專利名稱：一種防水涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防水涂料，具體地，本發(fā)明涉及一種防水防滲性和防腐性能優(yōu)異的防水涂料，主要用于建筑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
建筑涂料具有裝飾功能、保護(hù)功能和居住性改進(jìn)功能。各種功能所占的比重因使用目的不同而不盡相同。裝飾功能是通過(guò)建筑物的美化來(lái)提高它的外觀價(jià)值的功能。主要包括平面色彩、圖案及光澤方面的構(gòu)思設(shè)計(jì)及立體花紋的構(gòu)思設(shè)計(jì)。但要與建筑物本身的 造型和基材本身的大小和形狀相配合，才能充分的發(fā)揮出來(lái)。保護(hù)功能是指保護(hù)建筑物不受環(huán)境的影響和破壞的功能。不同種類的被保護(hù)體對(duì)保護(hù)功能要求的內(nèi)容也各不相同。如室內(nèi)與室外涂裝所要求達(dá)到的指標(biāo)差別就很大。有的建筑物對(duì)防霉、防火、保溫隔熱、耐腐蝕等有特殊要求。居住性改進(jìn)功能主要是對(duì)室內(nèi)涂裝而言，就是有助于改進(jìn)居住環(huán)境的功能，如隔音性、吸音性、防結(jié)露性等。在建筑上所使用的涂料主要分為防水涂料和防腐涂料，分別具有防水防滲和防腐的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，往往同時(shí)需要涂料層具有防水和防腐的功能，例如酸雨的影響越來(lái)越大，建筑上需要外置涂層能夠同時(shí)防水和耐酸。利用現(xiàn)有技術(shù)只能分別涂上防水涂料和防腐涂料形成防水層和防腐層。問(wèn)題在于暴露于最外層的涂層，無(wú)論是防水層或防腐層，在酸雨的作用下都會(huì)受到損壞，進(jìn)而內(nèi)置的防腐或防水層也會(huì)被破壞，使涂層對(duì)建筑本體的保護(hù)能力降低。另外，現(xiàn)有的防水涂料有的還對(duì)人體和環(huán)境有較大的危害，例如溶劑型防水涂料與聚氨酯防水涂料等?，F(xiàn)有防水涂料和防腐涂料很多采用石油作為原料進(jìn)行制備，在石油資源日益緊張得到情況下，不可避免地導(dǎo)致防水涂料和防腐涂料的成本不斷攀升。CN121284970B提供了一種防水涂料，具有良好的防水防滲性和防腐性能。防水涂料的硫的聚合物為具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硫的聚合物。還包括混入聚合物的固體粉粒。本發(fā)明的防水涂料可以應(yīng)用于混凝土、隧道、地鐵、橋面、化工廠的防水防滲防腐池、沼氣池等需要防水、防腐蝕表面。但是采用具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硫的聚合物，其以多硫鍵交聯(lián)為主。耐高溫性能較差，壓縮永久變形大，過(guò)硫后易出現(xiàn)返原現(xiàn)象，導(dǎo)致性能不穩(wěn)定，且最終得到的涂料老化性能較差，使用壽命較短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防水涂料，所述涂料具有良好的防水防滲性和防腐性能，同時(shí)涂料形成的涂層具有良好的力學(xué)性能和耐久性。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述防水涂料，包括具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物。硅氧烷的分子式為(R2SiO)x，含Si-O-Si鍵構(gòu)成主鏈結(jié)構(gòu)的聚合物。所述硅氧烷的聚合物占涂料總重量的55%以上，例如 56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74、76%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98% 等。所述涂料中還包括均勻混入的固體粉粒，固體粉粒與所述硅氧烷的聚合物構(gòu)成組合物。所述固體粉粒選自煤燃燒后的粉煤灰、鋼渣、垃圾焚燒后的灰渣、建筑垃圾灰渣、化工廠排出的固體廢棄物粉粒、放射性固體廢棄物粉粒中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如煤燃燒后的粉煤灰和鋼渣的混合物，垃圾焚燒后的灰渣和建筑垃圾灰渣的混合物，化工廠排出的固體廢棄物粉粒和放射性固體廢棄物粉粒的混合物，煤燃燒后的粉煤灰、鋼渣、垃圾焚燒后的灰渣，建筑垃圾灰渣和化工廠排除的固體廢棄物粉粒的混合物，煤燃燒后的粉煤灰和垃圾焚燒后的灰渣的混合物，建筑垃圾灰渣和鋼渣的混合物，放射性固體廢棄物粉粒、建筑垃圾灰渣、鋼渣的混合物。所述固體粉粒占硅氧烷的聚合物的總重量的重量百分比為2飛0%，例如3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18 %、59%、58%、57%、56%、55%、54%、53%、52%、51%，優(yōu)選5 55%，進(jìn)一步優(yōu)選10 50%。所述固體粉粒的細(xì)度為20 500目，例如25目、30目、35目、40目、45目、50目、55 目、60 目、65 目、70 目、490 目、480 目、470 目、460 目、450 目、440 目、43 目、420 目，優(yōu)選30 450目，進(jìn)一步優(yōu)選40 420目。