建筑用聚合物水泥基复合防水涂料及其制备方法
技术领域
本发明为一种建筑用复合防水涂料及其制备方法。具体涉及一种建筑、桥梁、隧道、 地下、屋面等工程中防水、防渗漏的高性能聚合物水泥基复合防水涂料。
背景技术
混凝土结构由于其脆性大，在工程应用中往往不可避免产生开裂。这种开裂现象将导 致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。这是建筑界 普遍存在的问题。混凝土结构中裂缝的产生主要有两大类原因，一类由变形引起，包括因 温度湿度变化引起收缩、膨胀，不均匀沉陷等；另一类是外荷载(动、静荷载)直接应力引 起。据统计，前者为主要因素，约占75％。从混凝土结构产生开裂的原因分析着手，开发 出新型的防水材料势在必行。
目前，防水材料众多，可分为刚性与柔性两大系列。刚性材料坚固、不易老化、耐候 性好，但不宜用于工程发生变形、位移部位的防水处理；而柔性材料虽具柔性，能适应基 层的变形，但在耐老化、耐候性、耐水性等方面不尽人意，也不宜作背水面和潮湿基面的 防水。在实际防水工程中，对于材料常常既需要有刚性，又要有柔性。从混凝土结构开裂 原因、工程应用特点与防水材料特性分析认为，开发出具有刚柔相济，既有较高的强度又 有一定伸长率，适用于刚性基面和柔性防水层之间，又可在潮湿基面上施工等特点防水涂 料十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼有刚性系列和柔性系列特点的建筑用复合防水涂料及其 制备方法。
本发明提出的建筑用复合防水涂料，是由有机液体和无机粉体组成的双组份产品。有 机液体组分(记为A组份)由丙烯酸酯乳液、邻苯二甲酸二丁酯、丙二醇、硅氧烷、三聚磷 酸钠、磷酸三丁酯组成，无机粉料(记为B组分)由普通硅酸盐水泥、滑石粉或粉煤灰、颜 料组成。A组分与B组分使用时的重量配比为0.8∶1～1.4∶1。
各组分重量配比如下：
有机液体组分(A)：
丙烯酸酯乳液 1
硅氧烷乳液 0.1-0.3
邻苯二甲酸二丁酯 0-0.15
丙二醇 0-0.07
三聚磷酸钠 0-0.03
磷酸三丁酯 0-0.03
后4种组份不同时为零。
无机粉料组分(B)：
普通硅酸盐水泥 1
滑石粉或粉煤灰 0.2-1
颜料 0-0.4
各组分较佳重量比例为
有机液体组分(A)：
丙烯酸酯乳液 1
硅氧烷乳液 0.13-0.16
邻苯二甲酸二丁酯 0.04-0.08
丙二醇 0.01-0.04
三聚磷酸钠 0.01-0.03
磷酸三丁酯 0.01-0.03
无机粉料组分(B)：
普通硅酸盐水泥 1
滑石粉 0.3-0.6
颜料 0
本发明是无机粉料与特种水乳型聚合物乳液复合而成的双组份防水涂料。因此，称其 为聚合物水泥基复合防水涂料。复合体系中水泥遇到乳液中的水即发生水化反应，形成 一定量的水泥凝胶体，同时，硅氧烷乳液渗透到基层的孔隙中，并与水泥水化产物氢氧 化钙反应，生成憎水型产物，起到密实、密封、防水作用；而聚合物乳液本身属于胶体 分散体，其中的聚合物颗粒向料浆中分散，吸附在水泥及其水化产物和其它填料的表面。 随着水分的消耗和蒸发，聚合物颗粒之间慢慢地靠拢而相互凝聚在一起，进一步固化即 形成连续的涂膜结构。这种涂膜以聚合物网络结构为主体，水泥及其水化产物和其它填 料被聚合物膜包裹在其间，水泥的硅酸盐网络结构已不连续，因此涂层既具有良好的柔 韧性与力学性能，同时具有涂膜防水与憎水双重功效。
