一种渗透型多功能防水剂及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑物防水材料技术领域，具体涉及一种渗透型多功能防水剂及其制备方法。


背景技术：

2.水及水溶性二氧化碳、氯离子、二氧化硫和硫酸盐等腐蚀性物质进入混凝土后，会腐蚀混凝土内部的钢筋，造成混凝土内部增强钢筋性能的退化，影响建筑物的使用寿命。因上述原因引起的混凝土性能的退化已经成为全世界所必须面临的问题，大量的资源耗费于渗漏建筑物的修复，修复所需费用有时甚至超过初期的建设投资。在我国，建筑物的渗漏情况尤其惊人和严峻，是长期以来困扰我国建筑行业的一个难题，也是科研人员亟需研究解决的重要课题。
3.目前，在常用的混凝土表面防水材料中，甲基硅酸钠水溶液基渗透型多功能防水剂越来越贏得人们的青睐。然而，同一类型的硅酸钠水溶液基防水材料的防水性能和价格却因为配方相异而千差万别，活性物质硅酸钠水溶液的浓度、催化剂的使用与否以及表面活性剂的选择造成了防水剂的表面张力、粘度以及凝胶化时间的不同，所得防水剂的渗透能力以及封闭混凝土毛细孔和微裂纹的能力也因此各不相同。
4.现有硅酸钠基喷洒式无机凝胶混凝土防水剂存在制备工艺复杂，价格昂贵， 因采用普通的阴离子、阳离子和两性表面活性剂无法将其表面张力降低到最优值，从而无法使其防水性能达到最佳。
5.基于上述原因，亟需研制一种成分和制备工艺简单、价格适中、防水性能优异且使用方式简单的渗透型多功能防水剂。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种渗透型多功能防水剂及其制备方法，渗透型多功能防水剂由甲基硅酸钠水溶液、锌铋复合催化剂、 有机硅表面活性剂、水性涂料杀菌防腐剂和水配制而成。本发明具有制备工艺简单、成本低，同时本发明保护的渗透型多功能防水剂将表面张力降低到最低值，能够使其防水性能达到最佳。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用一下技术方案：一种渗透型多功能防水剂，由以下重量份的原料组成：甲基硅酸钠水溶液8500-9500份、催化剂30-60份、 表面活性剂4-9份、防腐剂40-120份、水100-350份。
[0008]
优选地，所述催化剂为锌铋复合催化剂。
[0009]
优选地，所述表面活性剂为有机硅表面活性剂。
[0010]
优选地，所述防腐剂为水性涂料杀菌防腐剂。
[0011]
优选地，所述甲基硅酸钠水溶液9400份、催化剂50份、 表面活性剂5份、防腐剂100份、水445份。
[0012]
优选地，所述甲基硅酸钠水溶液9000份、催化剂40份、 表面活性剂8份、防腐剂52
份、水900份。
[0013]
本发明还提供一种渗透型多功能防水剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量准备各组分原料；步骤二，将甲基硅酸钠水溶液和水，加入到反应釜，在搅拌转速500-1200r/min下匀速混合搅拌8-12min，得混合物a；步骤三、向混合物a中加入催化剂，表面活性剂和防腐剂；步骤四、在搅拌转速500-1200r/min转速下搅拌混合25-35min，得到渗透型多功能防水剂；步骤五、放料分装。
[0014]
优选地，步骤二中的搅拌转速为800r/min，混合搅拌时间为10min。
[0015]
优选地，步骤四中的搅拌转速为1000r/min，混合搅拌时间为30min。
[0016]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明中的甲基硅酸钠水溶液为市售的成品无色透明液体，采用甲基硅酸钠水溶液作为防水剂，具有很高的活性物质含量以及很低的表面张力，能够与混凝土基体中的羟钙石发生化学反应，形成硅酸钙溶液从而封堵毛细孔和微裂纹，因此具有很强的渗透性以及封闭混凝土表面和内部微孔、微裂纹的能力，喷洒到混凝土表面后可显著提高其抗压强度及防水性能。
