CN115521677A - 耐老化稳定型环保防水涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，由主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质混合制备而成；所述主要成膜物质为丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液所需原料为：丙烯酸丁酯400至800g、甲基丙烯酸甲酯160g至250g、丙烯酸15至20g、丙烯酸羟乙酯10至20g、复配乳化剂40至80g、碳酸氢钠5至10g、去离子水400至800g、引发剂16至40g；所述次要成膜物质为白水泥、轻质碳酸钙、石英灰；所述辅助成膜物质为消泡剂、成膜助剂。
Description
技术领域
本发明涉及防水涂料技术领域，具体为耐老化稳定型环保防水涂料。
背景技术
随着国家经济的高速发展，我国的地下工程建设也在蓬勃发展，尤其是输油管道、输气管道、地下隧道等，地铁和城市建设目前已居世界前列。在地下工程建设的发展中，如何做好地下工程管道防水和耐腐蚀问题，是工程建设方最为关心的问题，攻克技术难关就需要新材料的应用。
聚合物水泥防水涂料，即JS防水涂料是一种液料、粉料双组分水性防水涂料，是重点推荐的防水材料之一，属国家大力提倡的绿色环保产品。它以其高强柔性，粘结力强，抗冻融，耐高温，耐腐蚀，冷施工，可湿作业，施工简单，无毒无害，绿色环保等特长而得到了迅速的发展。成为近几年来防水涂料发展的热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供耐老化稳定型环保防水涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，由主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质混合制备而成；所述主要成膜物质为丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液所需原料为：丙烯酸丁酯400至800g、甲基丙烯酸甲酯 160g至250g、丙烯酸15至20g、丙烯酸羟乙酯10至20g、复配乳化剂40至80g、碳酸氢钠5至10g、去离子水400至800g、引发剂16至40g；所述次要成膜物质为白水泥、轻质碳酸钙、石英灰；所述辅助成膜物质为消泡剂、成膜助剂。
作为本发明的一种优选方案，所述复配乳化剂由非离子乳化剂与阳离子乳化剂混合制成，其比例为1∶2。
实现上述技术方案，复配乳化剂可以使丙烯酸酯乳液形成后具有相对稳定的、相对粒径分布均匀、耐温性好的特性。
作为本发明的一种优选方案，所述丙烯酸酯乳液原料为丙烯酸丁酯500g、甲基丙烯酸甲酯200g、丙烯酸16g、丙烯酸羟乙酯12g、复配乳化剂55g、碳酸氢钠8g、去离子水500g、引发剂20g。
作为本发明的一种优选方案，所述次要成膜物质包括：所述白水泥40g、所述轻质碳酸钙30g、所述石英灰30g，以及所述辅助成膜物质包括：所述消泡剂0.25g、所述成膜助剂0.25g。
作为本发明的一种优选方案，所述消泡剂选择矿物油类和有机硅类一种多种。
实现上述技术方案，利用消泡剂降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，改变涂料的表面张力，避免在使用涂料时内泡过多，影响产品质量。
作为本发明的一种优选方案，所述成膜助剂为醚醇类高聚物的强溶剂。
实现上述技术方案，能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能。
作为本发明的一种优选方案，所述白水泥、轻质碳酸钙、石英灰与所述丙烯酸酯乳液之间比例为40-50∶20-40∶20-40∶100。
实现上述技术方案，水泥与不同级别的石英粉或碳酸钙在加入聚合物乳胶中后，经固化，水泥砂浆则由完全刚性变成具有一定的柔性，其机理在于材料的分子组成发生了变化。即当聚合物加量足够大时，水泥、石英粉、碳酸钙及其间隙完全被聚合物包裹与填充，随着水分的挥发，聚合物微粒逐渐靠拢，水泥与水泥之间，水泥与石英粉和碳酸钙之间形成弹性层，提高涂料的柔顺性。
作为本发明的一种优选方案，所述消泡剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100，所述成膜助剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100。
作为本发明的一种优选方案，所述丙烯酸酯乳液采用下述步骤制备而成：
S1：将复配乳化剂溶解于去离子水中，混合均匀；
S2：取2/3乳化剂溶液加入装有搅拌装置的预乳化瓶中，开动搅拌，再依次加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯搅拌15-20分钟，随后加入丙烯酸、丙烯酸羟乙酯搅拌15-20分钟，加入碳酸氢钠，搅拌均匀后制得预乳化液，放置备用；
S3：将剩余1/3乳化剂加入装有搅拌装置、冷凝装置、加料管以及温度计的反应四口瓶中，加适量水并搅拌升温，升温至75度至80度时，加入1/4预乳化液以及引发剂，作为乳液；
