本发明属于建筑防水领域，更具体地，涉及地下空间聚合物喷膜防水材料及其制备方法。
背景技术：
在基础设施建设地下工程及隧道中，对防水防渗具有很高的要求，目前，地下工程基本采用eva防水板、hdpe预铺反粘胶膜、丙烯酸盐喷膜，而从实际的防水效果来看，一定程度上解决了地下工程的防渗问题，然而在使用功能上由于施工比较复杂，焊缝多使得薄弱环节也较多，且由于防水板不能与混凝土进行粘接会导致窜水的可能，而hdpe自粘胶膜虽然与二衬进行粘接，其表面的热熔胶也必须要有较好的耐久性才能实现，否则也会出现脱粘的隐患，最终将可能会导致隧道严重渗漏。
丙烯酸盐喷膜材料只有水的存在下才能发挥较好的作用，由于其原理为吸水膨胀，吸水饱和后会出现力学性能降低的问题，且作为预防防水层当其干燥后会开裂导致失去防水效果，存在着很大的缺陷。
因此，现有的防水材料还存在许多尚未克服的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述问题，通过研究地下空间服役性能，提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料及其制备方法，以降低地下隐蔽工程漏水的安全隐患，提高其使用年限。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括：
高分子乳胶粉5-80重量份、填料20-50重量份、固化剂10-50重量份、流变助剂1-5重量份。
作为本发明优选的实施方式，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括：
高分子乳胶粉30-40重量份、填料35-50重量份、固化剂14-17重量份、流变助剂2-3重量份。
根据本发明所述填料、固化剂和流变助剂可选用本领域技术人员常规采用的填料、固化剂和流变助剂。
作为本发明优选的实施方式，所述填料选自石英粉、砂子、硅微粉和硅灰石中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式，所述固化剂选自水泥、1,4-苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、石膏、硅氧烷及硅氧烷衍生物中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式，所述流变助剂选自环糊精、多壳聚糖、有机膨润土和凹凸棒土中的至少一种。
本发明中，上述的地下空间聚合物喷膜防水材料的制备方法包括：将高分子乳胶粉加入搅拌釜，转速控制在200-300r/min，然后依次加入填料、固化剂、流变助剂，搅拌速率调整为450-550/min，15-25min后出料。
作为本发明优选的实施方式，所述高分子乳胶粉由包括以下步骤的制备方法制得：
将胶粉乳液进行离心喷粉干燥，在干燥过程中加入二氧化硅，冷却后加入己二酸酰肼，得到可流动的微小颗粒。
作为本发明优选的实施方式，相对于胶粉乳液，二氧化硅的加入量为0.1-1wt％，己二酸酰肼的加入量为0.1-1.5wt％。
作为本发明优选的实施方式，上述高分子乳胶粉的制备方法中，冷却后的温度为40-70℃。
根据本发明，所述二氧化硅的粒径为20-100nm，所述微小颗粒的粒径为0.5-2um。
作为本发明优选的实施方式，所述胶粉乳液选自自制胶粉乳液、vae乳液、丙烯酸乳液、丁苯乳液、醋丙乳液和pvdf乳液中的至少一种；
所述胶粉乳液的玻璃化转变温度为-40℃～35℃。
作为本发明优选的实施方式，所述自制胶粉乳液的制备方法包括：向丙烯酸丁酯、丙烯酸辛基酯、1,4丁二烯、乙酸异丙烯酯和苯代三聚氰胺丙烯酸酰胺中加入交联剂进行反应，然后在搅拌过程中加入保护胶体充分溶解，再经溶胀后得到自制胶粉乳液。
作为本发明优选的实施方式，所述的交联剂选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双丙酮丙烯酰胺、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯和三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式，所述保护胶体选自聚羟甲基丙烯酯、聚乙烯磺酸钠和聚丙二醇中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式，上述高分子乳胶粉中各组分的用量为：
丙烯酸丁酯30-50重量份、丙烯酸辛基酯20-40重量份、1,4丁二烯10-20重量份、乙酸异丙烯酯10-20重量份、苯代三聚氰胺丙烯酸酰胺10-20重量份、交联剂1-10重量份、保护胶体1-5重量份。
更优选地，各组分的用量为：
丙烯酸丁酯34-46重量份、丙烯酸辛基酯23-40重量份、1,4丁二烯10-16重量份、乙酸异丙烯酯10-14重量份、苯代三聚氰胺丙烯酸酰胺10-14重量份、交联剂2-5重量份、保护胶体1-3重量份。
作为本发明优选的实施方式，上述自制胶粉乳液的制备方法中，溶解的时间为0.5-1.5h，溶胀的时间为10-20min，溶胀的温度为75-85℃。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
