CN111978033A - 渗透结晶型防水涂料及其制备方法与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种渗透结晶型防水涂料及其制备方法与使用方法，涉及防水涂料技术领域。所述渗透结晶型防水涂料以下重量份计包括以下原料：活性母料40～60份、水泥480～530份、石英砂粉360～410份、UEA膨胀剂25～50份、聚羧酸盐系减水剂的干燥产物5～10份、HPMC 1～3份、砂浆消泡剂1～3份、憎水粉1～6份、可再分散乳胶粉8～12份以及聚丙烯纤维1～3份。本发明的渗透结晶型防水涂料其配方经过反复试验研究得到，所述渗透结晶型防水涂料具有较高的抗渗性，与市场上同类产品相比，本发明的渗透结晶型防水涂料还具有抗压和抗折强度高、吸水率低、工作性好等性能特点。

Description

渗透结晶型防水涂料及其制备方法与使用方法

技术领域

本发明涉及防水涂料技术领域，尤其涉及一种渗透结晶型防水涂料及其制备方法与使用方法。

背景技术

随着混凝土在工程领域得到广泛应用后，混凝土结构的耐久性不足越来越受到大家的重视，其中水的侵入是混凝土劣化、降低其耐久性的一个重要原因。因此，对混凝土进行防水处理是推迟其修复时间和提高其耐久性的一个有效措施。

目前，对混凝土进行防水处理主要有“治标”的外防水技术和“治本”的内防水技术。外防水即为柔性防水，有防水卷材和防水涂料，主要利用高分子物质，通过聚合改性手段，在混凝土表面形成一层憎水的弹性保护层，封闭混凝土表面阻止水的通过。内防水即为刚性防水，主要有防水砂浆、防水混凝土和水泥基渗透结晶型防水涂料等，主要通过减少砂浆或混凝土的毛细孔渗水通道，从而提砂浆或混凝土结构的自防水能力。

外防水技术的柔性防水材料虽然在工程领域已经得到了普遍的应用，但由于其抗渗压低，施工性复杂对基层的平整度要求高，大部分的柔性防水材料在生产过程中对环境都有污染不利于环保要求，易老化、耐久性差等特点严重影响该类产品在工程领域的长期使用。常规的刚性防水虽然耐久性得到了满足，但是防水和抗渗性又不能满足工程施工的技术要求。因此，开发一款防水和抗渗性好、耐久性好、工艺简单、绿色无污染的防水材料迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种渗透结晶型防水涂料及其制备方法与使用方法，以解决上述技术问题。

为实现以上目的，本发明首先提供一种渗透结晶型防水涂料，以下重量份计，包括以下原料：活性母料40～60份、水泥480～530份、石英砂粉360～410份、UEA膨胀剂25～50份、聚羧酸盐系减水剂的干燥产物5～10份、HPMC 1～3份、砂浆消泡剂1～3份、憎水粉1～6份、可再分散乳胶粉8～12份以及聚丙烯纤维1～3份。

值得一提的是，本发明的渗透结晶型防水涂料为干粉形式，也即是说，所述渗透结晶型防水涂料中的各原料均为干粉形式。

本发明的渗透结晶型防水涂料与水混合搅拌均匀后并施工于混凝土结构或砂浆结构的表面后，所述渗透结晶型防水涂料中的活性化学物质能够以水为载体向混凝土结构或砂浆结构中进行渗透，所述活性化学物质与水泥的水化产物发生化学反应，生成不溶于水的结晶体，对混凝土或砂浆结构的毛细孔道和细微裂缝进行填塞和修补，从而阻止水和其他化学原料对混凝土或砂浆结构的侵蚀，可达到长期防水的效果，具有较高的耐久性。

本发明的渗透结晶型防水涂料具有较强的渗透结晶作用，能够修补水泥基材料中小于0.4mm的裂缝。

值得一提的是，所述HPMC为羟丙基甲基纤维素的英文简称。

本发明一些实施例中，所述聚羧酸盐系减水剂按照发明专利ZL201310692466.8记载的制备方法制得。

具体的，所述聚羧酸盐系减水剂的制备方法包括：

以重量份数计，将0.2-1份调节剂、0.2-0.6份还原剂、20-40份水混合、搅拌制成第一滴加料；

将11-16份不饱和一元羧酸及其衍生物单体、2-5份水混合、搅拌制成第二滴加料；

向反应釜中依次添加60-80份水、100份不饱和聚氧化烯基醚单体、0.3-0.8份氧化剂、0.3-1.2份偶氮类引发剂，溶解得到釜底料；

向所述釜底料中同时滴加所述第一滴加料、所述第二滴加料；

连续搅拌；

以12-20份液碱作为中和料调节所述反应釜内溶液的pH值为5-8；

出料。

可以理解的是，上述方法制备的聚羧酸盐系减水剂为水剂产品，所述聚羧酸盐系减水剂经脱水后得到其干燥产物。

本发明一些实施例中，按重量份计，所述活性母料由30～40份钙离子化合物、30～40份结晶沉淀剂、20～30份络合剂以及10～15份扩散剂组成。

本发明一些实施例中，所述钙离子化合物包括氯化钙与二水石膏中的至少一种，所述结晶沉淀剂包括甲基硅酸钾与甲基硅酸钠中的至少一种，所述络合剂包括柠檬酸与柠檬酸钠中的至少一种，所述扩散剂包括三乙醇胺与硅酸镁锂中的至少一种。