S4：当种子乳液泛光后，保持75度至77度继续反应30分钟，然后滴加剩余预乳化液，并将剩余引发剂适时进行添加。滴加时间为2.5至3小时，当预乳化液以及引发剂滴加完毕后，升温至80度，熟化1至1.5小时，降温至40度以下，氨水调节pH值至7左右，过滤出料，得到聚合物乳液则为丙烯酸酯乳液。
实现上述技术方案，预乳化液在乳化剂的稳定作用以及搅拌作用下，把单体以珠滴的形式分散在水相中，变为乳状液，在四口瓶中将先将少量预乳化液与引发剂进行混合，产生聚合反应，形成大量乳胶粒，在聚合至种子乳液泛光后，继续反应后在一定的时间间隔内按照一定次序连续将剩余预乳化液与引发剂进行滴加，直至达到所要求的转化率，接着进行高温熟化，最后进行降温过滤得到聚合物乳液，很好地控制了制备过程中的温度。
综上所述，本发明具有如下有益效果：本发明制备的丙烯酸酯乳液使防水涂料的耐水性、硬度以及柔韧性得到增强，通过添加白石灰、轻质碳酸钙、石英灰改善涂料的光泽，两大材料的巧妙结合，在最终形成的防水涂膜中，聚合物相与水泥固相相互贯穿，交联固化、所形成的互穿网络结构，结构封闭性强，易涂刷，同时添加消泡剂以及成膜助剂改善所形成涂料的物理性质，提高贮存性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是丙烯酸脂乳液的制备流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供由主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质混合制备而成；所述主要成膜物质为丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液所需原料为：丙烯酸丁酯400至800g、甲基丙烯酸甲酯160g至250g、丙烯酸15至20g、丙烯酸羟乙酯10至20g、复配乳化剂40至80g、碳酸氢钠5至10g、去离子水400至800g、引发剂16至40g；所述次要成膜物质为白水泥、轻质碳酸钙、石英灰；所述辅助成膜物质为消泡剂、成膜助剂。
所述复配乳化剂由非离子乳化剂与阳离子乳化剂混合制成，其比例为1：2，复配乳化剂可以使丙烯酸酯乳液形成后具有相对稳定的、相对粒径分布均匀、耐温性好的特性。
所述消泡剂选择矿物油类和有机硅类一种多种，利用消泡剂降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，改变涂料的表面张力，避免在使用涂料时内泡过多，影响产品质量。
所述成膜助剂为醚醇类高聚物的强溶剂，能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能。
所述白水泥、轻质碳酸钙、石英灰与所述丙烯酸酯乳液之间比例为40-50∶20-40∶20-40∶ 100，水泥与不同级别的石英粉或碳酸钙在加入聚合物乳胶中后，经固化，水泥砂浆则由完全刚性变成具有一定的柔性，其机理在于材料的分子组成发生了变化。即当聚合物加量足够大时，水泥、石英粉、碳酸钙及其间隙完全被聚合物包裹与填充，随着水分的挥发，聚合物微粒逐渐靠拢，水泥与水泥之间，水泥与石英粉和碳酸钙之间形成弹性层，提高涂料的柔顺性。
所述消泡剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100，所述成膜助剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100。
实施例二
所述丙烯酸酯乳液原料为丙烯酸丁酯400g、甲基丙烯酸甲酯160g、丙烯酸15g、丙烯酸羟乙酯10g、复配乳化剂40g、碳酸氢钠5g、去离子水400g、引发剂16g。
所述次要成膜物质包括：所述白水泥40g、所述轻质碳酸钙20g、所述石英灰20g，以及所述辅助成膜物质包括：所述消泡剂0.2g、所述成膜助剂0.2g。
实施例三
所述丙烯酸酯乳液原料为丙烯酸丁酯800g、甲基丙烯酸甲酯250g、丙烯酸20g、丙烯酸羟乙酯20g、复配乳化剂80g、碳酸氢钠10g、去离子水800g、引发剂40g。
所述次要成膜物质包括：所述白水泥50g、所述轻质碳酸钙40g、所述石英灰40g，以及所述辅助成膜物质包括：所述消泡剂0.5g、所述成膜助剂0.5g。
实施例四
所述丙烯酸酯乳液原料为丙烯酸丁酯500g、甲基丙烯酸甲酯200g、丙烯酸16g、丙烯酸羟乙酯12g、复配乳化剂55g、碳酸氢钠8g、去离子水500g、引发剂20g。
所述次要成膜物质包括：所述白水泥40g、所述轻质碳酸钙30g、所述石英灰30g，以及所述辅助成膜物质包括：所述消泡剂0.25g、所述成膜助剂0.25g。
实施例五
如图1所示，所述丙烯酸酯乳液采用下述步骤制备而成：
S1：将复配乳化剂溶解于去离子水中，混合均匀；
S2：取2/3乳化剂溶液加入装有搅拌装置的预乳化瓶中，开动搅拌，再依次加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯搅拌15-20分钟，随后加入丙烯酸、丙烯酸羟乙酯搅拌15-20分钟，加入碳酸氢钠，搅拌均匀后制得预乳化液，放置备用，预乳化液在乳化剂的稳定作用以及搅拌作用下，把单体以珠滴的形式分散在水相中，变为乳状液；
