡萄酸钙0.5-2.5份、纳米铝溶胶1-3份、火山石粉10-15份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉3-7份、玻璃纤维粉3-5份、工业固体废弃物粉3-8份、苯丙乳液20-30份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂1-3份、细砂80-120份、水80-100份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
进一步地，所述工业固体废弃物选自高炉渣、钢渣、赤泥、粉煤灰、废石膏中的至少一种。
进一步地，所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸、超支化聚氨基酸溶于高沸点溶剂中，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去高沸点溶剂及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
优选地，所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸、超支化聚氨基酸、高沸点溶剂的质量比为1:1:(10-15)。
优选地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
进一步地，所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯和光引发剂混合，超声10-15分钟，后在氮气或惰性气体氛围波长在220-250nm的紫外光下反应35-45分钟，得到脂肪酸基加聚物。
优选地，所述二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯和光引发剂的质量比为1:1:2:1:(0.03-0.06)。
优选地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。
优选地，所述光引发剂选自安息香、安息香***、二苯基乙酮、安息香异丙醚中的至少一种。
优选地，所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间15-20分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂碾磨成粉状，分散于水中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后过滤，取滤饼，用水洗3-5次，后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
优选地，步骤Ⅰ中所述丙烯酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量比为(1-2):0.1。
优选地，步骤Ⅱ中所述交联高吸水性树脂、水、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比为1:(10-20):0.5。
进一步地，所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、工业固体废弃物粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过100-200目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应3-5分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护10-15天。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种水泥基聚合物防水砂浆，制备方法简单易行，原料来源丰富，制备成本低廉，适合工业化生产，具有较高的推广应用价值。
(2)本发明提供的一种水泥基聚合物防水砂浆，克服了常规聚合物水泥防水砂浆抗压强度较低，收缩率较大，耐酸碱、抗腐蚀性能较差，而且由于配方设计方面不够科学，造成涂层强度低，无法保证下一步施工的安全，聚合物价格较昂贵，聚合物的大量加入导致水泥砂浆价格成本提高，防水性能不佳的技术问题，具有抗渗性好、吸水率低、抗折强度和粘结强度高，施工方便，抗老化，防水性能显著的优点。
(3)本发明提供的一种水泥基聚合物防水砂浆，在砂浆中内掺有火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉和工业固体废弃物粉，这些材料协同作用，有利于提高防水砂浆的致密性，使防水砂浆不易沉底，达到良好的抗渗效果，且更易于施工，降低了单位面积防水砂浆的涂覆量，进而降低了工程造价；添加的3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂，聚合物分子中的某些活性基团可以与水泥水化产物发生化学作用，形成特殊的桥键作用，改善水泥水化产物的结构，缓解内应力，从而减少水泥浆体中微裂纹的产生；具体表现为：砂浆的抗折、抗拉强度大幅度提高，减少空隙率，从而减少干缩裂缝的形成，砂浆的抗渗性得到提高；苯丙乳液的添加能有效改善所形成防水砂浆层的柔韧性和抗冲击性能，且还能提高砂浆层的耐老化性；另外这些聚合物的加入，这些聚合物中含有较多的活性基团，这些活性基团和其他成分表面的羟基在热力搅拌作用下会发生脱水缩合反应，提高了砂浆内部的粘结强度，形成牢固的网状交联结构，进一步提高了防水砂浆的机械性能和抗渗强度。
(4)本发明提供的一种水泥基聚合物防水砂浆，月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的加入，使得交联型高吸水性树脂在水泥浆体中能更好地分散，起到增强砂浆力学性能和韧性的作用，表面月桂基聚氧乙烯醚硫酸根与交联型高吸水性树脂以离子键连接，这种离子键在水中会缓慢电离，使吸水性树脂在搅拌混合和水泥固化的时候不参加反应，待砂浆开裂水流入，电离，使各种材料发挥了作用，堵塞了流水的通道，防止了水进入；释放出羧酸基团，对坍落度的保持起到了重要的作用；引入的带负电荷的羧酸根，吸附在水泥颗粒表面，由于静电斥力的作用，提高了水泥颗粒前期的分散能力。
(5)本发明提供的一种水泥基聚合物防水砂浆，添加纳米铝溶胶、与脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙协同作用，改善了砂浆的防水性能；各成分协同作用，使得砂浆综合性能更佳，使用工业固体废弃物，使其资源再利用，更加安全环保。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中所述超支化聚氨基酸为预先制备，制备方法参考：环境响应性超支化聚氨基酸的合成、性能及其在肿瘤栓塞中的应用，李芸菲，西北师范大学，2018；其他原料均为商业购买。
实施例1
一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸5份、脂肪酸基加聚物2份、硼葡萄酸钙0.5份、纳米铝溶胶1份、火山石粉10份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉3份、玻璃纤维粉3份、高炉渣粉3份、苯丙乳液20份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂1份、细砂80份、水80份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸1kg、超支化聚氨基酸1kg溶于二甲亚砜10kg中，在50℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去二甲亚砜及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸1kg、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1kg、季戊四醇单油酸酯2kg、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯1kg和安息香0.03kg混合，超声10分钟，后在氮气氛围波长在220nm的紫外光下反应35分钟，得到脂肪酸基加聚物。
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸1kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.1kg混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间15分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂1kg碾磨成粉状，分散于水10kg中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠0.5kg，在50℃下搅拌反应6小时，后过滤，取滤饼，用水洗3次，后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、高炉渣粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过100目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应3分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护10天。