所述硅氧烷的聚合物采用如下方法制成將硅氧烷與改性劑混合進(jìn)行改性，硅氧烷在改性的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng)，生成硅氧烷的聚合物，所述改性劑為芳香族碳?xì)浠衔?、二?屬)碳?xì)浠衔铩⑾N類碳?xì)浠衔镏械囊环N或者至少兩種以上的混合物。所述混合物例如芳香族碳?xì)浠衔锖投?屬)碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，二?屬)碳?xì)浠衔锖拖N類碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮枷阕逄細(xì)浠衔锖拖N類碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，芳香族碳?xì)浠衔铩⑾N類碳?xì)浠衔锖投?屬)碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。所述芳香族碳?xì)浠衔锢缬屑妆?、鄰二甲苯、?duì)二甲苯、間二甲苯、1，3，5-三甲苯、1，2，4，5-四甲苯、聯(lián)苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲酸、苯乙酸、阿斯匹靈、苦味酸、異丙苯、苯乙烯、二苯乙烯、二氯丁苯、二苯乙烯、1，2，3-三甲苯、1，2，4-三甲苯、硝基苯、氯苯、間硝基甲苯、苯磺酸、苯甲醛、對(duì)氯苯酚、對(duì)氨基苯磺酸、對(duì)羥基苯甲醛、對(duì)硝基苯甲酸。所述烯烴類碳?xì)浠衔锢缬幸蚁?、丙烯、I-丁烯、I-戊烯、I-己烯、I-庚烯、I-壬烯、I-癸烯、2-甲基丙烯、順-2_ 丁烯、反-2- 丁烯。所述二烯(屬)碳?xì)浠衔锢缬斜?，5-己二烯、1，3- 丁二烯、異戊二烯
坐寸ο所述改性劑的重量為硅氧烷重量的3 50%，例如4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、49%、48%、47%、46%、45%、44%、43%、42%、41%、40%，優(yōu)選 4 45%，進(jìn)一步優(yōu)選 5 40%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明防水涂料的主要成分是硅氧烷的聚合物。硅氧烷本身具有不溶于水的特性，但硅氧烷本身不易成型的特點(diǎn)使其無(wú)法滿足作為防水涂料的要求，另外，硅氧烷本身的強(qiáng)度和耐腐蝕性能不高，也使得硅氧烷不適合作為防水、防腐涂料。本發(fā)明采用網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物作為防水涂料的主體，硅氧烷經(jīng)過(guò)改性發(fā)生聚合反應(yīng)生成了這種硅氧烷的聚合物。改性之后得到的硅氧烷的聚合物延長(zhǎng)了固化時(shí)間，穩(wěn)定性強(qiáng)，具有良好的防水性能，同時(shí)可以有效抵御酸鹽腐蝕、耐硫酸鹽還原細(xì)菌等微生物的腐蝕、耐硫化氫的腐蝕。并且，硅氧烷改性后的聚合物克服了硫的聚合物耐高溫性能較差，壓縮永久變形大，過(guò)硫后易出現(xiàn)返原現(xiàn)象，導(dǎo)致性能不穩(wěn)定，且最終得到的涂料老化性能較差，使用壽命較短的問(wèn)題。因此，本發(fā)明的防水涂料不但具有防水的效能，同時(shí)具有防腐的性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。在硅氧烷的聚合物中加入固體粉粒后，其密度與強(qiáng)度得到了很大的提高，使得使用本發(fā)明防水涂料形成的防水、防腐層抵抗損壞的能力強(qiáng)，延長(zhǎng)了防水層的使用壽命。許多防腐層防腐效能快速降低的起因在于防腐層本身的破裂導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)被暴露，因此采用本發(fā)明防水涂料形成的防水、防腐層抵抗外力損壞能力強(qiáng)對(duì)于防腐效果有著重要意義。另外，加入固體粉粒使得防水涂料的成本降低，特別是采用一些可能對(duì)環(huán)境有害的廢棄物粉粒，一方面起到廢物利用的效果，另一方面可以解決廢棄物的環(huán)境污染問(wèn)題。硅氧烷的聚合物與固體粉?；旌虾驪H值仍為中性，因此本發(fā)明的防水涂料不會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染。 為了證明本發(fā)明防水涂料混入的有毒物質(zhì)難以析出，在國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心進(jìn)行了毒性的測(cè)試，將電池中的碳黑粉約20%摻入到改性后的硅氧烷的聚合物中做成10X 10X5cm的試塊，在國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心將其粉碎后放入純水中浸泡10天之后，使用冷原子吸收分光光度法、二苯碳酰二肼分光光度法、離子選擇電極法和異煙酸-吡唑啉光度法進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)純水中的溶出物，其測(cè)試結(jié)果表明純水中沒(méi)有物質(zhì)溶出，水質(zhì)沒(méi)有受到污染。