S3：将剩余1/3乳化剂加入装有搅拌装置、冷凝装置、加料管以及温度计的反应四口瓶中，加适量水并搅拌升温，升温至75度至80度时，加入1/4预乳化液以及引发剂，作为乳液，在四口瓶中将先将少量预乳化液与引发剂进行混合，产生聚合反应，形成大量乳胶粒；
S4：当种子乳液泛光后，保持75度至77度继续反应30分钟，然后滴加剩余预乳化液，并将剩余引发剂适时进行添加。滴加时间为2.5至3小时，当预乳化液以及引发剂滴加完毕后，升温至80度，熟化1至1.5小时，降温至40度以下，氨水调节pH值至7左右，过滤出料，得到聚合物乳液则为丙烯酸酯乳液，在聚合至种子乳液泛光后，继续反应后在一定的时间间隔内按照一定次序连续将剩余预乳化液与引发剂进行滴加，直至达到所要求的转化率，接着进行高温熟化，最后进行降温过滤得到聚合物乳液，很好地控制了制备过程中的温度。
在本发明实施例中，本发明制备的丙烯酸酯乳液使防水涂料的耐水性、硬度以及柔韧性得到增强，通过添加白石灰、轻质碳酸钙、石英灰改善涂料的光泽，两大材料的巧妙结合，在最终形成的防水涂膜中，聚合物相与水泥固相相互贯穿，交联固化、所形成的互穿网络结构，结构封闭性强，易涂刷，同时添加消泡剂以及成膜助剂改善所形成涂料的物理性质，提高贮存性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，由主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质混合制备而成；
所述主要成膜物质为丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液所需原料为：丙烯酸丁酯400至800g、甲基丙烯酸甲酯160g至250g、丙烯酸15至20g、丙烯酸羟乙酯10至20g、复配乳化剂40至80g、碳酸氢钠5至10g、去离子水400至800g、引发剂16至40g；
所述次要成膜物质为白水泥、轻质碳酸钙、石英灰；
所述辅助成膜物质为消泡剂、成膜助剂。
2.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述复配乳化剂由非离子乳化剂与阳离子乳化剂混合制成，其比例为1∶2。
3.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液原料为丙烯酸丁酯500g、甲基丙烯酸甲酯200g、丙烯酸16g、丙烯酸羟乙酯12g、复配乳化剂55g、碳酸氢钠8g、去离子水500g、引发剂20g。
4.根据权利要求3所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述次要成膜物质包括：所述白水泥40g、所述轻质碳酸钙30g、所述石英灰30g，以及所述辅助成膜物质包括：所述消泡剂0.25g、所述成膜助剂0.25g。
5.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述消泡剂选择矿物油类和有机硅类一种多种。
6.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醚醇类高聚物的强溶剂。
7.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述白水泥、轻质碳酸钙、石英灰与所述丙烯酸酯乳液之间比例为40-50∶20-40∶20-40∶100。
8.根据权利要求1所述的耐老化稳定型环保防水涂料，其特征在于，所述消泡剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100，所述成膜助剂与所述丙烯酸酯乳液之间比例为0.2-0.5∶100。
9.根据权利要求1-8任一项所述耐老化稳定型环保防水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将复配乳化剂溶解于去离子水中，混合均匀；
S2：取2/3乳化剂溶液加入装有搅拌装置的预乳化瓶中，开动搅拌，再依次加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯搅拌15-20分钟，随后加入丙烯酸、丙烯酸羟乙酯搅拌15-20分钟，加入碳酸氢钠，搅拌均匀后制得预乳化液，放置备用；
S3：将剩余1/3乳化剂加入装有搅拌装置、冷凝装置、加料管以及温度计的反应四口瓶中，加适量水并搅拌升温，升温至75度至80度时，加入1/4预乳化液以及引发剂，作为乳液；
S4：当种子乳液泛光后，保持75度至77度继续反应30分钟，然后滴加剩余预乳化液，并将剩余引发剂适时进行添加。滴加时间为2.5至3小时，当预乳化液以及引发剂滴加完毕后，升温至80度，熟化1至1.5小时，降温至40度以下，氨水调节pH值至7左右，过滤出料，得到聚合物乳液则为丙烯酸酯乳液。
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