本发明一些实施例中，所述水泥包括PO42.5水泥与PC32.5水泥中的至少一种，所述憎水粉包括有机硅型憎水粉与硬脂酸钙中的至少一种。

本发明一些实施例中，所述石英砂粉的粒度为80-120目，所述聚丙烯纤维的长度为3～6mm。

本发明还提供一种上述渗透结晶型防水涂料的制备方法，将所述聚羧酸盐系减水剂干燥后得到其干燥产物，将所述聚羧酸盐系减水剂的干燥产物与其它原料混合，得到所述渗透结晶型防水涂料。

可选的，所述聚羧酸盐系减水剂干燥的方式为：将所述聚羧酸盐系减水剂加水稀释后，经喷雾干燥得到其干燥产物；可选的，所述混合的方式为：将各原料加入无重力混合机中混合搅拌30～40分钟。

本发明还提供一种上述渗透结晶型防水涂料的使用方法，包括：将所述渗透结晶型防水涂料与水混合后使用。

可选的，所述渗透结晶型防水涂料与水按照1：0.25～0.40的比例混合。

所述渗透结晶型防水涂料使用时分为两道涂刷，第一道涂刷用橡胶刮板均匀涂刷在基层上，厚度控制在0.7～1.0mm；第二道需要在24小时后(以不粘脚为准)，待第一道完全固化后，方可进行，第一道涂刷与第二道涂刷的涂刷方向相互垂直，两次涂刷的总厚度控制在2mm厚，其砂浆抗渗压力可达2.0MPa以上。

本发明的有益效果：

本发明的渗透结晶型防水涂料其配方经过反复试验研究得到，所述渗透结晶型防水涂料具有较高的抗渗性，与市场上同类产品相比，本发明的渗透结晶型防水涂料还具有抗压和抗折强度高、吸水率低、工作性好等性能特点。所述渗透结晶型防水涂料可广泛应用于迎水面和背水面的施工，可应用于各种混凝土工程领域的防水施工，具有很好的耐久性。

具体实施方式

如本文所用之术语：

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

“重量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的重量份为a份，B组分的重量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与重量份数不同的是，所有组分的重量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例及对比例中，砂浆消泡剂购自德丰消泡剂。

实施例1

一种渗透结晶型防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、首先按照发明专利ZL201310692466.8记载的制备方法制得聚羧酸盐系减水剂的水剂产品，然后加水将其稀释为原始浓度的30wt％，再用喷雾干燥工艺将其干燥成粉剂即可待用。

具体的，所述聚羧酸盐系减水剂的制备方法包括以下步骤：

(1)分别称量0.6千克巯基丙醇、0.2千克巯基丙酸、0.2千克异丙醇和0.3千克异VC钠、0.3千克VC以及30.0千克水搅拌均匀后配成第一滴加料等待使用。

(2)分别称量12.8千克丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1.6千克、0.8千克丙烯酸羟丙酯、0.8千克甲基丙烯磺酸钠和5.0千克水搅拌均匀后配成第二滴加料等待使用。

(3)常温下分别向反应釜依次加入60千克水、80千克异戊烯基聚氧乙烯醚、20千克甲基烯丙基聚氧乙烯醚、0.8千克双氧水(27.5wt％)、1.2千克偶氮二氰基戊酸作为釜底料，待粉料全部溶解完，同时滴加第一滴加料、第二滴加料，第一滴加料滴加2.5小时；第二滴加料滴加2.0小时。滴加完第一滴加料后，继续搅拌反应1.0小时，再加入32wt％浓度的氢氧化钠溶液18千克进行中和反应，使物料pH值控制在5～8即可出料。

步骤b、按顺序将活性母料、水泥、石英砂粉、UEA减水剂、聚羧酸盐系减水剂、HPMC、砂浆消泡剂、憎水粉、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维加入无重力混合机进行混合搅拌40分钟即可包装使用。

原料配方(按重量份数)为：

具体的，按重量份计，所述活性母料由30份钙离子化合物、40份结晶沉淀剂、20份络合剂以及15份扩散剂组成，其中，所述钙离子化合物为氯化钙，所述结晶沉淀剂为甲基硅酸钾，所述络合剂为柠檬酸，所述扩散剂为三乙醇胺。

