一種高分子防水劑及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑防水【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種高分子防水劑及其合成方法和應(yīng)用。該制備方法是將聚乙二醇、油酸、對甲苯磺酸投入反應(yīng)釜中，加熱得到油酸聚乙二醇酯；將油酸聚乙二醇酯、丙烯酸溶于水，均勻滴加過硫酸銨水溶液，保溫一定時間后中和體系，制得防水劑。高分子防水劑在水泥凝固過程中，能切斷并封閉砂漿表面的毛細(xì)管，減少砂漿中空隙，從而有效增加砂漿體系防水性能。本發(fā)明防水劑不含氯離子，通過降低用水量改善砂漿抗壓強(qiáng)度，有效克服傳統(tǒng)防水劑易腐蝕鋼筋材料、負(fù)面影響水泥砂漿強(qiáng)度等缺陷。
【專利說明】一種高分子防水劑及其合成方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑防水【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高分子防水劑及其合成方法和應(yīng) 用。

【背景技術(shù)】
[0002] 建筑防水即為防止水對建筑物某些部位的滲透而從建筑材料上或構(gòu)造上所采取 的措施。材料防水是靠建筑材料阻斷水的通路，以達(dá)到抗?jié)B漏的目的，包括卷材防水、涂料 防水、混凝土以及砂漿防水等。在建筑工程中，水泥砂漿常用作墻體砌筑以及室內(nèi)外抹灰。 防水砂漿由于其施工效率高、成本適中、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0003] 砂漿防水劑大體可分為無機(jī)化合物類與有機(jī)化合物類兩種。無機(jī)化合物類有氯化 鐵、硅灰粉末、明礬等。有機(jī)化合物類包括脂肪族及其鹽類、有機(jī)硅、石蠟、浙青、橡膠以及水 溶性樹脂乳液等。然而，多數(shù)砂漿防水劑都或多或少存在一些缺陷。例如，明礬雖然具有一 定的防水性，但其添加會加速水泥固化，易造成開裂，影響水泥砂漿的強(qiáng)度；氯化鐵類防水 劑中含有氯離子，極易腐蝕鋼筋材料；有機(jī)硅及樹脂乳液類防水劑需要在較大的添加量下 (一般需膠凝材料的5%以上）才能呈現(xiàn)理想的防水性能，使用成本過高且易削弱水泥砂漿 強(qiáng)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種 高分子防水劑的合成方法；該高分子防水劑為丙烯酸-油酸聚乙二醇酯聚合物，是一種可 顯著提高砂漿防水性能及改善砂漿力學(xué)強(qiáng)度的添加劑。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述合成方法得到的高分子防水劑。
[0006] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述高分子防水劑的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種高分子防水劑的合成方法，包括以下合成步驟：
[0009] (1)將聚乙二醇、油酸、對甲苯磺酸投入反應(yīng)釜中，升溫至100?120°C，保溫反應(yīng) 4?5小時，得到油酸聚乙二醇酯；
[0010] (2)將油酸聚乙二醇酯和丙烯酸溶解于水中，升溫到60?70°C后均勻滴加過硫酸 銨水溶液，滴加時間100?150分鐘，滴加完畢后在60?65°C下保溫2?4小時，后降溫至 45°C，加入NaOH中和、調(diào)整體系pH值為7?8,制得高分子防水劑。
[0011] 步驟（1)所述聚乙二醇和油酸的摩爾比為1: (1.0?1. 1);所述對甲苯磺酸的用 量為聚乙二醇質(zhì)量的1?2%。
[0012] 步驟（1)所述聚乙二醇為未封端聚乙二醇，分子量為200?10000。
[0013] 步驟⑵所述油酸聚乙二醇酯和丙烯酸的摩爾比為1 : (0. 8?1. 5);所述水的用 量為油酸聚乙二醇酯質(zhì)量的100?150% ;所述過硫酸銨水溶液中的過硫酸銨為油酸聚乙 二醇酯質(zhì)量的〇. 5?1. 5% ;所述過硫酸銨水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5. 0%?7. 0%。
[0014] 一種由上述合成方法得到的高分子防水劑。
[0015] 上述高分子防水劑作為添加劑在提高砂漿防水性能及改善砂漿力學(xué)強(qiáng)度中的應(yīng) 用。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0017] (1)丙烯酸-油酸聚乙二醇酯聚合物在水泥凝固過程中，能切斷并封閉砂漿表 面的毛細(xì)管，增加砂漿體系致密度，從而有效增加砂漿體系防水性能（砂漿微觀形貌見圖 1-含高分子防水劑砂漿掃描電鏡圖）。
[0018] (2)丙烯酸-油酸聚乙二醇酯聚合物具有兩親性，會吸附在水泥顆粒表面，減少水 泥顆粒間摩擦力，在同等稠度下降低用水量，從而達(dá)到改善砂漿抗壓強(qiáng)度的目的。
