一種疏水型聚合物乳液及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種疏水型聚合物乳液及其應(yīng)用，選擇與水泥性能，包括凝結(jié)時(shí)間、抗壓、抗折強(qiáng)度影響較小的乳化體系和功能性單體通過乳液聚合方法合成聚合物水泥基防水材料用疏水型聚合物乳液。再以此為基礎(chǔ)制造聚合物水泥基防水材料。該類材料具有優(yōu)異的防水隔潮性能，可用于建筑物的衛(wèi)生間、墻面、屋面、地下室、及橋梁、隧道等防水、防潮；與水泥砂漿有良好的親合力，水泥砂漿可直接在該防水層表面披覆，不影響粘結(jié)性能。
【專利說明】一種疏水型聚合物乳液及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于疏水型聚合物乳液合成及防水體系構(gòu)建【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及合成與水泥性能相融合的疏水型聚合物乳液并以此制備疏水型防水材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥基聚合物乳液作為建筑防水材料，在我國已得到廣泛應(yīng)用。但由于水泥砂漿、混凝土固有的結(jié)構(gòu)孔隙及乳液的親水特點(diǎn)，在潮濕或接觸水的情況下，水會通過這些孔隙進(jìn)入防水層內(nèi)部，防水涂層基本上處于水濕狀態(tài)，這將造成迎水面的墻體比較潮濕，長期以往可能造成靠墻的家具發(fā)霉變質(zhì)，影響使用功能。在地下室，潮濕的空氣對電器設(shè)施和停放的汽車等均有不利的影響。在沿海地區(qū)，鹽霧也會侵蝕墻面，引起鋼筋銹蝕，破壞墻體結(jié)構(gòu)?？绾蚨丈?，海水對橋墩的浸泡、侵蝕，也可能存在鋼筋結(jié)構(gòu)安全問題。因此在這些基面或整體形成即具有呼吸功能，又具備疏水性能的防水層，對于解決上述問題具有積極和重要意義。
[0003]在現(xiàn)有的聚合物乳液體系中，絕大部分乳化體系對水泥砂漿或混凝土的凝聚時(shí)間、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響極大，不適當(dāng)?shù)娜榛w系往往造成水泥基聚合物材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅度降低。在乳液量比較少的情況下，由于乳化劑某些基團(tuán)的影響，使體系即形不成聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也形不成混凝土剛性結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致防水層失效。而過多的乳液，一般形成聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不能發(fā)揮混凝土性能，強(qiáng)度偏低，且在常接觸水的情況下，涂層易起泡或降低強(qiáng)度，導(dǎo)致喪失防水功能。
[0004]經(jīng)查新，利用疏水聚合物乳液與水泥混合物構(gòu)建疏水防水體系的相關(guān)研究尚未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種疏水型聚合物乳液及其應(yīng)用，選擇與水泥性能，包括凝結(jié)時(shí)間、抗壓、抗折強(qiáng)度影響較小的乳化體系和功能性單體通過乳液聚合方法合成聚合物水泥基防水材料用疏水型聚合物乳液。再以此為基礎(chǔ)制造聚合物水泥基防水材料，其組成包括疏水型聚合物乳液、水泥基混合料，消泡劑、減水劑等。通過防水施工形成具有疏水功能的防水層，具有優(yōu)異的防水隔潮性能，可用于建筑物的衛(wèi)生間、墻面、屋面、地下室、及橋梁、隧道等防水、防潮；與水泥砂漿有良好的親合力，水泥砂漿可直接在該防水層表面披覆，不影響粘結(jié)性能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
選擇一種乳化劑體系，該乳化體系為:
1)疏水端為烷烴或芳烷烴鏈段，親水端為琥珀酸鹽、磺酸鹽的陰離子乳化劑；
2)輔助乳化劑為非離子型乳化劑；
乳化劑體系選擇應(yīng)考慮對多價(jià)離子有良好的穩(wěn)定性，可以與水泥穩(wěn)定混合。同時(shí)對水泥強(qiáng)度影響較小，有利于形成具有強(qiáng)度的硅酸鹽水泥剛性結(jié)構(gòu)。[0007]聚合物主鏈段為:丙烯酸酯及其共聚物；丙烯酸酯與其它乙烯基單體共聚物，乙烯一醋酸乙烯共聚物等。通過乳液聚合工藝，在聚合物鏈段中引入疏水基團(tuán)，如硅氧烷等有機(jī)硅基團(tuán)、含氟基團(tuán)、單體含有鹵族元素等。使該乳液與水泥砂漿、混凝土混合形成防水層后具有疏水功能。
[0008]本發(fā)明乳液與水泥、石英砂(粉)按一定的比例混合形成防水材料，一般配合比控制在乳液10~50%，水10~30%，水泥混合料50~75%。施工后防水層整體形成疏水結(jié)構(gòu)，阻礙水通過毛細(xì)孔向結(jié)構(gòu)層內(nèi)部滲透，達(dá)到防水防潮效果。構(gòu)建的防水體系可為柔性或剛性結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)與現(xiàn)有同類防水體系比較，防水層整體和表面均具有良好的疏水性能，水不易通過防水層進(jìn)入硅酸鹽結(jié)構(gòu)內(nèi)部，保證防水效果。這對于提高防水層的功能，保證建筑抗?jié)B、防水、防潮安全具有積極意義。
[0010](2)在混凝土中摻加疏水乳液，可提高建筑物抗?jié)B等級。因此可在建筑基礎(chǔ)、地下室、隧道、橋梁推廣使用。