為了證明本發(fā)明耐酸耐鹽方面的優(yōu)越性進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)根據(jù)國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T984-2005，做10 X 10 X IOcm實(shí)塊6塊，其中3塊在PHl的鹽酸里浸泡90天后做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其數(shù)據(jù)為78. 5MPa ;另外3塊在3%的NaCI溶液中浸泡90天后做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其數(shù)據(jù)為68. 4MPa(沒(méi)有經(jīng)過(guò)腐蝕浸泡的空白實(shí)塊數(shù)據(jù)為63. 4MPa)，說(shuō)明其耐酸耐鹽效果很好。還依據(jù)國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T984-2005對(duì)利用本發(fā)明制成的防水、防腐層做了抗?jié)B試驗(yàn)，按6. 3cm, 6. 4cm, 6. 5cm成型后進(jìn)行了測(cè)試,證明其抗?jié)B壓力達(dá)到3. 2MPa,有著良好的抗?jié)B效果。依據(jù)國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T984-2005對(duì)利用本發(fā)明制成的防水、防腐層的收縮率進(jìn)行了試驗(yàn)，收縮率為O. 03%。依據(jù)國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T958-2005對(duì)利用本發(fā)明制成的防水、防腐層進(jìn)行了耐磨試驗(yàn)，在磨擦200次時(shí)，僅損失了 O. 08g。依據(jù)國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T894-2001對(duì)利用本發(fā)明制成的防水、防腐層進(jìn)行了老化試驗(yàn)，做3塊10 X 10 X 40CM試塊，在45度的紫外線照射250小時(shí)后測(cè)試其抗壓強(qiáng)度為65. 4MPa (空白實(shí)塊為 45. 2MPa)。依據(jù)GBJ82-85國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)利用本發(fā)明制成的防水、防腐層進(jìn)行了抗凍融快速循環(huán)試驗(yàn)，其質(zhì)量損失0%、相對(duì)彈性模量89. 1%。
具體實(shí)施例方式為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下本發(fā)明的防水涂料加熱熔化后成為具有流動(dòng)性的液體，將該液體噴涂于作業(yè)面上形成防水、防腐層。現(xiàn)有防水涂料在噴涂多層涂層時(shí)，只能等在先涂層固結(jié)后才可以噴涂后續(xù)涂層，需要較長(zhǎng)的作業(yè)周期。本發(fā)明的防水涂料在噴涂多層涂層時(shí)，噴涂完在先涂層數(shù)十秒之后即可噴涂第二遍，節(jié)省了時(shí)間和工期降低了成本，也避免了室外施工時(shí)存在的包括天氣在內(nèi)的不利因素的影響。作業(yè)面可以是混凝土、隧道、地鐵、橋面、化工廠的防水防滲防腐池、沼氣池的需要防水、防腐蝕表面。下面給出5個(gè)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明防水涂料中硅氧烷的聚合物的制備方法及噴涂該防水涂料的工藝。
實(shí)施例IA、將硅氧烷與改性劑反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物，具體方法為將硅氧烷加熱到150°C熔化后和改性劑混合，并持續(xù)加熱生成硅氧烷的聚合物。改性后的硅氧烷的高分子聚合物穩(wěn)定性強(qiáng)，防水防滲耐腐蝕性強(qiáng)，速干性好。所述改性劑為乙烯，其占硅氧烷的質(zhì)量百分比為3%。B、將步驟A得到的硅氧烷的聚合物熔化后噴涂到事先經(jīng)過(guò)清洗并干燥的面層上形成防水、防腐層，防水、防腐層的厚度應(yīng)為O. 2mm-0. 9mm起到防水防滲防腐作用。實(shí)施例2A、與實(shí)施例I中步驟A不同之處在于改性劑選用苯乙烯，改性劑占硅氧烷的重量為25%，改性過(guò)程需要將硅氧烷加熱到170°C后與改性劑混合并持續(xù)加熱得到硅氧烷的聚合物。B、然后向得到硅氧烷的聚合物中混入固體粉粒，優(yōu)選粉煤灰，其顆粒均勻、成本低廉，主要目的在于增加本發(fā)明的材料的強(qiáng)度與密度，提高耐水性與抗?jié)B性。固固體粉粒的摻入量應(yīng)為硅氧烷的聚合物的2wt%，無(wú)機(jī)固體粉粒的為20目。將步驟A得到的溶化的硅氧烷的聚合物與步驟B得到的固體粉粒混合后噴涂到需要防水防滲防腐的面層上，形成防水防滲防腐層。其厚度應(yīng)為f6mm。實(shí)施例3與實(shí)施例2中步驟A不同之處改性劑為硝基苯，其占硅氧烷的的重量為50%硅氧烷加熱熔化溫度為160°C ;與固體粉粒重量為硅氧烷的聚合物重量60wt%混合，固體粉粒優(yōu)選鋼渣，其粒度為500目，在熱攪拌混合均勻后噴涂在面層，其目的為提高面層的耐磨性。