一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于防水涂料领域，涉及一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料及其制备方法。


背景技术：

2.聚合物水泥防水涂料自上世纪90年代在我国推广应用以来，由于其兼有聚合物涂膜的柔韧性，改善了水泥砂浆的干缩变形的缺陷，又有水泥水硬性材料的刚性，在潮湿基面上可直接施工，和基层的粘接力强，可根据不同防水部位调节其柔韧性和强度，以水为分散介质，克服了沥青、焦油和溶剂型防水涂料的弊端，有利于环境，施工方便，整体防水效果优异，广泛应用于厕浴间、厨房、建筑外墙、地下工程和蓄水池等的防水施工，成为继聚氨酯防水涂料后又一个推广应用十分成功的涂膜型防水涂料。
3.伴随着防水技术的不断发展，人们对聚合物水泥防水涂料的要求也越来越高，不仅要满足材料的基本性能，同时也要求材料无毒无害，满足环保要求，外观美观，与基层有较强的粘结力，有较强的耐水性，耐腐蚀性，可用于外露施工等功能。
4.抗植物根系穿刺性目前在防水卷材领域已取得重大发展，如耐根穿刺防水卷材可用于种植面的防水施工，但在防水涂料领域还未涉及，常规的防水涂料无法抵挡植物根系。
5.因此，需要开发一种具有较好阻根性、环保性、高强度、高延伸和超强基面粘结的聚合物水泥防水涂料。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料，包括a组份和b组份，a组份和b组份的重量混合比为1:1-1:1.3。
9.进一步，a组份原料包括：高分子聚合物乳液、阻根剂、表面活性剂、消泡剂、防腐剂、分散剂、增塑剂、增稠剂、抗老化剂、高效纳米胶粘剂和水。
10.进一步，a组份所述各种材料按重量1000份计算为：高分子聚合物乳液为850-900份，阻根剂为5-8份，表面活性剂5-8份，消泡剂为3-5份，防腐剂为2-3份，分散剂为2-3份，增塑剂为15-20份，增稠剂为1-3份，抗老化剂1-2份，高效纳米胶粘剂为1-2份，水为65-117份。
11.a组份中所述高分子聚合物乳液为环保型纯丙乳液或苯丙乳液；所述阻根剂为德国进口环保型阻根剂(b2)；所述表面活性剂为炔二醇聚氧乙烯醚(fs-660)；所述消泡剂、分散剂、防腐剂为市场购买高效助剂；所述增塑剂为二丁酯；所述增稠剂为羟乙基纤维素或碱溶胀型增稠剂；所述抗老化剂为食品级丁基羟基茴香醚(bha)；所述高效纳米胶粘剂为环保型改性树脂胶粘剂；所述水为去离子水；
12.进一步，b组份原料包括：水泥、重质碳酸钙、石英粉、高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉
和石墨烯。
13.进一步，b组份所述各种材料按重量1000份计算为：水泥为415-500份，重质碳酸钙为200-300份，石英粉为150-200份，高岭土为50-60份，沉淀硫酸钡为50-60份，云母粉为50-60份，石墨烯为3-5份。
14.b组份中所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥；填料为1250目重质碳酸钙；石英粉为市场购买300目；功能性粉料高岭土、沉淀硫酸钡和云母粉为细度1250目-1500目；石墨烯为sp2杂化的单层二维蜂窝状晶格结构；
15.一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料的制备方法，
16.(1)a组份的制备：a组份为水剂，以高分子聚合物乳液为主，通过添加阻根剂、表面活性剂、消泡剂、防腐剂、分散剂、增塑剂、增稠剂、抗老化剂、高效纳米胶粘剂和少量水，经过搅拌混合制得；
17.具体制备工艺为：
18.a.按配方量称取所需高效纳米胶粘剂，用去离子水进行40倍稀释，倒入搅拌器中，按1500r/min速度搅拌40min，倒出备用；
19.b.将抗老化剂用去离子水进行10倍稀释备用；
