專利名稱：一種水泥防水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于使用由碳-碳不飽和鍵反應(yīng)得到的聚合物乳液作為砂漿、混凝土或人造石的有效成份技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水泥防水劑及其制備方法。
混凝土本身是多孔性的，并非所有空間都有骨料以固態(tài)填充其中。水泥經(jīng)水合過程會產(chǎn)生孔隙，在混凝土攪拌過程中還會產(chǎn)生氣泡。當(dāng)游離水與混凝土中的孔隙結(jié)合后，最終成型的混凝土結(jié)構(gòu)就會有滲水性，這樣水在靜壓力或毛細(xì)管作用下，即會進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)，隨時(shí)間推移對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，結(jié)構(gòu)外觀也漸漸陳舊，失去光彩，產(chǎn)生污點(diǎn)引起褪色。盡管混凝土制造業(yè)選用優(yōu)質(zhì)骨料、水泥以適當(dāng)比例拌和并充分養(yǎng)護(hù)，混凝土中固有的孔隙仍無法完全消除，使建筑物不能達(dá)到真正的防水。對此國內(nèi)外大都采用柔性防水技術(shù)和剛性防水技術(shù)加以解決。柔性防水技術(shù)即采用柔性防水材料施以建筑物表面進(jìn)行防水，柔性防水材料分為卷材和防水涂料，具有一定的柔韌性的彈性。但瀝青質(zhì)卷材易老化，高溫易流淌，低溫易脆裂，熱施工影響環(huán)境且經(jīng)常燙傷工作人員，且在復(fù)雜部位不宜施工，操作困難；三元乙丙橡膠卷材則易空鼓，經(jīng)過若干凍融循環(huán)，卷材與建筑物基體脫開(即空鼓)，而施工時(shí)接縫又很多，只要有一處進(jìn)水，由于卷材下部空鼓，水路連通，往往造成大面積滲漏，且不易找到漏源，很難修復(fù)。防水涂料則大多耐久性差，低溫不易施工，應(yīng)用上受到一定限制。剛性防水主要技術(shù)措施是在水泥混凝土中摻入防水劑、減水劑、膨脹劑等，摻防水劑、減水劑可改善混凝土的抗?jié)B性和吸水性，通過降低混凝土水灰比，增加混凝土密實(shí)性、減少毛細(xì)孔數(shù)量或使混凝土憎水達(dá)防水目的，但這兩類外加劑都不能解決混凝土收縮開裂這一要害問題，混凝土一旦開裂，防水也便無從談起。加入膨脹劑，則在水化過程中產(chǎn)生大量鈣礬石或氫氧化鈣等產(chǎn)物，產(chǎn)生一定膨脹，來補(bǔ)償混凝土的收縮，從而達(dá)抗?jié)B防漏目的。但膨脹劑大多用在地下工程，地下工作溫度變化小、濕度大，混凝土干燥收縮和熱脹冷縮小，防水效果較好，而用于地上則不甚理想。近年來，很多工程采用剛性板塊與柔性接頭復(fù)合防水的技術(shù)措施，即所謂的適量結(jié)構(gòu)變形的剛?cè)峤Y(jié)合防水層，剛性板塊主要是采用自密實(shí)混凝土、疏水混凝土或膨脹混凝土，自(預(yù))應(yīng)力混凝土等，分板設(shè)縫，用油膏等柔性材料嵌縫，但分界部位很難處理，且嵌縫膏質(zhì)量往往不過關(guān)，經(jīng)一個(gè)冬季凍融循環(huán)，極易脆裂，油膏與混凝土完全脫開，成為漏源，造成防水失敗。
本發(fā)明的目的在于提供一種既防水、抗壓又能防止裂縫的水泥防水劑及其制備方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種水泥防水劑，由單體乳液聚合反應(yīng)制得，單體包括重量份數(shù)20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯。
單體還包括重量份數(shù)1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。
還含有重量份數(shù)5-8份太古油、3-8份松香鈉。
所述水泥防水劑的制備方法，由包括重量份數(shù)20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯在內(nèi)的單體在引發(fā)劑作用下于PH=8-10、T=70-86℃條件下乳液聚合而成。
單體還包括重量份數(shù)1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。
引發(fā)劑選用過硫酸銨、用量為0．1-0．5份，乳化劑選用陰離子型表面活性劑如十二烷基磺酸鈉、用量為0．05-0．5份，水用去離子水、用量40-60份，PH值用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)；加料順序?yàn)閿嚢柘掳讶榛瘎┘尤霂в腥ルx子水的反應(yīng)釜中，加單體，用堿調(diào)PH值至規(guī)定值，加入引發(fā)劑，升溫至規(guī)定溫度，回流反應(yīng)1-2小時(shí)，冷卻即成。
反應(yīng)所得乳液中加入5-8份太古油，混勻。
所得乳液中加入3-8份松香鈉，混勻。
本發(fā)明產(chǎn)品使用方法為用水稀釋(1份水泥防水劑加水20份)后加入水泥，以代替混凝土中需水量?？杉尤牖炷吝M(jìn)行各種防水工程防水處理，如游泳池、水池、衛(wèi)生間、浴室、廚房、地下室、基礎(chǔ)、內(nèi)外墻防水，隧道、渠道、地鐵、人防工程抗?jié)B防漏，曲線、異型結(jié)構(gòu)防水等；可用于制作各種水泥制品、混凝土輸水管等；可用于制作下水道、排污管道、造紙廠廢水管道等；可用于粘結(jié)大理石、瓷磚等貼面裝飾材料。
本發(fā)明產(chǎn)品制作中所用單體苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯為硬單體，丙烯酸丁酯為軟單體，甲基丙烯酸為交聯(lián)劑，制成的聚合物既具一定強(qiáng)度又具良好的柔韌性和彈性，抗凍融性好。