本发明的制备方法是：
A组分的制备：按重量比例称量各组分，依次将丙烯酸酯乳液、硅氧烷乳液、邻苯二 甲酸二丁酯、丙二醇、三聚磷酸钠、磷酸三丁酯放入分散机中，搅拌均匀，制得乳白色液 料。
B组分的制备：将滑石粉或粉煤灰填料、颜料分别在球磨机中研磨成粉料，然后将其 分别加入普通硅酸盐水泥中，在粉体混合机中搅拌均匀。一般搅拌10分钟左右即可。
施工应用：按规定比例称量A组分与B组分(0.8∶1～1.4∶1)，然后将两组份混合， 加水，搅拌，制成防水涂料。该涂料可以采用涂刷或喷涂进行分层施工。
本发明弥补了水泥基材料柔性不足以及聚合物乳液涂膜再溶胀、防水性差的缺陷，其 既有有机涂料高韧高弹的性能，又有无机材料耐久性好等优点，二者达到了性能上的优势 互补，起到“复合叠加”效应。同时还具有粘结强度高、无毒、无味、无大气污染等优点。
本发明的优点在于：
(1)具有较高的渗透防水性能；
(2)具有良好的弹性和柔韧性，可以适应基面的扩展与收缩，自如地变形而不开裂：
(3)可在潮湿基面上施工，不影响防水层与基面的粘结，也可用于混凝土结构迎水面及 背水面的防水处理，可采用涂刷或喷涂等工艺操作，施工操作简便灵活；
(4)施工时，无接缝，减少了渗漏隐患，提高了整体防水效果；
(5)与各种基体粘结力很强，粘结强度为普通水泥砂浆的5-10倍。
(6)产品无毒、无味，对人体无害，不污染环境，属于环保型防水涂料。
具体实施方式
聚合物水泥基复合防水涂料由双组分组成，有机液体组分(A)由丙烯酸酯乳液、邻苯 二甲酸二丁酯、丙二醇、硅氧烷乳液、三聚磷酸钠、磷酸三丁酯组成，无机粉料(B)由普通 硅酸盐水泥、滑石粉、颜料组成。根据应用的环境，通过调整发明的配方，可以获得所需 要的性能。
实施例1
有机液体组分(A)：丙烯酸酯乳液82kg，硅氧烷乳液11kg，邻苯二甲酸二丁酯3kg， 丙二醇2kg，三聚磷酸钠1kg，磷酸三丁酯1kg；无机粉料组分(B)：普通硅酸盐水泥75kg， 颜料0，滑石粉25kg。按前述方法配制成双组份。使用时A组分与B组分按0.8∶1～1.4∶ 1重量比应用。该涂料具有较高的力学性能与防水性能，可适用于大多数环境中。
实施例2
有机液体组分(A)：丙烯酸酯乳液75kg，硅氧烷乳液11kg，邻苯二甲酸二丁酯8kg， 丙二醇2kg，三聚磷酸钠1kg，磷酸三丁酯2kg；无机粉料组分(B)：普通硅酸盐水泥75kg， 颜料0，滑石粉25kg。按前述方法配制成双组份。使用时A组分与B组分按1∶1重量比 应用。该涂料具有较好的低温柔性，可以适用于温度变化较大的环境中防水，如屋面防水。
实施例3
有机液体组分(A)：丙烯酸酯乳液75kg，硅氧烷乳液15kg，邻苯二甲酸二丁酯3kg， 丙二醇2kg，三聚磷酸钠1kg，磷酸三丁酯2kg；无机粉料组分B：普通硅酸盐水泥80kg， 颜料0，滑石粉20kg。A组分与B组分按1.0∶1～1.4∶1重量比应用。该涂料具有较高 的涂层柔韧性与防水性能，可适用于特殊要求的工程领域中的防水。
上述不同的实施例，给出了性能要求略有差异的适用不同场合的高性能聚合物水泥基 复合防水涂料。