具体的，所述水泥为PO42.5水泥。

具体的，所述石英砂粉的粒度为120目。

具体的，所述聚丙烯纤维的长度为6mm。

具体的，所述憎水粉为有机硅型憎水粉。

实施例2

一种渗透结晶型防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、首先按照发明专利ZL201310692466.8记载的制备方法制得聚羧酸盐系减水剂的水剂产品，然后然后加水将其稀释为原始浓度的40wt％，再用喷雾干燥工艺将其干燥成粉剂即可待用。

具体的，所述聚羧酸盐系减水剂的制备方法包括以下步骤：

(1)分别称量0.44千克巯基丙醇、0.24千克巯基丙酸、0.12千克异丙醇和0.3千克异VC钠、0.1千克VC以及25.0千克水搅拌均匀后配成第一滴加料等待使用。

(2)分别称量10.5千克丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0.7千克、1.4千克丙烯酸羟丙酯、1.4千克甲基丙烯磺酸钠和4.0千克水搅拌均匀后配成第二滴加料等待使用。

(3)常温下分别向反应釜依次加入70千克水、50千克异戊烯基聚氧乙烯醚、50千克甲基烯基聚氧乙烯醚、0.5千克双氧水(27.5wt％)、0.8千克偶氮二氰基戊酸作为釜底料，待粉料全部溶解完，同时滴加第一滴加料、第二滴加料，第一滴加料滴加2.4小时；第二滴加料滴加1.9小时。滴加完第一滴加料后，继续搅拌反应1.0小时，再加入32wt％浓度的氢氧化钠溶液15千克进行中和反应，使物料pH值控制在5～8即可出料。

步骤b、按顺序将活性母料、水泥、石英砂粉、UEA减水剂、聚羧酸盐系减水剂、HPMC、砂浆消泡剂、憎水粉、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维加入无重力混合机进行混合搅拌30分钟即可包装使用。

原料配方(按重量份数)为：

具体的，按重量份计，所述活性母料由40份钙离子化合物、30份结晶沉淀剂、30份络合剂以及10份扩散剂组成，其中，所述钙离子化合物为二水石膏，所述结晶沉淀剂为甲基硅酸钠，所述络合剂为柠檬酸钠，所述扩散剂为硅酸镁锂。

具体的，所述水泥为PO42.5水泥。

具体的，所述石英砂粉的粒度为80目。

具体的，所述聚丙烯纤维的长度为3mm。

具体的，所述憎水粉为有机硅型憎水粉。

实施例3

一种渗透结晶型防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、首先按照发明专利ZL201310692466.8记载的制备方法制得聚羧酸盐系减水剂的水剂产品，然后然后加水将其稀释为原始浓度的50wt％，再用喷雾干燥工艺将其干燥成粉剂即可待用。

具体的，所述聚羧酸盐系减水剂的制备方法包括以下步骤：

(1)分别称量0.25千克巯基丙醇、0.15千克巯基丙酸、0.10千克异丙醇和0.3千克异VC钠以及20.0千克水搅拌均匀后配成第一滴加料等待使用。

(2)分别称量7.7千克丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1.1千克、1.1千克丙烯酸羟丙酯、1.1千克甲基丙烯磺酸钠和2.0千克水搅拌均匀后配成第二滴加料等待使用。

(3)常温下分别向反应釜依次加入80千克水、100千克异戊烯基聚氧乙烯醚、0.3千克过硫酸铵、0.3千克偶氮二氰基戊酸作为釜底料，待粉料全部溶解完，同时滴加第一滴加料、第二滴加料，第一滴加料滴加2.6小时；第二滴加料滴加2.1小时。滴加完第一滴加料后，继续搅拌反应温1.0小时，再加入32wt％浓度的氢氧化钠溶液13千克进行中和反应，使物料pH值控制在5～8即可出料。

步骤b、按顺序将活性母料、水泥、石英砂粉、UEA减水剂、聚羧酸盐系减水剂、HPMC、砂浆消泡剂、憎水粉、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维加入无重力混合机进行混合搅拌35分钟即可包装使用。

原料配方(按重量份数)为：

具体的，按重量份计，所述活性母料由30～40份钙离子化合物、30～40份结晶沉淀剂、20～30份络合剂以及10～15份扩散剂组成，其中，所述钙离子化合物为氯化钙，所述结晶沉淀剂为甲基硅酸钠，所述络合剂为柠檬酸，所述扩散剂为硅酸镁锂。