本發(fā)明水泥防水劑稀釋后代替混凝土中水的含量加入后，在結(jié)構(gòu)表面迅速形成防水層，同時(shí)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部填充了工業(yè)上無法完全消除的孔隙，從而由內(nèi)到外形成保護(hù)層，達(dá)到徹底防水效果。當(dāng)把它稀釋并代替混凝土應(yīng)加水量加入后，水泥的水化過程因水量減少會比正常情況較長，但較長的水合過程使熱量的產(chǎn)生減少，這樣因水泥固化過程中干縮作用而產(chǎn)生的發(fā)狀裂紋也會減少。另外，本發(fā)明產(chǎn)品中聚合物作為骨架物質(zhì)，既可提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又使其具有一定柔性和彈性，結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度、壓剪強(qiáng)度，柔度均得以提高，不易斷裂。
參照國家96年版混凝土強(qiáng)度等級配合比C25，把本發(fā)明產(chǎn)品用水稀釋20倍代替混凝土中的水含量，對其技術(shù)性能進(jìn)行測試結(jié)果如下(1)、凝結(jié)時(shí)間初凝約1小時(shí)，終凝小于6小時(shí)；(2)、柔度在80±2℃高溫和-15±2℃低溫下繞φ10mm水泥圓棒無裂紋；(3)、粘結(jié)強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度7-28天強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)提高15-20％；壓剪強(qiáng)度28天強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)提高10-15％；(4)、耐熱冷循環(huán)性-20-+20℃凍融循環(huán)200次，重量損失為零，無裂紋出現(xiàn)。
(5)、抗?jié)B性在0．5-1．0MPa保持水壓1小時(shí)不透水；(6)、耐高低溫性能；80℃水煮3天無裂紋出現(xiàn)；-20℃冰凍3天無變化；(7)、耐堿性25％重量百分比濃度的Ca(OH)2溶液浸泡500小時(shí)不粉化，無裂紋；(8)、耐侯性無裂紋，粉化≤1級。
另外本產(chǎn)品不含有機(jī)溶劑，無毒害，冷施工作業(yè)，不污染環(huán)境，可根據(jù)用戶需要做成各種彩色防水層，抹面后既可作防水層，又可作裝飾層。產(chǎn)品生產(chǎn)工藝簡單、周期短、易操作，生產(chǎn)成本較低。
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例1，2，3，4制作過程如下往攪拌反應(yīng)釜中放入規(guī)定份數(shù)去離子水，加入陰離子表面活性劑攪勻，把單體加入反應(yīng)釜中，用堿(如碳酸氫鈉)調(diào)PH值至規(guī)定值。加入引發(fā)劑(如過硫酸銨、過硫酸鉀)升溫至規(guī)定值，回流反應(yīng)規(guī)定時(shí)間。出料。出料后加入規(guī)定量太古油，攪勻。再加入規(guī)定份數(shù)松香鈉，攪勻成乳狀液即可。各實(shí)施例中物料用量及反應(yīng)參數(shù)見下表
權(quán)利要求
1.一種水泥防水劑，由單體乳液聚合反應(yīng)制得，本發(fā)明特征在于，單體包括重量份數(shù)20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯。
2.如權(quán)利要求1所述的防水劑，其特征在于，單體還包括重量份數(shù)1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防水劑，其特征在于還含有重量份數(shù)5-8份太古油、3-8份松香鈉。
4.權(quán)利要求1所述水泥防水劑的制備方法，本發(fā)明特征在于，由包括重量份數(shù)20-30份苯乙烯、20-30份丙烯酸丁酯、14-22份甲基丙烯酸甲酯在內(nèi)的單體在引發(fā)劑作用下于PH=8-10、T=70-86℃條件下乳液聚合而成。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，單體還包括重量份數(shù)1-2份丙烯酸、1-5份甲基丙烯酸。
6.如權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，引發(fā)劑選用過硫酸銨、用量為0．1-0．5份，乳化劑選用陰離子型表面活性劑如十二烷基磺酸鈉、用量為0．05-0．5份，水用去離子水、用量40-60份，PH值用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)；加料順序?yàn)閿嚢柘掳讶榛瘎┘尤霂в腥ルx子水的反應(yīng)釜中，加單體，用堿調(diào)PH值至規(guī)定值，加入引發(fā)劑，升溫至規(guī)定溫度，回流反應(yīng)1-2小時(shí)，冷卻即成。
7.如權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)所得乳液中加入5-8份太古油，混勻。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所得乳液中加入3-8份松香鈉，混勻。
9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所得乳液中加入5-8份太古油，混勻。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所得乳液加入3-8份松香鈉，混勻。
全文摘要
一種水泥防水劑及其制備方法,屬使用由碳－碳不飽和鍵反應(yīng)得到的聚合物乳液作為砂漿、混凝土或人造石的有效成分技術(shù)領(lǐng)域。該防水劑由包括重量份數(shù)20—30份苯乙烯、20—30份丙烯酸丁酯、14—22份甲基丙烯酸甲酯在內(nèi)的單體在引發(fā)劑作用下于pH=8—10、T=70—86℃條件下乳液聚合而成。該防水劑用水稀釋20倍代替混凝土中應(yīng)加水量加入后,既能有效防水、抗壓又能防止結(jié)構(gòu)裂縫。本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)工藝簡單、周期短、成本低。
文檔編號C04B40/00GK1205993SQ9811581
公開日1999年1月27日 申請日期1998年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月10日
發(fā)明者劉建秀, 劉國際, 陳國華, 高紅霞 申請人:劉建秀