[0017]
2、本发明中的催化剂使用锌铋复合催化剂，不含重金属，非常环保，可以很好地与甲基硅酸钠水溶液匹配。并且极少量催化剂的使用不但能够催化整个反应过程，而且在反应完毕后，还能够仍存留在混凝土中，在二次渗漏的情况下，可以与混凝土中的羟钙石继续反应而实现自我修复，达到二次抗渗的效果。
[0018]
3、传统常用的阴离子、阳离子以及两性表面活性剂最多只能将水的表面张力降低到27 mn/m 左右，本发明中的表面活性剂采用有机硅表面活性剂的选用，将甲基硅酸钠水溶液的表面张力降低到26mn/m，使得防水剂具有更好的渗透性。这是因为，液体对多孔性混凝土材料的渗透取决于毛细作用力，而毛细作用力则又受液体的表面张力、液体与混凝土表面的接触角及毛细孔隙的大小。表面张力越低，防水剂的渗透能力越强，其防水能力越高。
[0019]
4、本发明通过加入水性涂料杀菌防腐剂，能使防水剂保存时间更长久。
[0020]
5、本发明防水剂制备方式极其简单，无需加热加压，因而成本低廉，可广泛应用于混凝土，水泥砂浆、房顶、内外墙、厨卫、水池等建材的防水。
具体实施方式
[0021]
为使本领域的技术人员对本发明更好的理解，下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明：实施例1一种渗透型多功能防水剂及其制备方法，其中，渗透型多功能防水剂由以下重量份的原料组成：甲基硅酸钠水溶液8500-9500份、催化剂30-60份、 表面活性剂4-9份、防腐剂40-120份、水100-350份。其中，催化剂为锌铋复合催化剂，表面活性剂为有机硅表面活性剂，所述防腐剂为水性涂料杀菌防腐剂。
[0022]
其中，甲基硅酸钠水溶液9400份、催化剂50份、 表面活性剂5份、防腐剂100份、水445份。
[0023]
本发明中的甲基硅酸钠水溶液为市售的成品无色透明液体，也可以用含量27%的甲基硅酸钠溶液加12倍的水配制，这种甲基硅酸钠水溶液杂质含量低，制备成的防水剂无色透明，成本低廉。采用甲基硅酸钠水溶液具有很高的活性物质含量以及很低的表面张力，能够与混凝土基体中的羟钙石发生化学反应，形成硅酸钙溶液从而封堵毛细孔和微裂纹，因此具有很强的渗透性以及封闭混凝土表面和内部微孔、微裂纹的能力，喷洒到混凝土表面后可显著提高其抗压强度及防水性能。
[0024]
本发明中的催化剂使用锌铋复合催化剂，不含重金属，非常环保，可以很好地与甲基硅酸钠水溶液匹配。并且极少量催化剂的使用不但能够催化整个反应过程，而且在反应完毕后，还能够仍存留在混凝土中，在二次渗漏的情况下，可以与混凝土中的羟钙石继续反应而实现自我修复，达到二次抗渗的效果。
[0025]
液体对多孔性混凝土材料的渗透取决于毛细作用力，而毛细作用力则又受液体的表面张力、液体与混凝土表面的接触角及毛细孔隙的大小。表面张力越低，防水剂的渗透能力越强，其防水能力越高。
[0026]
本发明中的表面活性剂采用有机硅表面活性剂，有机硅表面活性剂具有超高活性、可显著降低防水剂表面张力，能够将甲基硅酸钠水溶液的表面张力降低到26mn/m，与传统采用的阴离子、阳离子以及两性表面活性剂相比，传统方法最多只能将水的表面张力降低到27 mn/m，本发明能够使得防水剂具有更好的渗透性。
[0027]
另外，本发明通过加入水性涂料杀菌防腐剂，能使防水剂保存时间更长久。
[0028]
本发明还提供一种渗透型多功能防水剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量准备各组分原料，其中，甲基硅酸钠水溶液9400份、锌铋复合催化剂50份、 有机硅表面活性剂5份、水性涂料杀菌防腐剂100份、水445份；步骤二，将甲基硅酸钠水溶液和水，加入到反应釜，在搅拌转速800r/min下匀速混合搅拌10min，得混合物a；步骤三、向混合物a中加入催化剂，表面活性剂和防腐剂；步骤四、在搅拌转速1000r/min转速下搅拌分散30min，得到渗透型多功能防水剂；步骤五、放料分装。