实施例2
一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸6.5份、脂肪酸基加聚物3份、硼葡萄酸钙1份、纳米铝溶胶1.5份、火山石粉11份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉4份、玻璃纤维粉3.5份、钢渣粉4份、苯丙乳液22份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂1.5份、细砂90份、水85份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸1kg、超支化聚氨基酸1kg溶于N,N-二甲基甲酰胺11.5kg中，在55℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸1kg、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1kg、季戊四醇单油酸酯2kg、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯1kg和安息香***0.04kg混合，超声11分钟，后在氦气氛围波长在230nm的紫外光下反应37分钟，得到脂肪酸基加聚物。
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸1.3kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.1kg混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间16分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂1kg碾磨成粉状，分散于水13kg中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠0.5kg，在55℃下搅拌反应6.5小时，后过滤，取滤饼，用水洗3次，后置于真空干燥箱83℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、钢渣粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过130目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应3.5分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护11天。
实施例3
一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸7.5份、脂肪酸基加聚物3.5份、硼葡萄酸钙1.5份、纳米铝溶胶2份、火山石粉13份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉5份、玻璃纤维粉4份、赤泥粉6.5份、苯丙乳液25份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂2份、细砂100份、水90份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸1kg、超支化聚氨基酸1kg溶于N-甲基吡咯烷酮13kg中，在60℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸1kg、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1kg、季戊四醇单油酸酯2kg、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯1kg和二苯基乙酮0.045kg混合，超声13分钟，后在氖气氛围波长在240nm的紫外光下反应39分钟，得到脂肪酸基加聚物。
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸1.5kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.1kg混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间17.5分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂1kg碾磨成粉状，分散于水15kg中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠0.5kg，在60℃下搅拌反应7小时，后过滤，取滤饼，用水洗4次，后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、赤泥粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过150目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应4分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护13天。
实施例4
一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸9份、脂肪酸基加聚物4份、硼葡萄酸钙2份、纳米铝溶胶2.5份、火山石粉14份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉6份、玻璃纤维粉4.5份、工业固体废弃物粉7份、苯丙乳液28份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂2.5份、细砂110份、水95份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
所述工业固体废弃物是高炉渣、钢渣、赤泥、粉煤灰、废石膏按质量比1:2:4:2:2混合而成。
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸1kg、超支化聚氨基酸1kg溶于高沸点溶剂14kg中，在65℃下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去高沸点溶剂及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸；所述高沸点溶剂是二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量1:3:5混合而成。
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸1kg、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1kg、季戊四醇单油酸酯2kg、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯1kg和安息香异丙醚0.05kg混合，超声14分钟，后在氩气氛围波长在240nm的紫外光下反应43分钟，得到脂肪酸基加聚物。
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸1.9g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.1kg混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间19分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂1kg碾磨成粉状，分散于水19kg中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠0.5kg，在65℃下搅拌反应7.5小时，后过滤，取滤饼，用水洗5次，后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、工业固体废弃物粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过180目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应4.5分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护14天。
实施例5