[0019] (3)本技術(shù)合成工藝路線簡單，產(chǎn)品綠色環(huán)保（為水溶性體系，中性，不含氯離 子）。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為含高分子防水劑砂漿體系掃描電鏡圖。
[0021] 圖2為高分子防水劑分子量分布曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] (1)中間體的制備：將100.0克聚乙二醇（分子量600)、51· 7克油酸、L2克對甲 苯磺酸投入反應(yīng)釜中，升溫至110°c，保溫反應(yīng)4小時，得到油酸聚乙二醇酯。
[0025] (2)高分子防水劑的制備：將100克步驟⑴所得油酸聚乙二醇酯、10. 8克丙烯酸 溶解于105克水，升溫到65°C后均勻滴加25克過硫酸銨水溶液（濃度5. 5% )，滴加時間 100分鐘，滴加完畢后在65°C下保溫3小時，后降溫至45°C，加入NaOH中和、調(diào)整體系pH值 至7-8,制得高分子防水劑。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] (1)中間體的制備：將100.0克聚乙二醇（分子量2400)、12. 5克油酸、1.2克對甲 苯磺酸投入反應(yīng)釜中，升溫至100°c，保溫反應(yīng)4小時，得到油酸聚乙二醇酯。
[0028](2)高分子防水劑的制備：將100克步驟⑴所得油酸聚乙二醇酯、3. 0克丙烯酸 溶解于110克水，升溫到60°C后均勻滴加25克過硫酸銨水溶液（濃度5. 5% )，滴加時間 100分鐘，滴加完畢后在65°C下保溫4小時，后降溫至45°C，加入NaOH中和、調(diào)整體系pH值 至7-8,制得高分子防水劑。
[0029] 凝膠滲透色譜測試結(jié)果（見圖2)發(fā)現(xiàn)，樣品分子量分布較為均勻，平均分子量約 180000。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] (1)中間體的制備：將100.0克聚乙二醇（分子量10000)、3. 1克油酸、L7克對甲 苯磺酸投入反應(yīng)釜中，升溫至l〇5°C，保溫反應(yīng)5小時，得到油酸聚乙二醇酯。
[0032] (2)高分子防水劑的制備：將100克步驟（1)所得油酸聚乙二醇酯、1. 05克丙烯酸 溶解于105克水，升溫到70°C后均勻滴加23克過硫酸銨水溶液（濃度6. 0% )，滴加時間 120分鐘，滴加完畢后在60°C下保溫2小時，后降溫至45°C，加入NaOH中和、調(diào)整體系pH值 至7-8,制得高分子防水劑。
[0033] 對比實(shí)施例
[0034] 以實(shí)施例1-3制備防水砂漿同摻有氯化鐵防水劑砂漿、甲基硅酸鈉防水劑砂漿、 丙烯酸樹脂防水劑砂漿、空白砂漿進(jìn)行性能對比，結(jié)果如表1所示。
[0035] 表1性能檢測結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種高分子防水劑的合成方法，其特征在于包括以下合成步驟： (1) 將聚乙二醇、油酸、對甲苯磺酸投入反應(yīng)釜中，升溫至100?120°c，保溫反應(yīng)4? 5小時，得到油酸聚乙二醇酯； (2) 將油酸聚乙二醇酯和丙烯酸溶解于水中，升溫到60?70°C后均勻滴加過硫酸銨 水溶液，滴加時間100?150分鐘，滴加完畢后在60?65°C下保溫2?4小時，后降溫至 45°C，加入NaOH中和、調(diào)整體系pH值為7?8,制得高分子防水劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（1)所述聚乙二醇和油酸的摩 爾比為1: (1. 0?1. 1);所述對甲苯磺酸的用量為聚乙二醇質(zhì)量的1?2%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（1)所述聚乙二醇為未封端聚 乙二醇，分子量為200?10000。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（2)所述油酸聚乙二醇酯和丙 烯酸的摩爾比為1 : (〇. 8?1. 5);所述水的用量為油酸聚乙二醇酯質(zhì)量的100?150% ;所 述過硫酸銨水溶液中的過硫酸銨為油酸聚乙二醇酯質(zhì)量的0. 5?1. 5% ;所述過硫酸銨水 溶液的質(zhì)量百分比濃度為5.0%?7.0%。
5. -種由權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述合成方法得到的高分子防水劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子防水劑作為添加劑在提高砂漿防水性能及改善砂漿 力學(xué)強(qiáng)度中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08F220/06GK104341560SQ201410612028
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】吳昆 , 黃曉梅, 胡文光, 史珺, 羅志有, 呂滿庚 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司