20.c.将增稠剂用去离子水进行10倍稀释备用；
21.d.称取配方量高分子聚合物乳液，倒入搅拌器中，按600r/min速度搅拌，边搅拌边依次缓慢加入防腐剂、分散剂、增塑剂、阻根剂、一半的消泡剂和表面活性剂，加完后搅拌30min；
22.e.将稀释后的抗老化剂缓慢加入搅拌器中，按600r/min速度搅拌30min；
23.f.将剩余的水一次性加入搅拌器中，搅拌15min；
24.g.将搅拌速度调至1000r/min，缓慢加入稀释后的高效纳米胶粘剂溶液，搅拌1h；
25.h.速度降至800r/min，将稀释后的增稠剂加入搅拌器中，搅拌40min；
26.i.将另一半消泡剂加入搅拌器中，先用800r/min搅拌20min，再将速度降至400r/min搅拌20min即可倒出。
27.(2)b组分的制备：b组份为粉剂，按配方称取所需的水泥、重质碳酸钙、石英粉、高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉、石墨烯，依次加入粉料混合搅拌器中，中速搅拌2h即可；
28.(3)混合：先称取一定重量的a组份倒入混合搅拌器中，再按照混合比例称取一定重量b组份，将b组份缓慢倒入a组份中，按600r/min的速度边倒入边搅拌，搅拌10-15min后将速度降至300r/min，搅拌5-10分钟，待涂料中无明显可见的气泡即可。
29.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：
30.常规聚合物水泥防水涂料无法抵挡植物根系穿透，因此不能用于种植面的防水施工工程，但按照本发明的阻根环保型聚合物水泥防水涂料由于添加了进口环保型阻根剂，可以改变植物根系生长方向，具有较好的抗植物根系穿刺性能，因此可用于种植面的防水施工，解决了种植面无可用涂料施工的问题。该材料属于多功能环保型材料，无毒无害，对环境无污染；可用于外露使用，耐腐蚀、耐酸碱，涂刷后石墨烯会形成一道保护层，能有效抵挡紫外线，达到保温隔热的效果；添加的高效纳米胶粘剂能使材料与基层有较好的粘接力，并能够与混凝土、彩钢瓦、玻璃等强力粘结；该材料可根据需求添加各种水性色浆，实现材料调色处理；拉伸强度和断裂延伸率高于普通聚合物水泥防水涂料，生产工艺和施工工序
简单，可大幅提升生产和施工效率，从而降低材料成本和人工成本。
附图说明
31.图1为拉伸强度分析图；
32.图2为特殊处理后的保持率分析图；
33.图3为对断裂伸长率分析图；
34.图4为粘结强度分析图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例1
37.一种阻根环保型聚合物水泥防水涂料，包括a组份和b组份，a组份和b组份的混合重量比为：1:1。
38.其中a组份包括纯丙乳液900份，表面活性剂5份，阻根剂5份，消泡剂5份，防腐剂3份，分散剂2份，增塑剂15份，碱溶胀型增稠剂2份，抗老化剂1份，高效纳米胶粘剂1份，去离子水60份。
39.b组份包括普通硅酸盐水泥415份，重质碳酸钙200份，石英粉200份，高岭土60份，沉淀硫酸钡60份，云母粉60份，石墨烯5份。
40.制备方法为：
41.a.按配方量称取所需高效纳米胶粘剂，用去离子水进行40倍稀释，倒入搅拌器中，按1500r/min速度搅拌40min，倒出备用；
42.b.将抗老化剂用去离子水进行10倍稀释备用；
43.c.将增稠剂用去离子水进行10倍稀释备用；
44.d.称取配方量高分子聚合物乳液，倒入搅拌器中，按600r/min速度搅拌，边搅拌边依次缓慢加入防腐剂、分散剂、增塑剂、阻根剂、表面活性剂和一半的消泡剂，加完后搅拌30min；
45.e.将稀释后的抗老化剂缓慢加入搅拌器中，按600r/min速度搅拌30min；
46.f.将剩余的水一次性加入搅拌器中，搅拌15min；
47.g.将搅拌速度调至1000r/min，缓慢加入稀释后的高效纳米胶粘剂溶液，搅拌1h；