具体的，所述水泥为PC32.5水泥。

具体的，所述石英砂粉的粒度为100目。

具体的，所述聚丙烯纤维的长度为5mm。

具体的，所述憎水粉为硬脂酸钙。

对比例1

一种渗透结晶型防水涂料的制备方法，包括：按顺序将活性母料、水泥、石英砂粉、UEA减水剂、聚羧酸盐系减水剂、HPMC、砂浆消泡剂、憎水粉、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维加入无重力混合机进行混合搅拌35分钟即可包装使用。

原料配方(按重量份数)为：

具体的，所述聚羧酸盐系减水剂为市面上购买的普通产品，非ZL201310692466.8专利产品。

具体的，按重量份计，所述活性母料由30～40份钙离子化合物、30～40份结晶沉淀剂、20～30份络合剂以及10～15份扩散剂组成，其中，所述钙离子化合物为氯化钙，所述结晶沉淀剂为甲基硅酸钠，所述络合剂为柠檬酸，所述扩散剂为硅酸镁锂。

具体的，所述水泥为PC32.5水泥。

具体的，所述石英砂粉的粒度为100目。

具体的，所述聚丙烯纤维的长度为5mm。

具体的，所述憎水粉为硬脂酸钙。

产品性能对比分析

按照国标GB18445-2012对本申请实施例1、实施例2、实施例3、对比例1以及市场上同类产品进行检测，结果见下表。

从上表数据可以看出，本发明实施例1-3制备的渗透结晶型防水涂料明显优于市场上同类产品，28d抗折强度可达到4.5MPa；28d抗压强度可达到25.2MPa；与市场上现有同类产品相比，本发明实施例1-3制备的渗透结晶型防水涂料具有较明显的力学性能更优的特点；此外，本发明实施例1-3制备的渗透结晶型防水涂料的二次抗渗压(56d)可达到2.5MPa以上，具有优异的防水性能特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种渗透结晶型防水涂料，其特征在于，以下重量份计，包括以下原料：活性母料40～60份、水泥480～530份、石英砂粉360～410份、UEA膨胀剂25～50份、聚羧酸盐系减水剂的干燥产物5～10份、HPMC 1～3份、砂浆消泡剂1～3份、憎水粉1～6份、可再分散乳胶粉8～12份以及聚丙烯纤维1～3份。

2.如权利要求1所述的渗透结晶型防水涂料，其特征在于，所述聚羧酸盐系减水剂的制备方法包括：

以重量份数计，将0.2-1份调节剂、0.2-0.6份还原剂、20-40份水混合、搅拌制成第一滴加料；

将11-16份不饱和一元羧酸及其衍生物单体、2-5份水混合、搅拌制成第二滴加料；

向反应釜中依次添加60-80份水、100份不饱和聚氧化烯基醚单体、0.3-0.8份氧化剂、0.3-1.2份偶氮类引发剂，溶解得到釜底料；

向所述釜底料中同时滴加所述第一滴加料、所述第二滴加料；

连续搅拌；

以12-20份液碱作为中和料调节所述反应釜内溶液的pH值为5-8；

出料。

3.如权利要求1所述的渗透结晶型防水涂料，其特征在于，按重量份计，所述活性母料由30～40份钙离子化合物、30～40份结晶沉淀剂、20～30份络合剂以及10～15份扩散剂组成。

4.如权利要求3所述的渗透结晶型防水涂料，其特征在于，所述钙离子化合物包括氯化钙与二水石膏中的至少一种，所述结晶沉淀剂包括甲基硅酸钾与甲基硅酸钠中的至少一种，所述络合剂包括柠檬酸与柠檬酸钠中的至少一种，所述扩散剂包括三乙醇胺与硅酸镁锂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的渗透结晶型防水涂料，其特征在于，所述水泥包括PO42.5水泥与PC32.5水泥中的至少一种，所述憎水粉包括有机硅型憎水粉与硬脂酸钙中的至少一种。

6.如权利要求1所述的渗透结晶型防水涂料，其特征在于，所述石英砂粉的粒度为80-120目，所述聚丙烯纤维的长度为3～6mm。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于，将所述聚羧酸盐系减水剂干燥后得到其干燥产物，将所述聚羧酸盐系减水剂的干燥产物与其它原料混合，得到所述渗透结晶型防水涂料。

8.如权利要求7所述的渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于，可选的，所述聚羧酸盐系减水剂干燥的方式为：将所述聚羧酸盐系减水剂加水稀释后，经喷雾干燥得到其干燥产物；可选的，所述混合的方式为：将各原料加入无重力混合机中混合搅拌30～40分钟。

9.一种如权利要求1至6任一项所述的渗透结晶型防水涂料的使用方法，其特征在于，将所述渗透结晶型防水涂料与水混合后使用。

10.如权利要求9所述的渗透结晶型防水涂料的使用方法，其特征在于，所述渗透结晶型防水涂料与水按照1：0.25～0.40的比例混合。