[0029]
本发明具有制备工艺简单、成本低的优点，同时本发明保护的渗透型多功能防水剂将表面张力降低到最低值，能够使其防水性能达到最佳。
[0030]
本发明以可溶性甲基硅酸钠水溶液为反应活性物质，以水为稀释剂，辅以锌铋复合催化剂和超高活性的有机硅表面活性剂。防水剂具有很高的活性物质含量以及很低的表面张力，因此具有很强的渗透性以及封闭混凝土表面和内部微孔和微裂纹的能力，喷洒到混凝土表面后可显著提高其抗压强度及防水性能，同时，催化剂的使用使得该防水剂具有自修复性能和二次抗渗能力。
[0031]
按照jc/t902-2002中5.7.1在标准状态下检测渗透性，检测结果1mm,无水迹无变色，符合标准要求。
[0032]
按照jc/t902-2002中5.5，检测稳定性，符合标准要求。
[0033]
按照gb/t6751-1986检测固体含量，检测结果为23，符合标准要求。
[0034]
按照中华人民共和国国标gb/t 1723～1993所规定的方法，测定上述实施例防水剂的粘度；按照中华人民共和国国标gb/t 8077～2012所规定的方法，测定其ph值和表面张力；按照中华人民共和国建筑材料行业标准jc/t 1018～2006测定防水剂的初凝和终凝时间并制备抗渗基准混凝土试样；按照中华人民共和国国标gb/t 50082～2009所规定的方法测其抗渗高度。实施例1的测定结果如表1所示。
[0035]
表1为本发明实施例1渗透型多功能防水剂的性能测试结果。测试项目测试结果外观无色透明无味ph13密度（g/cm2）1.4粘度（s）12表面涨力（mn/m）24.2凝胶化时间（min）初凝130凝胶化时间（min）终凝200抗渗性/渗入高度（mm）12
[0036]
分析知，所有性能指标全部满足中华人民共和国建筑材料行业标准jc/t 1018～2006的要求，其中需要量化的指标远超过标准的要求，说明该实施例的渗透型多功能防水剂性能优异。实验过程中，对其他实施例的涂料也进行了相关的性能测试，测试结果与实施例1类似，均远远超出标准要求的指标，此处不再赘述。
[0037]
实施例2实施例2与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：实施例2中的渗透型多功能防水剂由以下重量份的原料组成：甲基硅酸钠水溶液9000份、锌铋复合催化剂40份、有机硅表面活性剂8份、水性涂料杀菌防腐剂52份、水900份。
[0038]
本实施例还提供一种渗透型多功能防水剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量准备各组分原料；步骤二，将甲基硅酸钠水溶液和水，加入到反应釜，在搅拌转速800r/min下匀速混合搅拌10min，得混合物a；步骤三、向混合物a中加入催化剂，表面活性剂和防腐剂；步骤四、在搅拌转速1000r/min转速下搅拌分散30min，得到渗透型多功能防水剂；步骤五、放料分装。
[0039]
实施例3实施例3与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：实施例3中的渗透型多功能防水剂由以下重量份的原料组成：甲基硅酸钠水溶液8500份、锌铋复合催化剂30份、有机硅表面活性剂4份、水性涂料杀菌防腐剂40份、水350份。
[0040]
实施例4实施例4与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：实施例4中的渗透型多功能防水剂由以下重量份的原料组成：甲基硅酸钠水溶液9500份、锌铋复合催化剂60份、有机硅表面活性剂9份、水性涂料杀菌防腐剂120份、水100份。
[0041]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。