48.h.速度降至800r/min，将稀释后的增稠剂加入搅拌器中，搅拌40min；
49.i.将另一半消泡剂加入搅拌器中，先用800r/min搅拌20min，再将速度降至400r/min搅拌20min即可倒出即得到a组份，将a组份倒出备用；
50.j.按配方称取所需的水泥、重质碳酸钙、石英粉、高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉、石墨烯，依次加入粉料混合搅拌器中，中速搅拌2h即得到b组份，将b组份倒出备用；
51.先称取一定重量的a组份倒入混合搅拌器中，再按照混合比例称取b组份，将b组份缓慢倒入a组份中，按600r/min的速度边倒入边搅拌，搅拌10-15min后将速度降至300r/
min，搅拌5-10分钟，待搅拌器中无明显可见的气泡即可进行制样。
52.对比例1：对比例1与实施例1工艺相同，区别在于对比例1中将阻根剂用去离子水同等替换。
53.实施例2和对比例2：实施例2、对比例2工艺与实施例1相同，实施例2与对比例2区别在于对比例2种将阻根剂用去离子水同等替换。
54.实施例3和对比例3：实施例3、对比例3与实施例1工艺相同，对比例3为普通聚合物水泥防水涂料。
55.实施例1-3，对比例1-3的组分如表1所示：
56.表1
[0057][0058][0059]
实验分析：
[0060]
将实施例1-3，对比例1-3进行检测。
[0061]
1.检测过程：
[0062]
(1)固体含量、拉伸强度、断裂伸长率、低温柔性、粘结强度、不透水性制样、养护及检测均按照gb/t 23445-2009和gb/t 16777-2008进行；
[0063]
(2)耐根穿刺性能测试方法参照gb/t 35468-2017中附录a进行设计，试验箱从底部往上设计为潮湿层-保护层-涂料层-试验涂料层-种植土层-种植物；
[0064]
a.试验箱使用透明底板，以便于观察到根穿刺情况；
[0065]
b.潮湿层选用一种优良的适合栽培系统的陶粒(颗粒度8mm-16mm)，厚度为(50
±
5)mm；
[0066]
c.保护层用聚酯无纺布，放置于潮湿层上，试验涂料层下；
[0067]
d.种植土层选用质量优良适用、性能长期稳定、匀质原料的混合物；
[0068]
e.种植物选用长势相近的火棘；
[0069]
f.试验箱放置于室外，有充足光照的地方，定期进行适配、浇水，保证植物正常生长；
[0070]
测试时间为1年，1年后观察植物根系是否穿透涂料作为耐根穿刺性测试结果。
[0071]
2.数据对比分析：
[0072]
检测结果如表2，图1-4所示：
[0073]
表2
[0074][0075]
从图2和表1-4可看出：
[0076]
(1)对拉伸强度进行分析，观察数据可知，实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2添加了高岭土、沉淀硫酸钡、云母粉、石墨烯等功能性粉体后，拉伸强度和耐热、耐碱性、耐水性、耐紫外线均高于未添加功能性粉体的对比例3；
[0077]
(2)对断裂伸长率进行分析可知，纯丙乳液比苯丙乳液断裂伸长率高，且乳液添加量与断裂伸长率成正比；
[0078]
(3)对粘结强度进行分析可知，实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2在添加高效纳米胶粘剂后，粘结强度明显高于未添加高效纳米胶粘剂的对比例1；
[0079]
(4)对耐根穿刺性进行分析，实施例1、实施例2、实施例3在添加阻根剂后均未被植物穿透，而对比例1、对比例2、对比例3未添加阻根剂的情况下无法阻挡植物根系穿透；
[0080]
(5)对上述数据分析可见该发明材料性能优异、耐热、耐水、耐碱、耐紫外线均优于普通材料，尤其材料的阻根效果较为明显，可用于种植面使用。
[0081]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。