1、本发明采用特殊的交联剂形成自交联型高分子乳液，提高了乳液的耐水性，并通过喷粉干燥过程引入后交联技术，进一步提高成膜耐水性。
2、本发明首次采用特殊的保护胶体作为喷粉干燥的保护剂，不仅提高了喷粉的稳定性，提高了喷涂的温度，而且使得乳胶粉溶解性和粘接性进一步提高。
3、本发明的聚合物喷膜防水材料具有高强度、高粘接性及高抗渗性，同时具有阻燃性能和高的耐水性能，生产工艺简单易控、绿色环保、贮存稳定性好。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例1-6中，采用的高分子乳胶粉的制备方法包括：
采用40份丙烯酸丁酯、30份丙烯酸辛基酯，15份1,4丁二烯，10份乙酸异丙烯酯，10份苯代三聚氰胺丙烯酸酰胺，加入3份交联剂进行反应，然后在搅拌过程中加入1份保护胶体充分溶解1h，加热至80度充分溶胀15min，得到自制胶粉乳液。
将制备好的乳液通过高温干燥设备进行离心喷粉干燥，在干燥过程中从顶部加料仓将0.2wt％(相对于胶粉乳液)的二氧化硅加入，通过硫化床迅速冷却，加入1wt％(相对于胶粉乳液)的己二酸酰肼，制成可流动性微小颗粒，即为高分子乳胶粉。
所述的交联剂选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双丙酮丙烯酰胺、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯和三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种；所述保护胶体选自聚羟甲基丙烯酯、聚乙烯磺酸钠和聚丙二醇中的至少一种；冷却后的温度为40-70℃；所述二氧化硅的粒径为20-100nm，所述微小颗粒的粒径为0.5-2um。
本发明实施例1-6中，采用的流变助剂选自环糊精、多壳聚糖、有机膨润土和凹凸棒土中的至少一种。
本发明实施例1-6中，地下空间聚合物喷膜防水材料的制备方法包括：将高分子乳胶粉加入搅拌釜，转速控制在250r/min，然后依次加入填料、固化剂、流变助剂，搅拌速率调整为500/min，20min后出料。
实施例1
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
40份高分子乳胶粉、35份石英粉，22份的水泥以及3份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
实施例2
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
38份高分子乳胶粉、40份硅微粉，20份的硅氧烷以及2份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
实施例3
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
30份高分子乳胶粉、50份石英粉，27份的水泥以及3份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
实施例4
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
36份高分子乳胶粉、42份硅灰石，19份的1,4-苯二异氰酸酯以及3份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
实施例5
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
43份高分子乳胶粉、39份石英粉，15份的1,4-环己烷二异氰酸酯以及3份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
实施例6
本实施例提供一种地下空间聚合物喷膜防水材料，该地下空间聚合物喷膜防水材料包括以下组分(以重量份计)：
45份高分子乳胶粉、38份砂子，14份的石膏以及3份的流变助剂制备成喷膜聚合物材料。
应用测试评价：
参考gb/t23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中产品所述的防水性能测试方法进行测试。
1.防水涂料阻燃性及耐水性评价
对本发明实施例1-6进行阻燃性和耐水性能检测，测试涂料厚度均为1.5mm，结果如表1所示。
表1耐水性及阻燃性能试验数据
2.防水涂料防水性能评价
参考gbt23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中ii型产品所述的指标，修订了技术指标标准，选取发明的实施例4制备的涂料，涂料厚度按照标准规范的1.5mm进行了全面的性能检测，结果如表2所示。
表2实施例4全项检测数据
3.防水涂料施工性评价
对本发明实施例1-6进行施工性评价，包括产品施工性包括产品自身的流动性、抗流挂性、固化时间和施工效率等，结果如表3所示。
表3耐水性及阻燃性能试验数据
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。