實(shí)施例4與實(shí)施例3中步驟A不同之處改性劑為1，3-丁二烯，其占硅氧烷的重量為35%，硅氧烷加熱熔化溫度為180°C，固體粉粒重量為硅氧烷的聚合物重量的20% -30%，其固體粉粒優(yōu)選建筑垃圾磨細(xì)顆粒，其粒度為250目。在熱攪拌混合均勻后噴涂在面層，其目的在于提高涂膜的耐老化、抗凍融性。對(duì)比例A、將天然硫磺與改性劑反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物，具體方法為將天然硫磺加熱到150°C熔化后和改性劑混合，并持續(xù)加熱生成硫的聚合物。改性后的硫的高分子聚合物穩(wěn)定性強(qiáng)，防水防滲耐腐蝕性強(qiáng)，速干性好。所述改性劑為乙烯，其占硅氧烷的質(zhì)量百分比為3%。B、然后向得到硫的聚合物中混入固體粉粒，優(yōu)選粉煤灰，其顆粒均勻、成本低廉，主要目的在于增加材料的強(qiáng)度與密度，提高耐水性與抗?jié)B性。固固體粉粒的摻入量應(yīng)為硅氧烷的聚合物的2wt%，無(wú)機(jī)固體粉粒的為20目。將步驟A得到的溶化的硫的聚合物與步驟B得到的固體粉?；旌虾髧娡康叫枰浪罎B防腐的面層上，形成防水防滲防腐層。其厚度應(yīng)為f6mm。根據(jù)Materials Studio軟件對(duì)實(shí)施例1_4和對(duì)比例所述防水涂料進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，得知，本發(fā)明實(shí)施例所述防水涂料的壽命均在20年以上，而對(duì)比例所述防水涂料的壽命為12年，明顯低于本發(fā)明所述實(shí)施例。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有非常顯著的效果。應(yīng)該注意到并理解，在不脫離后附的權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿?xì)描述的本發(fā)明做出各種修改和改進(jìn)。因此，要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導(dǎo)的限制。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的 添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防水涂料，其特征在于，所述防水涂料包括具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物；所述硅氧烷的聚合物占涂料總重量的55%以上。
2.如權(quán)利要求I所述的防水涂料，其特征在于，所述涂料中還包括均勻混入的固體粉粒，固體粉粒與所述硅氧烷的聚合物構(gòu)成組合物。
3.如權(quán)利要求I或2所述的防水涂料，其特征在于，所述固體粉粒占硅氧烷的聚合物的總重量的重量百分比為2 60%，優(yōu)選5 55%，進(jìn)一步優(yōu)選10飛0%。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的防水涂料，其特征在于，所述固體粉粒的細(xì)度為20飛00目，優(yōu)選30 450目，進(jìn)一步優(yōu)選40 420目。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的防水涂料，其特征在于，所述硅氧烷的聚合物采用如下方法制成 將硅氧烷與改性劑混合進(jìn)行改性，硅氧烷在改性的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng)，生成硅氧烷的聚合物，所述改性劑為芳香族碳?xì)浠衔?、二?屬)碳?xì)浠衔?、烯烴類碳?xì)浠衔镏械囊环N或者至少兩種以上的混合物。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的防水涂料，其特征在于，所述改性劑的重量為硅氧烷重量的3 50%，優(yōu)選4 45%，進(jìn)一步優(yōu)選5 40%。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的防水涂料，其特征在于，所述固體粉粒選自煤燃燒后的粉煤灰、鋼渣、垃圾焚燒后的灰渣、建筑垃圾灰渣、化工廠排出的固體廢棄物粉粒、放射性固體廢棄物粉粒中的一種或者至少兩種的混合物。
全文摘要
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不具有既能防水防滲又能防腐的涂料，本發(fā)明提供了一種防水涂料，具有良好的防水防滲性和防腐性能。防水涂料的硅氧烷的聚合物為具有網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)的硅氧烷的聚合物。還包括混入聚合物的固體粉粒。本發(fā)明的防水涂料可以應(yīng)用于混凝土、隧道、地鐵、橋面、化工廠的防水防滲防腐池、沼氣池等需要防水、防腐蝕表面。
文檔編號(hào)C09D5/00GK102702967SQ20121019173
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者駱玉明 申請(qǐng)人:天長(zhǎng)市巨龍車(chē)船涂料有限公司