一种水泥基聚合物防水砂浆，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸10份、脂肪酸基加聚物5份、硼葡萄酸钙2.5份、纳米铝溶胶3份、火山石粉15份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉7份、玻璃纤维粉5份、废石膏粉8份、苯丙乳液30份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂3份、细砂120份、水100份。
其中，所述脂肪酸基加聚物是由二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯通过共聚反应制成。
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸1kg、超支化聚氨基酸1kg溶于二甲亚砜15kg中，在70℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去二甲亚砜及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸1kg、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1kg、季戊四醇单油酸酯2kg、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯1kg和安息香***0.06kg混合，超声15分钟，后在氮气氛围波长在250nm的紫外光下反应45分钟，得到脂肪酸基加聚物。
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸2kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.1kg混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间20分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂1kg碾磨成粉状，分散于水20kg中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠0.5kg，在70℃下搅拌反应8小时，后过滤，取滤饼，用水洗5次，后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、废石膏粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过200目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应5分钟，然后用三乙胺调节浆料PH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护15天。
对比例1
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸。
对比例2
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加脂肪酸基加聚物。
对比例3
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加硼葡萄酸钙。
对比例4
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加纳米铝溶胶。
对比例5
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂。
对比例6
一种水泥基聚合物防水砂浆，与实施例1的配方和制备方法基本相同，不同的是没有添加坡缕石粉。
对比例7
一种防水砂浆，按照申请号为201010214279.5的中国发明专利实施例1制得。
将上述实施例1-5以及对比例1-7所得聚合物防水砂浆进行性能测试，测试方法按照JC/T984-2011《聚合物水泥砂浆》的规定进行，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002055012320000091
Figure BDA0002055012320000101
从表1可以看出，本发明实施例公开的水泥基聚合物防水砂浆具有更好的抗渗防水性能，更加优异的抗折强度和粘结强度，更低的吸水率和固化体积收缩率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种水泥基聚合物防水砂浆，其特征在于，由如下重量份的原料制成：3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸5-10份、脂肪酸基加聚物2-5份、硼葡萄酸钙0.5-2.5份、纳米铝溶胶1-3份、火山石粉10-15份、硅酸盐水泥100份、坡缕石粉3-7份、玻璃纤维粉3-5份、工业固体废弃物粉3-8份、苯丙乳液20-30份、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂1-3份、细砂80-120份、水80-100份；
其中，所述工业固体废弃物选自高炉渣、钢渣、赤泥、粉煤灰、废石膏中的至少一种；
所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸、超支化聚氨基酸溶于高沸点溶剂中，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去高沸点溶剂及生成的氯化氢，得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸；所述3-氯-2-羟基丙烷磺酸、超支化聚氨基酸、高沸点溶剂的质量比为1:1:(10-15)；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；
所述脂肪酸基加聚物的制备方法，包括如下步骤：将二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚（乙二醇）苯基醚丙烯酸酯和光引发剂混合，超声10-15分钟，后在氮气或惰性气体氛围波长在220-250nm的紫外光下反应35-45分钟，得到脂肪酸基加聚物；所述二聚酸、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、季戊四醇单油酸酯、聚（乙二醇）苯基醚丙烯酸酯和光引发剂的质量比为1:1:2:1:(0.03-0.06)；
所述月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将丙烯酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合均匀后，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐射法辐射，辐照时间15-20分钟，发生辐射自由基聚合反应，得到交联高吸水性树脂；所述丙烯酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量比为(1-2):0.1；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的交联高吸水性树脂碾磨成粉状，分散于水中，再向其中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠，在50-70℃下搅拌反应6-8小时，后过滤，取滤饼，用水洗3-5次，后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂；所述交联高吸水性树脂、水、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比为1:(10-20):0.5。
2.根据权利要求1所述的一种水泥基聚合物防水砂浆，其特征在于，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种；所述光引发剂选自安息香、安息香***、二苯基乙酮、安息香异丙醚中的至少一种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种水泥基聚合物防水砂浆，其特征在于，所述一种水泥基聚合物防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：将3-氯-2-羟基丙烷磺酸离子化改性超支化聚氨基酸、脂肪酸基加聚物、硼葡萄酸钙、火山石粉、硅酸盐水泥、坡缕石粉、玻璃纤维粉、工业固体废弃物粉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠改***联型高吸水性树脂、细砂混合均匀后，研磨，过100-200目目筛，后再加入苯丙乳液、纳米铝溶胶和水，搅拌反应3-5分钟，然后用三乙胺调节浆料pH至中性，浇注，振捣，再在标准养护条件下进行养护10-15天。
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