[0011](3)可作為沿海地區(qū)的外墻面防水，由于其疏水功能，可有效抵抗鹽霧侵蝕，延緩鋼筋銹蝕，保證建筑物使用壽命。
【具體實(shí)施方式】 [0012]1、疏水乳液合成:
(I)合成單體為:丙烯酸酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、乙烯基、丙烯基有機(jī)硅單體、乙烯基丙烯基、含氟單體、含鹵素乙烯基、丙烯基單體等。
[0013](2)乳化劑體系為:疏水端為烷烴或芳、烷烴鏈段，親水端為琥珀酸鹽、磺酸鹽陰離子乳化劑；輔助乳化劑為非離子型乳化劑。
[0014](3)乳液聚合工藝采用間歇式生產(chǎn)方式，乳液固含量控制在40-50%，殘余單體含量小于1.0%。
[0015]2、疏水防水層構(gòu)建:
(I)產(chǎn)品為雙組份，液料為疏水乳液、水、分散劑、消泡劑等。粉料為:水泥、石英粉(砂)重鈣粉、顏料等。每噸產(chǎn)品乳液用量為6飛0%。
[0016]( 2 )按比例將液料和粉料攪拌混合后以多道輥涂或批刮的施工方式形成疏水防水涂層。
[0017](3)將疏水乳液按8~12%的比例添加到混凝土形成疏水結(jié)構(gòu)，用于橋梁和隧道防水。
[0018]實(shí)施例1
疏水乳液聚合 1、單體預(yù)乳化
在反應(yīng)釜中加入水、乳化劑，開動攪拌，加入混合好的單體，進(jìn)行預(yù)乳化，預(yù)乳化液抽到
高位槽。
[0019]2、在反應(yīng)釜中加入底料，加熱到75~80°C溫度。
[0020]3、加入一定量的預(yù)乳化液和預(yù)先配好的相應(yīng)量引發(fā)劑，進(jìn)行種子聚合。
[0021]4、無回流后，同時(shí)連續(xù)以恒定流速加入預(yù)乳化液和引發(fā)劑。保持溫度恒定。[0022]5、反應(yīng)結(jié)束后，降溫出料，乳液固含量控制在50±2%，Tg:_3°C。
[0023]疏水防水材料生產(chǎn)
1、將水泥、石英砂、重鈣粉按1:1.2:0.3比例通過混合機(jī)混合，包裝。即為粉料組分。
[0024]2、將疏水乳液、水、分散劑、消泡劑、凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)助劑，按以下比例1:2:0.05:0.01:0.01:混合，包裝，即為液料。
[0025]3、施工時(shí)按液料:粉料=1:1.5^3比例均勻混合后批刮或滾涂在基層防水面上。
[0026]實(shí)施例2
地下室、游泳池、水壩、跨海橋墩防水施工:將本發(fā)明的疏水型乳液直接摻到上述工程的混凝土中，摻量為混凝土量的6"12%，施工前必須做好混凝土摻量配合比實(shí)驗(yàn),保證混凝土具有設(shè)計(jì)的力學(xué)性能。摻用疏水乳液可使混凝土結(jié)構(gòu)具有疏水性能。該方法能有效阻止水及所攜帶的可溶性鹽向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，保護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋不被腐蝕。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明 的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種疏水型聚合物乳液，其特征在于:選擇與水泥性能，包括凝結(jié)時(shí)間、抗壓、抗折強(qiáng)度影響較小的乳化體系和功能性單體，通過乳液聚合方法合成聚合物水泥基防水材料用疏水型聚合物乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏水型聚合物乳液，其特征在于:主乳化劑親水端為琥珀酸鹽、磺酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏水型聚合物乳液，其特征在于:聚合物主鏈段包括丙烯酸酯、丙烯酸酯與烯基單體共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物，通過乳液聚合工藝在聚合物主鏈或支鏈上嵌入或接入疏水基團(tuán)，包括硅氧烷基團(tuán)、含氟基團(tuán)、含有鹵族元素的基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏 水型聚合物乳液，其特征在于:通過分子設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)軟硬單體比例，控制聚合物乳液的玻璃化溫度為-25~15°C。
5.一種如權(quán)利要求1所述的疏水型聚合物乳液的應(yīng)用，其特征在于:所述的疏水型聚合物乳液用于制備聚合物水泥基防水材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的疏水型聚合物乳液的應(yīng)用，其特征在于:所述的聚合物水泥基防水材料為疏水型聚合物水泥基防水涂料、疏水型聚合物水泥基防水漿料、疏水型聚合物水泥基防水砂漿、疏水型聚合物混凝土。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的疏水型聚合物乳液的應(yīng)用，其特征在于:將疏水型聚合物乳液直接與水泥砂漿、混凝土或其它無機(jī)凝膠材料混合，通過施工、養(yǎng)護(hù)形成防水層后，涂層整體均具有疏水功能；該防水體系主要用于建筑物的廚房、衛(wèi)生間、墻面、屋面、地下室、及橋梁、隧道的防水、防潮。
【文檔編號】C04B111/27GK103979871SQ201410194182
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】沈南生, 沈航 申請人:沈南生